Przedłużacze impulsów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Początkujący amator radiowy

 Komentarze do artykułu

W systemach transmisji informacji, w celu ograniczenia wpływu wahań losowych, a także sterowania urządzeniami automatyki często konieczne jest uzyskanie szerszych impulsów o określonym czasie trwania z krótkich impulsów. Zadanie to można łatwo zrealizować za pomocą oczekującego multiwibratora (wibratora pojedynczego). Pojedynczy wibrator to obwód wyzwalający, który generuje pojedynczy impuls pod działaniem zewnętrznego sygnału sterującego. Oznacza to, że wygenerowany impuls przekracza czas trwania wyzwalacza.

Z reguły stosuje się jedną z dwóch metod formowania impulsów: analogową lub cyfrową. Najprostszy jest analogowy - wykorzystuje się proces ładowania kondensatora.

Ryż. 1.9 Kształtowanie szerokiego impulsu za pomocą wyzwalacza Schmitta

Przykład takiego obwodu pokazano na rys. 1.9. Do poprawnego działania tego jednostrzału konieczne jest, aby czas trwania wejściowego impulsu wyzwalającego był na tyle duży, aby kondensator został całkowicie rozładowany. Po zakończeniu impulsu wyzwalającego kondensator jest ładowany przez rezystor do napięcia zasilania. W takim przypadku, gdy tylko napięcie osiągnie Upor, element D2.1 przełączy się. W tym przypadku czas trwania impulsu wyjściowego (ti) zależy od wartości znamionowych zainstalowanej pojemności i rezystora w obwodzie czasowym. Uproszczony wzór pozwala z grubsza obliczyć czas trwania impulsu:

, gdzie E jest napięciem zasilania obwodu; Uthr - używany poziom progowy (ryc. 1.10) do przełączania elementu.

Ryż. 1.10. Obszary dopuszczalnych poziomów sygnału na wejściu mikroukładów MOS

Biorąc pod uwagę rozrzut wartości napięć progu przełączania (Uthr), czas trwania impulsu może przyjmować wartości od tmin=0,4RC do tmax=1,11RC. Zwykle pojedyncze wibratory wykorzystują LE z jednej obudowy (kryształu). W tym przypadku rozrzut Unop okazuje się nieistotny i można przyjąć ti=0,69RC. Stosunek ten służy do określania czasu trwania impulsu w większości obwodów, ryc. 1.11...1.18. Diagramy napięcia wyjaśniają procesy powstawania impulsu wyjściowego. Obwody pokazane na tym samym rysunku mają podobną logikę i mają ten sam wzór napięcia w punktach testowych.

Ryż. 1.11. Pojedynczy wibrator z jednym obwodem czasowym

Ryż. 1.12. Pojedynczy wibrator oparty na przerzutniku RS

Ryż. 1.13. Pojedynczy wibrator z przodu sygnału wejściowego

Ryż. 1.14. pojedynczy wibrator

Ryż. 1.15. Kształtowniki impulsów po zakończeniu sygnału wyzwalającego

Rys. 1.16 Formatory impulsowe

Rys. 1.17 Formatory impulsowe

Ryż. 1.18 Wibratory pojedyncze z dwoma obwodami czasowymi

W przeciwieństwie do najprostszej wersji (ryc. 1.9), obwody pokazane na ryc. 1.11 ... 1.14 nie są wrażliwe na czas trwania impulsu wejściowego, dlatego są najczęściej stosowane w sprzęcie. Schematy, ryc. 1.9, 1.15 ... 1.17, właściwość restartu jest nieodłączna, tj. jeśli następny wyzwalacz pojawi się podczas tworzenia impulsu wyjściowego, wówczas odliczanie czasu trwania wygenerowanego impulsu rozpocznie się ponownie od końca ostatniego wyzwalacza.

Zastosowane w układach diody przyspieszają proces ładowania pojemności, co zmniejsza możliwość powstawania szumów impulsowych na wyjściu LE.

