Circuitul generator de unde pătrate în așteptare. Generator de impulsuri DIY. Generator de impulsuri de înaltă tensiune. Fig. 16.12. Schema schematică a unui singur vibrator

Acest dispozitiv își va găsi aplicație în diverse dispozitive de automatizare pentru întreruperea periodică a curentului în circuitele de sarcină sau pentru a genera impulsuri cu durată și durată larg variabile. Ciclu de lucru cu impulsuri pot ajunge la câteva mii, perioada și durata lor de repetare sunt de zeci de secunde.

Când sursa de alimentare este pornită (vezi diagrama), toate tranzistoarele generator sunt închise, condensatorul C1 începe să se încarce prin circuitul VD1, R3, RH. Când tensiunea la emițătorul tranzistorului VT1 devine mai mică decât la bază, se va deschide. După aceasta, se vor deschide tranzistoarele VT2 și VT3. Acum condensatorul C1 va fi descărcat prin circuitul VT2, R4, VT1. După descărcarea condensatorului, tranzistoarele se vor închide din nou și procesul se va repeta.

Pe lângă cel indicat, în generator este introdus un alt circuit de descărcare pentru acest condensator - VT3, R5, VD2. Utilizarea unui tranzistor compozit VT2VT3 vă permite să creșteți rezistența rezistorului R4, reducând astfel influența circuitului VT2, R4, VT1 asupra duratei de descărcare a condensatorului C1. În același timp, generatorul a primit o serie de avantaje față de cel original; a devenit posibilă reglarea pe scară largă a duratei impulsurilor; Dependența duratei pulsului de perioada de repetare a acestora a fost eliminată; forma îmbunătățită a impulsurilor de ieșire; Voltaj practic a încetat să influențeze parametrii secvenței impulsurilor.

Sarcina RH (lampa incandescenta, LED, infasurarea releului, etc.) poate fi conectata atat la firele de alimentare negative cat si la cele pozitive. Tranzistorul VT3 este selectat în funcție de curentul consumat de sarcină. Nu există cerințe speciale pentru alte elemente ale generatorului.

Cu valorile elementelor de sincronizare indicate în diagramă - C1, R3, R4, R5 - perioada de repetare a pulsului poate fi ajustată de la 20 la 1500 ms, iar durata lor - de la 0,5 la 12 ms.

A. DRYKOV

Generatoarele de impulsuri dreptunghiulare sunt utilizate în multe dispozitive de radio amatori: contoare electronice, aparate de slot și sunt utilizate pe scară largă la configurarea echipamentelor digitale. Vă aducem în atenție o selecție de circuite și modele de generatoare de impulsuri dreptunghiulare

Amplitudinea semnalului generat în astfel de generatoare este foarte stabilă și apropiată de tensiunea de alimentare. Dar forma oscilațiilor este foarte departe de a fi sinusoidală - semnalul este pulsat, iar durata impulsurilor și pauzelor dintre ele este ușor de reglat. Pulsurilor li se poate da cu ușurință aspectul unui meandre atunci când durata pulsului este egală cu durata pauzei dintre ele.

Tipul principal și răspândit de generator de relaxare este un multivibrator simetric cu doi tranzistori, al cărui circuit este prezentat în figura de mai jos. În el, două trepte de amplificare standard de pe tranzistoarele VT1 și VT2 sunt conectate într-un lanț în serie, adică ieșirea unei trepte este conectată la intrarea celeilalte prin condensatorii separatori C1 și C2. Ele determină și frecvența oscilațiilor generate F, sau mai precis, perioada lor T. Permiteți-mi să vă reamintesc că perioada și frecvența sunt legate prin relația simplă

Dacă circuitul este simetric și valorile nominale ale pieselor din ambele etape sunt aceleași, atunci tensiunea de ieșire are o formă de meandre.

Generatorul funcționează astfel: imediat după pornire, în timp ce condensatoarele C1 și C2 nu sunt încărcate, tranzistoarele se află într-un mod de amplificare „liniar”, atunci când un curent de bază mic este setat de rezistențele R1 și R2, acesta determină curentul colectorului. Vst ori mai mare, iar tensiunea de pe colectoare este ceva mai mică decât tensiunea de alimentare din cauza căderii de tensiune pe rezistențele de sarcină R3 și R4. În acest caz, cele mai mici modificări ale tensiunii colectorului (cel puțin din cauza fluctuațiilor termice) ale unui tranzistor sunt transmise prin condensatoarele C1 și C2 la circuitul de bază al celuilalt.

Să presupunem că tensiunea colectorului VT1 a scăzut ușor. Această modificare este transmisă prin condensatorul C2 la circuitul de bază VT2 și o blochează ușor. Tensiunea colectorului VT2 crește, iar această modificare este transmisă de condensatorul C1 la baza VT1, este deblocat, curentul colectorului său crește, iar tensiunea colectorului scade și mai mult. Procesul are loc ca o avalanșă și foarte rapid.

