|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Керований одновібратор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор Керовані генератори взагалі і одновібратори, зокрема, радіоаматори найчастіше виконують на типових мікросхемах груп АГ і ГГ. Тим часом нестандартні реалізації таких генераторів, крім оптимізації конструкції, іноді визначають появу низки нових цікавих ефектів і властивостей того чи іншого пристрою загалом. Однак публікацій на цю тему у "Радіо" та іншій популярній літературі дуже небагато. Автор цієї статті ділиться досвідом у освоєнні керованих одновібраторів, побудованих за нетривіальною схемою. Описаний в [1] (схема - на рис. 8, а) одновібратор на тригері має досить широкі можливості, проте йому притаманні деякі недоліки. По-перше, зарядка конденсатора С1 відбувається через вихідний опір тригера. На рис. 1,а показаний фрагмент схеми цього одновібратора з часами ланцюгами, вихідний опір Rвих умовно показано поза тригера. Зміна Rвих впливає тривалість формованого імпульсу. По-друге, велике (щодо тривалості формованого імпульсу) час відновлення напруги на конденсаторі до заданого рівня. По-третє, відсутня функціональна можливість електронного керування тривалістю вихідного імпульсу, що звужує сферу застосування вузла.
Розглянемо ланцюги зарядки та розрядки конденсатора С1 в одновібраторі. На етапі формування часового інтервалу tо конденсатор заряджається від 0 (точніше, від залишкової напруги) до порогової напруги Uпор по ланцюгу: плюсовий висновок джерела живлення-Rвих-R1-С1-загальний провід. На етапі відновлення конденсатор розряджається від Uпор до 0 спочатку через діод VD1 і вихідний опір Rвих, а в кінці коли закривається діод VD1 - через резистор R1. Діод практично повністю закривається при зменшенні напруги на ньому нижче 0,5...0,6, і конденсатор закінчує розрядку з такою ж постійною часу, як і при формуванні часового інтервалу. Таким чином, при посиленні вимог до залишкової напруги на конденсаторі час відновлення збільшується, обмежуючи допустиму частоту імпульсів при заданій похибки відновлення. Звичайно, час відновлення може бути суттєво зменшено для приведення конденсатора у вихідний стан застосуванням додаткового розрядного транзистора, проте це ускладнить та здорожить конструкцію. Виявляється, зменшити час відновлення одновібратора та розширити його функціональні можливості можна без ускладнення досить простим шляхом. В одновібратор за схемою на рис. 1,б деталей стільки ж, але правий висновок резистора R1 підключений до плюсового дроту живлення. Тут вихідний опір тригера не впливає тривалість зарядки конденсатора С1. Конденсатор С1 заряджається від напруги Uд на діоді VD1 до Uпор по ланцюгу: плюсовий провід живлення-резистор R1-конденсатор С1-загальний дріт, а розряджається від Uпор до Uд через діод VD1-вихідний опір Rвих. Таким чином, в одновібратор за схемою на рис. 1,б, по-перше, відсутня вплив вихідного опору тригера на тимчасовий інтервал, що формується, і, по-друге, виключена друга частина етапу відновлення (розрядка конденсатора через резистор), що збільшує загальний час відновлення. Справді, діод після завершення формування одновібратор заданого проміжку часу залишається відкритим струмом, що протікає через резистор R1. Опір діода залишається малим, що забезпечує швидке відновлення вихідної напруги на конденсаторі. Щоправда, це дещо збільшує витрати потужності одновібратором у режимі очікування. На рис. 2 показані діаграми напруги на вході тригера R на етапі відновлення для одновібратора за схемою рис. 1,а (крива 1) та рис. 1,б (крива 2). В обох випадках розрядка конденсатора до напруги закривання діода UД (для кремнієвого діода - близько 0,5...0,6) практично закінчується до моменту t1. Для другого випадку відновлення цьому практично закінчується, тому час відновлення близько до t1-t0.