Aby rezystancja wyjściowa LE nie wpływała na dokładność obliczeń, a także nie przeciążała wyjścia, rezystor R1 musi mieć wartość nominalną co najmniej 10 ... 20 kOhm. Aby pominąć w obliczeniach pojemność montażową, minimalna pojemność C1 może wynosić 200 ... 600 pF. Aby uzyskać wysoką stabilność temperaturową przedziału czasowego, wartość R1 powinna być < 200 kΩ, a pojemność kondensatora nie powinna przekraczać 1 μF. Zastosowanie kondensatorów elektrolitycznych zwiększa niestabilność interwału czasowego.

Aby zmniejszyć wpływ rozrzutu wartości Unop na czas trwania generowanego impulsu, można zastosować obwody z dwoma obwodami czasowymi (ryc. 1. 18). Jeżeli stałe czasowe obu obwodów czasowych są takie same, to przy maksymalnym rozpiętości wartości Unop od 0 Upit do 33 Upit zmiana czasu trwania generowanego impulsu nie przekracza 0,69%. Wykonanie pojedynczych wibratorów na wyzwalaczu RS, ryc. 9 i 1, umożliwia posiadanie dwóch osobnych wejść wyzwalających (na zboczu natarcia impulsu), jak również natychmiastowe otrzymywanie impulsu bezpośredniego i impulsu odwróconego na wyjściach. Kolejną zaletą pojedynczych wibratorów wyzwalanych RS jest możliwość wyzwalania wolno zmieniającym się napięciem wejściowym.

Ryż. 1.19. Multiwibratory oczekujące: a) na przerzutniku typu D; b) na przerzutniku JK, c) ze zwiększoną stabilnością przy zmianie mocy

Rysunek 1.20. Multiwibratory rezerwowe o zwiększonym nachyleniu impulsu wyjściowego

a) na D-triggerze; b) na japonce JK

 Czas trwania impulsów wyzwalających podanych na wejście S musi być krótszy niż generowany (tryb, w którym na wejściach S i R występuje jednocześnie log. „1” jest zabroniony). Na wejściu C czas trwania impulsu wyzwalającego może być dowolny. Dioda VD1 przyspiesza rozładowanie kondensatora przez wyjście wyzwalające i pozwala zwiększyć częstotliwość impulsów wyzwalających (jej zastosowanie skraca czas regeneracji obwodu). Czas trwania generowanych impulsów wynosi w przybliżeniu ti=0,69R1C1. Minimalna wartość rezystancji R1 jest ograniczona maksymalnym dopuszczalnym prądem wyjściowym wyzwalacza, który można zmieniać w granicach 20 kΩ ... 10 MΩ, natomiast czas trwania impulsu zmieni się 500 razy. Jednoczesna zmiana wartości R1 i C1 pozwala na regulację czasu trwania impulsu w zakresie czterech rzędów wielkości.

Schemat na ryc. 1.19v zapewnia bardziej stabilne impulsy przy zmianie napięcia zasilania (podobny obwód można również zamontować na przerzutnikach JK).

Aby zwiększyć stromość zaników impulsów wyjściowych, schematy pokazane na ryc. 1.20, ale w nich kondensatory C1 muszą być niepolarne. W tym przypadku czas trwania generowanego impulsu przy tych samych wartościach obwodu RC, jak w obwodach na ryc. 1.18, okazuje się, że około 2 razy więcej.

 Rysunek 1.21. Gotowy multiwibrator o podwyższonej stabilności

Lepsza stabilność przy zmianie napięcia zasilania w porównaniu do przedstawionych na rys. 1.19 zapewnia opcje obwodu pojedynczego wibratora na dwóch wyzwalaczach, rysunek 1. 21. Ponadto w tym przypadku podłączenie obciążenia nie wpływa na czas trwania generowanych impulsów. Układ składa się z dwóch pojedynczych wibratorów posiadających wspólne wejście wyzwalające, ale generujących impulsy o różnym czasie trwania na niezależnych wyjściach. Impulsy na wyjściu 5 prawie nie będą zależeć od napięcia zasilania.

Ryż. 1. 22 Schematy opóźnionych kształtowników impulsów.