Ca urmare, tranzistorul VT1 este complet deschis, tensiunea colectorului său nu va fi mai mare de 0,05...0,1 V, iar VT2 este complet blocat, iar tensiunea colectorului său este egală cu tensiunea de alimentare. Acum trebuie să așteptăm până când condensatoarele C1 și C2 sunt reîncărcate și tranzistorul VT2 este ușor deschis de curentul care trece prin rezistorul de polarizare R2. Procesul de tip avalanșă va merge în direcția opusă și va duce la deschiderea completă a tranzistorului VT2 și la închiderea completă a VT1. Acum trebuie să așteptați încă o jumătate de perioadă necesară pentru a reîncărca condensatorii.

Timpul de reîncărcare este determinat de tensiunea de alimentare, curentul prin rezistențele Rl, R2 și capacitatea condensatoarelor Cl, C2. În acest caz, se vorbește despre „constanta de timp” a lanțurilor Rl, C1 și R2, C2, aproximativ corespunzătoare perioadei de oscilații. Într-adevăr, produsul rezistenței în ohmi și capacității în farazi dă timpul în secunde. Pentru valorile indicate în diagrama din figura 1 (360 kOhm și 4700 pF), constanta de timp este de aproximativ 1,7 milisecunde, ceea ce indică faptul că frecvența multivibratorului se va afla în domeniul audio de ordinul a sute de herți. Frecvența crește odată cu creșterea tensiunii de alimentare și scăderea ratingurilor lui Rl, C1 și R2, C2.

Generatorul descris este foarte nepretențios: puteți utiliza aproape orice tranzistoare în el și puteți modifica valorile elementelor într-o gamă largă. Puteți conecta telefoane cu impedanță ridicată la ieșirile sale pentru a auzi vibrațiile sonore sau chiar un difuzor - un cap dinamic cu un transformator coborâtor, de exemplu, un difuzor de difuzare a abonatului. Astfel puteți organiza, de exemplu, un generator de sunet pentru învățarea codului Morse. Cheia telegrafică este plasată în circuitul de alimentare, în serie cu bateria.

Deoarece două ieșiri antifază ale unui multivibrator sunt rareori necesare în practica radioamatorilor, autorul și-a propus să proiecteze un generator mai simplu și mai economic, care să conțină mai puține elemente. Ce s-a întâmplat este prezentat în figura următoare. Aici se folosesc două tranzistoare cu diferite tipuri de conductivitate - p-p-p și p-n-p. Se deschid simultan, curentul colector al primului tranzistor servește drept curent de bază al celui de-al doilea.

Împreună, tranzistoarele formează și un amplificator în două trepte, acoperit de PIC prin lanțul R2, C1. Când tranzistoarele sunt oprite, tensiunea la colectorul VT2 (ieșire 1 V) scade la zero, această cădere este transmisă prin lanțul PIC la baza VT1 și o oprește complet. Când condensatorul C1 este încărcat la aproximativ 0,5 V pe placa din stânga, tranzistorul VT1 se va deschide ușor, curentul va curge prin el, provocând și mai mult curent la tranzistorul VT2; Tensiunea de ieșire va începe să crească. Această creștere este transmisă la baza VT1, făcându-l să se deschidă și mai mult. Are loc procesul de tip avalanșă descris mai sus, deblocând complet ambii tranzistori. După un timp necesar reîncărcării C1, tranzistorul VT1 se va închide, deoarece curentul prin rezistorul de mare valoare R1 este insuficient pentru a-l deschide complet, iar procesul asemănător avalanșei se va dezvolta în direcția opusă.

Ciclul de funcționare al impulsurilor generate, adică raportul dintre duratele și pauzele impulsurilor, este reglat de selectarea rezistențelor R1 și R2, iar frecvența de oscilație de selectarea capacității C1. Generarea stabilă la tensiunea de alimentare selectată se realizează prin selectarea rezistenței R5. De asemenea, poate regla tensiunea de ieșire în anumite limite. Deci, de exemplu, cu valorile indicate în diagramă și o tensiune de alimentare de 2,5 V (două baterii alcaline cu disc), frecvența de generare a fost de 1 kHz, iar tensiunea de ieșire a fost exact de 1 V. Curentul consumat de la baterie a fost de aproximativ 0,2 mA, ceea ce indică o eficiență foarte mare a generatorului.

Sarcina generatorului R3, R4 este realizată sub forma unui divizor cu 10, astfel încât să poată fi eliminată o tensiune de semnal mai mică, în acest caz 0,1 V. O tensiune și mai mică (reglabilă) este îndepărtată de la motorul cu rezistență variabilă R4. . Această ajustare poate fi utilă dacă trebuie să determinați sau să comparați sensibilitatea telefoanelor, să testați un ULF foarte sensibil prin aplicarea unui semnal mic la intrarea acestuia și așa mai departe. Dacă astfel de sarcini nu sunt setate, rezistența R4 poate fi înlocuită cu una constantă sau o altă legătură divizor (0,01 V) poate fi realizată prin adăugarea unui alt rezistor de 27 Ohm în partea de jos.