У першому випадку конденсатор повинен розрядитися майже до нуля, але через те, що після моменту t1 діод закритий, розрядка затягується і навіть через час R1C1 напруження на конденсаторі дорівнюватиме 0,6/е~0,2В (е - основа натурального логарифму). Тому час відновлення тут значно більший. Одновібратор за схемою рис. 1,б має ще одну істотну перевагу - на виведення резистора R1 може бути подано напругу не з плюсового дроту живлення, а наприклад, від джерела з регульованою напругою, чим досягається можливість управління тривалістю імпульсу електронним способом зміною напруги на виведенні резистора. Схема керованого одновібратора зображено на рис. 3, а характеристики управління – на рис. 4, крива 1.
Зазначимо, що за рівності значень постійного часу RC-ланцюги одновібраторів за рис. 1,а і 3 і Uупр = Uпит тривалість t0 вихідного імпульсу другого дещо менша, ніж першого. Причина цього полягає в тому, що конденсатор С1 другого одновібратора заряджається не від нуля, а від початкової напруги Uд, тому конденсатор зарядиться до Uпор за менший час. Інтервал значень керуючого напруги повинен задовольняти умові: Uпор < Uупр < Uпіт (1), що відповідає кривою 1 на рис. 4. У випадках, коли такий інтервал виявиться незручним, його можна розширити до 0 < Uпр < Uпіт (2) введенням ще одного резистора-R2 приблизно такого ж номіналу, як показано на рис. 5. Характеристика управління при цьому випадку показано на рис. 4, крива 2. Якщо одновібратором керує операційний підсилювач, вибором R1=3R2 інтервал управління можна розширити до -Uпит < Uупр < +Uпит (3) - цей варіант ілюструє крива 3 на рис. 4. Якщо потрібно зробити керованим вже готовий одновібратор, виконаний за схемою рис. 1,а, достатньо ввести додатковий резистор, подібно R1 - на рис. 5. Для збереження тривалості імпульсу при Uупр = Uпіт необхідно, щоб опір паралельно з'єднаних R1 і R2 (за рис. 5) дорівнював опору R1 у вихідному вузлі - це умова (4).
Слід врахувати, що у одновібраторах по рис. 1,б, 3 і 5 резистори служать для того, щоб задати деякий струм, що заряджає конденсатор С1. Цей струм може бути забезпечений відсутність резисторів зовнішнім джерелом керуючого струму, зібраним, наприклад, на pnp транзисторах. Подібне рішення дозволяє реалізувати обернено пропорційну залежність тривалості формованого імпульсу від керуючого струму. Номінали резисторів одновібраторів за схемою на рис. 3 і 5 допустимо варіювати в широких межах - від 10 кОм і більше, конденсаторів - від 100 пФ та більше. Для забезпечення можливості збільшення ємності конденсатора необхідно послідовно з діодом увімкнути ще один резистор, що обмежує струм розрядки конденсатора. Тривалість імпульсу при Uупр = Uпіт, маючи на увазі умову (4), слід оцінювати за співвідношеннями, викладеними в [1]. Розглянутий керований одновібратор вимагає реалізації 1/2 корпусу мікросхеми, а описаний, наприклад, в [2] (на рис. 2) - 3/4 корпусу. Взагалі ж, RS-тригер для одновібратора може бути виконаний різних логічних елементах і вузлах цифрової техніки [3]. З'єднання в кільце двох одновібраторів дозволяє реалізувати імпульсний генератор, що керується по двох входах, з широким перекриттям по частоті і шпаруватості. література
Автор: А.Самойленко, м.Клин Московської обл.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Вирощена м'язова тканина мамонта ▪ Лабораторія у жилетній кишені ▪ Печінку вийняли, полагодили, вставили назад
▪ розділ сайту Блоки живлення. Добірка статей ▪ стаття Вставайте, графе, вас шукають великі справи! Крилатий вислів ▪ стаття Чи може Земля зустрітися з кометою? Детальна відповідь ▪ стаття Римський коріандр. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Радіатори та охолодження. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Повітряний клей. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page