Oczekujący uniwersalny pojedynczy wibrator można wykonać na specjalnie zaprojektowanym do tego celu mikroukładzie (ryc. 1. 22a). W jednym pakiecie 564AG1 (1561AG1) znajdują się dwa pojedyncze wibratory, które w zależności od kombinacji sygnałów sterujących na wejściu mają właściwość normalnego wyzwalania zboczem narastającym (wejście S1) lub zboczem opadającym (S2), a także mogą w razie potrzeby ponownie uruchomić. Wejście R jest priorytetowe w stosunku do innych wejść i ustawia wartość sygnału Q=0 (jeżeli wejście R nie jest używane to jest podłączone do +Upit).

Czas trwania generowanego sygnału (ti, Q=1) jest ustawiany przez odpowiedni zewnętrzny obwód RC: ti=0,5 RC dla С>0,01 uF. Schemat podany w podręczniku [L8] pozwala na dokładniejsze określenie.

Ryż. 1. 23 Multiwibrator wyzwalany w trybie gotowości z możliwością ponownego uruchomienia.

Ryż. 1. 24 Multiwibrator w trybie gotowości z możliwością ponownego uruchomienia.

Jeżeli wymagane jest ponowne uruchomienie pojedynczego wibratora na spuście, w przypadku nadejścia kolejnego impulsu wejściowego podczas tworzenia interwału, wówczas obwód na ryc. 1.23 pozwala wydłużyć czas trwania impulsu wyjściowego poprzez rozpoczęcie odliczania od końca sygnału wyzwalającego. Podobny schemat pokazano na ryc. 1. 24. Kiedy log jest ważny na wejściu. „0”, kondensator jest ładowany do wartości napięcia zasilania (log. „1”). Kiedy nadejdzie impuls wyzwalający o czasie trwania wystarczającym do rozładowania kondensatora, wyzwalacz przełączy się i wygeneruje impuls. Czas trwania tego impulsu, po zakończeniu sygnału wejściowego, jest określony przez czas niezbędny do naładowania kondensatora do poziomu logarytmicznego. „1”.

Ryż. 1.25 Multiwibrator oczekujący ze zwiększoną stromością czoła impulsów wyjściowych.

Układ (Rys. 1.25) w przeciwieństwie do powyższego pozwala na uzyskanie bardziej stromych frontów sygnału na wyjściach wyzwalających.Drugą zaletą tego układu jest to, że pod koniec generowanego impulsu kondensator szybko rozładowuje się przez dioda z poziomu Upor zamiast doładowywania do poziomu mocy (E ) Dzięki temu kolejny impuls wyzwalający może być znacznie krótszy, przy zachowaniu zerowego czasu powrotu

Druga metoda uzyskanie impulsu o pożądanym czasie trwania wiąże się z zastosowaniem liczników - wibratorów cyfrowych pojedynczych Stosuje się je, gdy odstęp czasowy musi być bardzo duży lub stawiane są wysokie wymagania co do stabilności utworzonego interwału.W takim przypadku uzyskany minimalny czas trwania jest ograniczona jedynie szybkością zastosowanych elementów, a maksymalny czas trwania może być dowolny (w przeciwieństwie do układów wykorzystujących układy RC).

 Ryż. 1. 26 Cyfrowy pojedynczy strzał na programowalnym liczniku.

Zasada działania cyfrowego wibratora pojedynczego polega na włączaniu wyzwalacza sygnałem wejściowym i wyłączaniu go po czasie określonym przez przelicznik licznika. Zastosowanie liczników z przełączanym współczynnikiem podziału w jednym wibratorze, rys. 1.26, pozwala uzyskać impuls o dowolnym czasie trwania. Chip 564IE 15 składa się z pięciu liczników subtraktywnych, których moduły liczników są programowane przez równoległe ładowanie danych w kodzie binarnym. Załadowanie liczb do liczników zajmuje trzy cykle, więc możesz ustawić współczynnik dzielenia N>3 [L2].

W tabeli przedstawiono maksymalne możliwe współczynniki podziału w zależności od wartości M. Dla wartości M=0 liczenie jest zabronione. Sygnał na wejściu S steruje trybem zliczania okresowego (0) i pojedynczego (1). Kod binarny dla różnych wartości modułu M pochodzi z tabeli 1.3 (# – zakaz konta, x – dowolny stan, log. „0” lub „1”). Ogólny współczynnik podziału mikroukładu określa wzór:

N=M(1000P1+100P2+10P3+P4)+P5 .