Un semnal dreptunghiular cu margini abrupte conține o gamă largă de frecvențe - pe lângă frecvența fundamentală F, și armonicile sale impare 3F, 5F, 7F și așa mai departe, până la intervalul de frecvență radio. Prin urmare, generatorul poate fi folosit pentru a testa nu numai echipamente audio, ci și receptoare radio. Desigur, amplitudinea armonicilor scade pe măsură ce frecvența lor crește, dar un receptor suficient de sensibil vă permite să le ascultați în întreaga gamă de unde lungi și medii.

Este un inel de două invertoare. Funcțiile primului dintre ele sunt îndeplinite de tranzistorul VT2, la intrarea căruia este conectat un emițător urmăritor pe tranzistorul VT1. Acest lucru se face pentru a crește rezistența de intrare a primului invertor, făcând posibilă generarea de frecvențe joase cu o capacitate relativ mică a condensatorului C7. La ieșirea generatorului este inclus elementul DD1.2, care acționează ca un element tampon care îmbunătățește potrivirea ieșirii generatorului cu circuitul testat.

În serie cu condensatorul de sincronizare (valoarea capacității necesară este selectată de comutatorul SA1), rezistorul R1 este conectat, prin modificarea rezistenței căreia este reglată frecvența de ieșire a generatorului. Pentru a regla ciclul de lucru al semnalului de ieșire (raportul dintre perioada pulsului și durata acestuia), rezistorul R2 este introdus în circuit.

Aparatul generează impulsuri de polaritate pozitivă cu o frecvență de 0,1 Hz...1 MHz și un duty cycle de 2...500. Gama de frecvență a generatorului este împărțită în 7 subdomeni: 0,1...1, 1,10, 10 ...100, 100 ...1000 Hz și 1...10, 10...100, 100...1000 kHz, care sunt setate de comutatorul SA1.

Circuitul poate folosi tranzistori de siliciu de putere redusă cu un câștig de cel puțin 50 (de exemplu, KT312, KT342 etc.), circuite integrate K155LNZ, K155LN5.

Generatorul de impulsuri dreptunghiulare de pe microcontrolerul din acest circuit va fi o completare excelentă pentru laboratorul dvs. de măsurare acasă.

O caracteristică a acestui circuit oscilator este un număr fix de frecvențe, mai exact 31. Și poate fi utilizat în diverse soluții de circuit digital unde este necesară schimbarea automată a frecvențelor oscilatorului sau folosind cinci comutatoare.

Alegerea unei frecvențe sau a alteia se realizează prin trimiterea unui cod binar de cinci biți la intrarea microcontrolerului.

Circuitul este asamblat pe unul dintre cele mai comune microcontrolere, Attiny2313. Un divizor de frecvență cu un raport de divizare reglabil este construit în software, folosind frecvența unui oscilator cu cuarț ca referință.

Generatoarele de impulsuri sunt o componentă importantă a multor dispozitive radio-electronice. Cel mai simplu generator de impulsuri (multivibrator) poate fi obținut dintr-un ULF în două trepte (Fig. 6.1). Pentru a face acest lucru, pur și simplu conectați intrarea amplificatorului la ieșirea acestuia. Frecvența de funcționare a unui astfel de generator este determinată de valorile R1C1, R3C2 și de tensiunea de alimentare. În fig. 6.2, 6.3 prezintă circuite multivibratoare obținute prin simpla rearanjare a elementelor (părților) circuitului prezentat în Fig. 6.1. Rezultă că aceeași diagramă simplă poate fi reprezentată în moduri diferite.

Exemple practice de utilizare a unui multivibrator sunt prezentate în Fig. 6.4, 6.5.

În fig. Figura 6.4 prezintă un circuit generator care vă permite să redistribuiți fără probleme durata sau luminozitatea LED-urilor conectate ca sarcină în circuitul colectorului. Prin rotirea butonului potențiometrului R3, puteți controla raportul dintre duratele LED-urilor ramurilor din stânga și din dreapta. Dacă creșteți capacitatea condensatoarelor C1 și C2, frecvența de generare va scădea și LED-urile vor începe să clipească. Pe măsură ce capacitatea acestor condensatoare scade, frecvența de generare crește, pâlpâirea LED-urilor se va îmbina într-o strălucire continuă, a cărei luminozitate va depinde de poziția butonului potențiometrului R3. Pe baza unui astfel de design de circuit, pot fi asamblate diverse structuri utile, de exemplu, un control al luminozității pentru o lanternă LED; jucărie cu ochii care clipesc; un dispozitiv pentru modificarea fără probleme a compoziției spectrale a sursei de radiație (LED-uri multicolore sau becuri miniaturale și un ecran de însumare a luminii).

Generatorul de frecvență variabilă (Fig. 6.5) proiectat de V. Tsibulsky vă permite să obțineți un sunet care se schimbă ușor în timp în frecvență [P 5/85-54]. Când generatorul este pornit, frecvența acestuia crește de la 300 la 3000 Hz în 6 secunde (cu o capacitate a condensatorului de SZ 500 μF). Schimbarea capacității acestui condensator într-o direcție sau alta accelerează sau, dimpotrivă, încetinește rata de schimbare a frecvenței. Puteți schimba ușor această viteză cu rezistența variabilă R6. Pentru ca acest generator să acționeze ca o sirenă sau să fie utilizat ca un generator de frecvență de măturare, este posibil să se asigure un circuit pentru descărcarea periodică forțată a condensatorului SZ. Astfel de experimente pot fi recomandate pentru extinderea independentă a cunoștințelor în domeniul tehnologiei impulsurilor.

Un generator de impulsuri pătrate controlate este prezentat în Fig. 6,6 [R 10/76-60]. Generatorul este, de asemenea, un amplificator cu două trepte acoperit de feedback pozitiv. Pentru a simplifica circuitul generatorului, este suficient să conectați emițătorii tranzistorilor cu un condensator. Capacitatea acestui condensator determină frecvența de funcționare a generației. În acest circuit, un varicap este folosit ca o capacitate controlată de tensiune pentru a controla frecvența de generare. O creștere a tensiunii de blocare pe varicap duce la o scădere a capacității acestuia. În consecință, așa cum se arată în Fig. 6.7, frecvența de funcționare a generației crește.

Varicapul, ca experiment și pentru a studia principiul de funcționare al acestui dispozitiv semiconductor, poate fi înlocuit cu o diodă simplă. Trebuie luat în considerare faptul că diodele cu punct de germaniu (de exemplu, D9) au o capacitate inițială foarte mică (de ordinul mai multor pF) și, în consecință, oferă o mică modificare a acestei capacități în funcție de tensiunea aplicată. Diodele de siliciu, în special diodele de putere concepute pentru curent ridicat, precum și diodele zener, au o capacitate inițială de 100... 1000 pF, așa că pot fi folosite adesea în locul varicaps. Joncțiunile Pn ale tranzistorilor pot fi, de asemenea, folosite ca varicaps, vezi și Capitolul 2.

Pentru a controla funcționarea, semnalul de la generator (Fig. 6.6) poate fi aplicat la intrarea frecvențeimetrului și limitele de reglare ale generatorului pot fi verificate atunci când se modifică tensiunea de control, precum și la schimbarea unui varicap sau a acestuia. analogic. Se recomandă ca rezultatele obținute (valorile tensiunii de control și frecvența de generare) la utilizarea diferitelor tipuri de varicaps să fie introduse într-un tabel și afișate pe un grafic (a se vedea, de exemplu, Fig. 6.7). Rețineți că stabilitatea generatoarelor bazate pe elemente RC este scăzută.

În fig. 6.8, 6.9 prezintă circuite tipice ale generatoarelor de impulsuri de lumină și sunet realizate pe tranzistoare de diferite tipuri de conductivitate. Generatoarele sunt operaționale într-o gamă largă de tensiuni de alimentare. Primul dintre ele produce sclipiri scurte de lumină cu o frecvență de un Hz, al doilea produce impulsuri de frecvență sonoră. În consecință, primul generator poate fi folosit ca un far, un metronom de lumină, al doilea - ca un generator de sunet, a cărui frecvență de oscilație depinde de poziția potențiometrului R1. Aceste generatoare pot fi combinate într-o singură unitate. Pentru a face acest lucru, este suficient să porniți unul dintre generatoare ca sarcină a celuilalt sau în paralel cu acesta. De exemplu, în loc de un lanț de LED-uri HL1, R2 sau în paralel cu acesta (Fig. 6.8), puteți porni generatorul conform circuitului din Fig. 6.9. Rezultatul va fi un dispozitiv periodic de semnalizare sonoră sau luminoasă și sonoră.

Generatorul de impulsuri (Fig. 6.10), realizat pe un tranzistor compozit (p-p-p și p-p-p), nu conține condensatori (un emițător piezoceramic BF1 este folosit ca condensator de setare a frecvenței). Generatorul funcționează la o tensiune de la 1 la 10 B și consumă un curent de la 0,4 la 5 mA. Pentru a crește volumul sunetului unui emițător piezoceramic, acesta este reglat la frecvența de rezonanță selectând rezistorul R1.

În fig. Figura 6.11 prezintă un generator destul de original de oscilații de relaxare, realizat pe un tranzistor de avalanșă bipolar.

Generatorul conține ca element activ un tranzistor al microcircuitului K101KT1A cu comutare inversă în modul cu o bază „ruptă”. Tranzistorul de avalanșă poate fi înlocuit cu analogul său (vezi Fig. 2.1).

Dispozitivele (Fig. 6.11) sunt adesea folosite pentru a converti parametrul măsurat (intensitatea luminii, temperatura, presiunea, umiditatea etc.) în frecvență folosind senzori rezistivi sau capacitivi.