Zastosowanie wibratora cyfrowego pojedynczego z samooscylatorem kwarcowym o częstotliwości taktowania zapewnia większą stabilność czasu trwania impulsu wyjściowego, co pozwala na zastosowanie ich w przyrządach pomiarowych.

Ryż. 1.27. Cyfrowe pojedyncze zdjęcie ze zwiększoną stabilnością interwału czasowego

Ryż. 1.28. Pojedynczy wibrator cyfrowy

na ryc. 1.27 pokazuje przykład najprostszego obwodu do uzyskania impulsu za pomocą licznika. Działanie pojedynczych wibratorów objaśniają schematy pokazane na rysunkach. Wspólną wadą obwodów pokazanych na rysunkach 1.27 i 1.28 jest błąd losowy związany z arbitralnością fazy oscylatora głównego w momencie uruchomienia. Błąd może sięgać okresu częstotliwości zegara i maleje wraz ze wzrostem częstotliwości oscylatora i współczynnika konwersji licznika. Wadę tę można wyeliminować za pomocą obwodu z ryc. 1.28 (generator włącza się, gdy pojawi się impuls wyzwalający).

W stanie początkowym wyjście licznika D2/3 (4) ma napięcie logarytmiczne. „1”, co wyłącza działanie oscylatora na D1.1, D1.2. Impuls wyzwalający resetuje licznik D2, a jego wyjściem D2/3 będzie log. „0” do momentu odliczania do pojawienia się na dzienniku D2/3. „1”. Ponieważ formowanie impulsu wyjściowego zawsze zaczyna się od tego samego stanu oscylatora głównego, wykluczony jest przypadkowy błąd w czasie trwania impulsu, ale ten obwód ma jeszcze jedną wadę: po włączeniu zasilania generuje impuls o nieokreślonym czasie trwania przy wyjście (w zadanym przedziale). Schemat ma właściwość ponownego uruchamiania, jeśli podczas formowania impulsu wyjściowego pojawi się inny wyzwalacz (odliczanie czasu trwania wygenerowanego impulsu rozpoczyna się od nowa).

 Rysunek 1.29. Pojedynczy wibrator z synchronizacją czasu trwania impulsu wyjściowego z częstotliwością generatora zegara

Obwód pokazany na rysunku 1.29 w momencie dojścia impulsu wyzwalającego do wejścia podaje na wyjściu sygnał, którego czas trwania jest równy okresowi częstotliwości zegara (T=1/ft). Dzięki kwarcowej stabilizacji częstotliwości generatora (ft) obwód może być używany jako wysoce stabilny pojedynczy wibrator.

Publikacja: irls.narod.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Początkujący amator radiowy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Kamera PTZ Xiaomi Mi do hoverboardu 20.11.2017 Xiaomi wypuściło kamerę Mi PTZ, która została zaprojektowana specjalnie do użytku w skuterze elektrycznym Mi Ninebot Plus. Kamera Xiaomi Mi PTZ wyposażona jest w trzyosiowy system stabilizacji optycznej, obiektyw o kącie widzenia 104 stopni, może nagrywać filmy w rozdzielczości 1920 x 1080 pikseli. Możesz zamocować kamerę na skuterze pod różnymi kątami (0, 90, 180, 270 stopni), kamera umożliwia nagrywanie wolnego i szybkiego wideo, a także może transmitować strumień wideo na ekranie smartfona w czasie rzeczywistym i przesyłać zarejestrowane materiały za pomocą odpowiedniej aplikacji. Nowość oferowana jest w cenie 225 dolarów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Kompaktowy stabilizator do smartfonów DJI Osmo Mobile 3

▪ Elektryczność na kartach

▪ Rover Computers ponownie wprowadza na rynek laptopy z jednym wrzecionem

▪ lekarstwo na karalucha

▪ W jelitach Ziemi hel pomoże utrzymać żelazo i tlen

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Parametry komponentów radiowych. Wybór artykułów

▪ artykuł Dolina płaczu. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak przebierają się niedźwiedzie polarne? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kuchnia obozowa. Wskazówki turystyczne

▪ artykuł Wskaźnik rezonansu heterodynowego przy 1,8 ... 150 MHz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zasilacz odporny na zakłócenia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024