Când generatorul funcționează, un condensator conectat în paralel cu elementul activ este încărcat de la sursa de alimentare printr-un rezistor. Când tensiunea de pe condensator atinge tensiunea de rupere a elementului activ (tranzistor de avalanșă, dinistor sau element similar), condensatorul este descărcat în rezistența de sarcină, după care procesul se repetă cu o frecvență determinată de constanta RC. circuit. Rezistorul R1 limitează curentul maxim prin tranzistor, prevenind defalcarea termică a acestuia. Circuitul de temporizare al generatorului (R1C1) determină domeniul de funcționare al frecvențelor de generare. Căștile sunt folosite ca un indicator al vibrațiilor sonore pentru controlul calității funcționării generatorului. Pentru a cuantifica frecvența, la ieșirea generatorului poate fi conectat un contor de frecvență sau un contor de impulsuri.

Dispozitivul este funcțional într-o gamă largă de parametri: R1 de la 10 la 100 kOhm (și chiar până la 10 MOhm), C1 - de la 100 pF la 1000 μF, tensiune de alimentare de la 8 la 300 V. Curentul consumat de dispozitiv de obicei nu depășește un mA. Este posibil ca generatorul să funcționeze în modul de așteptare: atunci când baza tranzistorului este scurtcircuitată la masă (bus comun), generarea este întreruptă. Convertorul-generator (Fig. 6.11) poate fi folosit și în modul unei taste tactile, un simplu contor Rx și Cx, un generator de impulsuri reglabil cu gamă largă etc.

Generatoarele de impulsuri (Fig. 6.12, 6.13) sunt realizate și pe tranzistoarele de avalanșă ale microcircuitului K101KT1 de tip p-p-p sau K162KT1 de tip p-p-p, dinistori sau analogi lor (vezi Fig. 2.1). Generatoarele funcționează la o tensiune de alimentare peste 9 B și produc o tensiune triunghiulară. Semnalul de ieșire este preluat de la unul dintre bornele condensatorului. Rezistența de intrare a cascadei care urmează generatorului (rezistența de sarcină) trebuie să fie de zeci de ori mai mare decât valoarea rezistenței R1 (sau R2). O sarcină cu rezistență scăzută (până la 1 kOhm) poate fi conectată la circuitul colector al unuia dintre tranzistoarele generatorului.

Destul de simple și des întâlnite în practică, generatoarele de impulsuri (generatoare de blocare) care utilizează feedback inductiv sunt prezentate în Fig. 6.14 [A. Cu. URSS 728214], 6.15 și 6.16. Astfel de generatoare sunt de obicei operaționale într-o gamă largă de modificări ale tensiunii de alimentare. La asamblarea generatoarelor de blocare, este necesar să se respecte fazarea bornelor: dacă „polaritatea” înfășurării este conectată incorect, generatorul nu va funcționa.

Astfel de generatoare pot fi utilizate atunci când se testează transformatoarele pentru prezența scurtcircuitelor între tururi (vezi capitolul 32): astfel de defecte nu pot fi detectate prin nicio altă metodă.

Literatură: Shustov M.A. Proiectare de circuite practice (Cartea 1), 2003

Generatoarele de impulsuri sunt proiectate pentru a produce impulsuri de o anumită formă și durată. Sunt utilizate în multe circuite și dispozitive. Ele sunt, de asemenea, utilizate în tehnologia de măsurare pentru configurarea și repararea diferitelor dispozitive digitale. Impulsurile dreptunghiulare sunt excelente pentru testarea funcționalității circuitelor digitale, în timp ce impulsurile triunghiulare pot fi utile pentru generatoarele de baleiaj sau de baleiaj.

Generatorul generează un singur impuls dreptunghiular prin apăsarea unui buton. Circuitul este asamblat pe elemente logice pe baza unui declanșator RS obișnuit, care elimină și posibilitatea de a respinge impulsurile de la contactele butonului care ajung la contor.

În poziția contactelor butonului, așa cum se arată în diagramă, o tensiune de nivel înalt va fi prezentă la prima ieșire, iar la a doua ieșire un nivel scăzut sau zero logic, atunci când butonul este apăsat, starea declanșatorului va fi prezentă. schimbare la invers. Acest generator este perfect pentru testarea funcționării diferitelor contoare

În acest circuit, este generat un singur impuls, a cărui durată nu depinde de durata impulsului de intrare. Un astfel de generator este utilizat într-o mare varietate de opțiuni: pentru a simula semnalele de intrare ale dispozitivelor digitale, la testarea funcționalității circuitelor bazate pe microcircuite digitale, necesitatea de a furniza un anumit număr de impulsuri unui dispozitiv testat cu control vizual al proceselor. , etc.

De îndată ce sursa de alimentare a circuitului este pornită, condensatorul C1 începe să se încarce și releul este activat, deschizând circuitul de alimentare cu contactele sale frontale, dar releul nu se va opri imediat, ci cu întârziere, deoarece curentul de descărcare al condensatorului C1 va curge prin înfășurarea acestuia. Când contactele din spate ale releului sunt închise din nou, va începe un nou ciclu. Frecvența de comutare a releului electromagnetic depinde de capacitatea condensatorului C1 și a rezistenței R1.

Puteți folosi aproape orice releu, am luat . Un astfel de generator poate fi folosit, de exemplu, pentru a comuta luminile bradului de Crăciun și alte efecte. Dezavantajul acestei scheme este utilizarea unui condensator mare.

Un alt circuit generator bazat pe un releu, cu un principiu de funcționare similar circuitului anterior, dar spre deosebire de acesta, frecvența de repetiție este de 1 Hz cu o capacitate mai mică a condensatorului. Când generatorul este pornit, condensatorul C1 începe să se încarce, apoi dioda zener se deschide și releul K1 funcționează. Condensatorul începe să se descarce prin rezistor și tranzistorul compozit. După o perioadă scurtă de timp, releul se oprește și începe un nou ciclu de generator.

Generatorul de impulsuri, din figura A, utilizează trei elemente logice ȘI-NU și un tranzistor unipolar VT1. În funcție de valorile condensatorului C1 și ale rezistențelor R2 și R3, la ieșirea 8 sunt generate impulsuri cu o frecvență de 0,1 - până la 1 MHz. O astfel de gamă uriașă se explică prin utilizarea unui tranzistor cu efect de câmp în circuit, care a făcut posibilă utilizarea rezistențelor megaohmi R2 și R3. Folosindu-le, puteți modifica și ciclul de funcționare al impulsurilor: rezistența R2 setează durata nivelului înalt, iar R3 setează durata tensiunii de nivel scăzut. VT1 poate fi luat din oricare dintre seriile KP302, KP303. - K155LA3.

Dacă utilizați microcircuite CMOS, de exemplu K561LN2, în loc de K155LA3, puteți realiza un generator de impulsuri cu gamă largă fără a utiliza un tranzistor cu efect de câmp în circuit. Circuitul acestui generator este prezentat în Figura B. Pentru a extinde numărul de frecvențe generate, capacitatea condensatorului circuitului de sincronizare este selectată de comutatorul S1. Gama de frecvență a acestui generator este de la 1 Hz la 10 kHz.

Ultima figură arată circuitul generatorului de impulsuri, care include capacitatea de a regla ciclul de funcționare. Pentru cei care au uitat, permiteți-ne să vă reamintim. Ciclul de lucru al impulsurilor este raportul dintre perioada de repetiție (T) și durata (t):

Ciclul de lucru la ieșirea circuitului poate fi setat de la 1 la câteva mii folosind rezistența R1. Tranzistorul care funcționează în modul de comutare este proiectat pentru a amplifica impulsurile de putere

Dacă este nevoie de un generator de impulsuri foarte stabil, atunci este necesar să folosiți cuarțul la frecvența corespunzătoare.

Circuitul generator prezentat în figură este capabil să genereze impulsuri dreptunghiulare și dinți de ferăstrău. Oscilatorul principal este realizat pe elementele logice DD 1.1-DD1.3 ale microcircuitului digital K561LN2. Rezistorul R2 împerecheat cu condensatorul C2 formează un circuit de diferențiere, care generează impulsuri scurte cu o durată de 1 μs la ieșirea lui DD1.5. Un stabilizator de curent reglabil este asamblat pe un tranzistor cu efect de câmp și un rezistor R4. Curentul curge de la ieșire la condensatorul de încărcare C3 și tensiunea pe acesta crește liniar. Când sosește un impuls scurt pozitiv, tranzistorul VT1 se deschide și condensatorul SZ se descarcă. Formând astfel o tensiune dinți de ferăstrău pe plăcile sale. Folosind un rezistor variabil, puteți regla curentul de încărcare a condensatorului și abruptul impulsului de tensiune din dinte de ferăstrău, precum și amplitudinea acestuia.

Circuitul este construit folosind două amplificatoare operaționale de tip LM741. Primul amplificator operațional este folosit pentru a genera o formă dreptunghiulară, iar al doilea generează o formă triunghiulară. Circuitul generatorului este construit după cum urmează:

În primul LM741, feedback-ul (FE) este conectat la intrarea inversoare de la ieșirea amplificatorului, realizată folosind rezistența R1 și condensatorul C2, iar feedback-ul este conectat și la intrarea neinversoare, dar printr-un divizor de tensiune bazat pe rezistențe. R2 și R5. Ieșirea primului amplificator operațional este conectată direct la intrarea de inversare a celui de-al doilea LM741 prin rezistența R4. Acest al doilea amplificator operațional, împreună cu R4 și C1, formează un circuit integrator. Intrarea sa non-inversoare este împământata. Tensiunile de alimentare +Vcc și –Vee sunt furnizate ambelor amplificatoare operaționale, ca de obicei la al șaptelea și al patrulea pini.

Schema funcționează după cum urmează. Să presupunem că inițial există +Vcc la ieșirea lui U1. Apoi capacitatea C2 începe să se încarce prin rezistorul R1. La un anumit moment în timp, tensiunea la C2 va depăși nivelul de la intrarea neinversoare, care este calculat folosind formula de mai jos:

V 1 = (R 2 / (R 2 +R 5)) × V o = (10 / 20) × V o = 0,5 × V o

Ieșirea lui V 1 va deveni –Vee. Deci, condensatorul începe să se descarce prin rezistorul R1. Când tensiunea la nivelul capacității devine mai mică decât tensiunea determinată de formulă, semnalul de ieșire va fi din nou + Vcc. Astfel, ciclul se repetă, iar din această cauză se generează impulsuri dreptunghiulare cu o perioadă de timp determinată de circuitul RC format din rezistența R1 și condensatorul C2. Aceste forme dreptunghiulare sunt, de asemenea, semnale de intrare către circuitul integrator, care le transformă într-o formă triunghiulară. Când ieșirea amplificatorului operațional U1 este +Vcc, capacitatea C1 este încărcată la nivelul său maxim și produce o pantă pozitivă, ascendentă a triunghiului la ieșirea amplificatorului operațional U2. Și, în consecință, dacă există –Vee la ieșirea primului amplificator operațional, atunci se va forma o pantă descendentă negativă. Adică, obținem o undă triunghiulară la ieșirea celui de-al doilea amplificator operațional.

Generatorul de impulsuri din primul circuit este construit pe microcircuitul TL494, perfect pentru configurarea oricăror circuite electronice. Particularitatea acestui circuit este că amplitudinea impulsurilor de ieșire poate fi egală cu tensiunea de alimentare a circuitului, iar microcircuitul este capabil să funcționeze până la 41 V, deoarece nu degeaba poate fi găsit în sursele de alimentare. a calculatoarelor personale.

Puteți descărca aspectul PCB din linkul de mai sus.

Rata de repetare a impulsului poate fi modificată cu comutatorul S2 și rezistența variabilă RV1; rezistența RV2 este utilizată pentru a regla ciclul de lucru. Comutatorul SA1 este conceput pentru a schimba modurile de funcționare ale generatorului de la în fază la antifază. Rezistorul R3 trebuie să acopere domeniul de frecvență, iar intervalul de reglare a ciclului de lucru este reglat prin selectarea R1, R2

Condensatoare C1-4 de la 1000 pF la 10 µF. Orice tranzistoare de înaltă frecvență KT972

O selecție de circuite și modele de generatoare de impulsuri dreptunghiulare. Amplitudinea semnalului generat în astfel de generatoare este foarte stabilă și apropiată de tensiunea de alimentare. Dar forma oscilațiilor este foarte departe de a fi sinusoidală - semnalul este pulsat, iar durata impulsurilor și pauzelor dintre ele este ușor de reglat. Pulsurilor li se poate da cu ușurință aspectul unui meandre atunci când durata pulsului este egală cu durata pauzei dintre ele.

Generează impulsuri scurte și puternice, care stabilesc un nivel logic opus celui existent la intrarea sau ieșirea oricărui element digital. Durata impulsului este aleasă astfel încât să nu deterioreze elementul a cărui ieșire este conectată la intrarea testată. Acest lucru face posibilă să nu se întrerupă conexiunea electrică a elementului testat cu restul.

În tehnologia electronică, dispozitivele sunt utilizate pe scară largă a căror formă de tensiune de ieșire diferă brusc de cea sinusoidală. Astfel de oscilații sunt numite oscilații de relaxare; un multivibrator este un tip de unul dintre generatoarele de relaxare. Multivibrator (din cuvintele latine multim- mult și vibratie- oscilație) este un generator de relaxare de impulsuri dreptunghiulare, realizat sub forma unui dispozitiv de amplificare cu circuit de feedback pozitiv (POC).

Generatoarele de semnal de impuls pot funcționa într-unul din trei moduri: auto-oscilant, standby sau sincronizare.

În modul auto-oscilant, generatoarele generează continuu semnale de impuls fără influență externă. În modul de așteptare, generatoarele generează un semnal de impuls la sosirea unui impuls extern (de declanșare). În modul de sincronizare, generatoarele produc impulsuri de tensiune a căror frecvență este egală sau multiplu cu frecvența semnalului de sincronizare.

Esența multivibratorului este comutarea energiei condensatorului C de la încărcare la descărcare, de la sursa de alimentare la rezistor R. Această comutare se realizează folosind chei electronice.

Un multivibrator poate fi construit pe baza tranzistoarelor bipolare și cu efect de câmp, amplificatoare operaționale, temporizatoare realizate sub formă de circuite integrate, elemente logice potențiale sau circuite integrate specializate. Ultima opțiune devine din ce în ce mai răspândită.

Generatoare de impulsuri bazate pe amplificatoare operaționale.În fig. 16.7 arată relaxarea clasică RCU-generator. Funcționează astfel: să presupunem că atunci când tensiunea este aplicată pentru prima dată, ieșirea amplificatorului operațional intră în saturație pozitivă (cum se întâmplă acest lucru nu este important). Condensatorul începe să se încarce la tensiune U IN OFF cu o constantă de timp egală cu τ = R.C..Când tensiunea condensatorului atinge tensiunea U INPUT OFF R 1 / (R 1 + R 2 ), Op-amp-ul trece la o stare de saturație negativă (este pornit ca declanșator Schmitt) și condensatorul începe să se descarce la U VX PORNIT R 1 /(R 1 + R 2 ), cu aceeași constantă de timp. Ciclul se repetă cu o perioadă independentă de tensiunea de alimentare (Fig. 16.8): T = Dacă este folosit în locul unui rezistor R Folosind două rezistențe și diode diferite, puteți construi un multivibrator asimetric (Fig. 16.9), în care duratele impulsurilor pozitive și negative nu se potrivesc.

Durate diferite ale impulsurilor pozitive și negative sunt asigurate de diferite constante de timp pentru reîncărcarea condensatoarelor τ 1Și τ 2: t1 = R3C; şi τ2 =R4C. (16.8)

Orez. 16.7. Generator de impulsuri dreptunghiular bazat pe amplificator operațional

Fig. 16.8. Diagrame de timp ale funcționării generatorului

Generatoare de funcții, care produc simultan oscilații de diferite tipuri: dreptunghiulare, triunghiulare, sinusoidale, pot fi implementate cu ajutorul unui op-amp. Generaţie Tensiunea alternativă triunghiulară se realizează conform unui circuit simplu folosind un integrator și un declanșator Schmitt. La rândul său, folosind o unitate simplă pentru generarea unei funcții sinusoidale (de exemplu, un filtru trece-jos), puteți obține o tensiune sinusoidală dintr-o tensiune triunghiulară. Schema bloc a unui astfel de generator este prezentată în Figura 16.10.

Orez. 16.11. Schema schematică a unui generator de funcții

Amplitudinea tensiunii triunghiulare depinde doar de setarea nivelului de declanșare Schmitt și este

U D = U Max (16.9)

unde Umax este limita de saturație a amplificatorului operațional DA1. Perioada de oscilație este egală cu dublul timpului necesar integratorului pentru a-și schimba tensiunea de ieșire de la la. Rezultă: T = 4RC Astfel, frecvența tensiunii generate nu depinde de nivelul limitei de saturație Umax a amplificatorului operațional.

Un monovibrator este un multivibrator în modul de așteptare. Pe baza caracteristicilor funcționale, un singur vibrator primește adesea alte denumiri: sistem de declanșare, multivibrator inhibat, relaxant cu un singur ciclu etc. Totuși, indiferent de nume, vibratorul unic este un dispozitiv cu feedback pozitiv, având unul stabil. și o stare stabilă în timp, formând un singur impuls dreptunghiular.

Formarea unui impuls dreptunghiular se realizează printr-un singur impuls după sosirea unui impuls de declanșare, care transferă un impuls dintr-o stare stabilă la una temporar stabilă. Momentul de încetare a stării temporar stabile este determinat de lanțul de sincronizare. Schimbând constanta de timp a lanțului (ușoară sau bruscă), puteți regla durata impulsurilor de ieșire pe o gamă largă. Prin urmare, monovibratoarele sunt utilizate pe scară largă pentru a genera impulsuri dreptunghiulare de o anumită durată și amplitudine și pentru a întârzia impulsurile pentru un timp dat.

Un one-shot poate fi obținut de la un multivibrator auto-oscilant dacă acesta este blocat forțat într-una dintre stările temporar stabile, transformându-l într-unul stabil (Fig. 16.12).

Circuitul include o diodă VD2, care realizează modul de așteptare și un circuit de declanșare pe elementele C1, R3, VD1. Circuitul are o stare stabilă când tensiunea de ieșire este egală cu tensiunea de saturație negativă a amplificatorului operațional U-.

În starea inițială (la ieșirea U-), dioda VD2 este deschisă, tensiunea la intrarea inversoare UИ este aproximativ zero, iar tensiunea la intrarea neinversoare UН = U- R2 / (R1 + R2), UН - UИ< 0, UВЫХ = U- .Диод VD1, подключенный к неинвертирующему входу, заперт. В момент времени t1 (рис. 16.13) входной сигнал открывает этот диод, на неинвертирующий вход подается положительный сигнал, (на инвертирующем входе остается нулевой сигнал), на выходе ОУ появляется положительной напряжение. После этого начинается заряд конденсатора C. Когда напряжение на нем становится больше напряжения UН = U+ R2 / (R1 + R2), дифференциальный сигнал UН - UИ становится отрицательным и ОУ возвращается в исходное устойчивое состояние. Очередной запускающий импульс можно подавать только после момента времени t3.

Fig. 16.12. Schema schematică a unui singur vibrator

Fig. 16.13. Diagrame de timp ale operațiunii one-shot