Kontrolowany pojedynczy wibrator. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

 Komentarze do artykułu

Sterowane generatory w ogóle, aw szczególności pojedyncze wibratory, są najczęściej wykonywane przez radioamatorów na standardowych mikroukładach grup AG i GG. Tymczasem niestandardowe implementacje takich generatorów, oprócz optymalizacji konstrukcji, czasami determinują pojawienie się szeregu nowych ciekawych efektów i właściwości konkretnego urządzenia jako całości. Jednak w radiu i innej literaturze popularnej jest bardzo niewiele publikacji na ten temat.

Autor artykułu dzieli się swoimi doświadczeniami w opanowaniu kontrolowanych pojedynczych wibratorów zbudowanych według nietrywialnego schematu.

Opisany w [1] (schemat - na rys. 8, a) pojedynczy wibrator na spuście ma dość szeroki zakres możliwości, ale ma też pewne wady. Po pierwsze, ładowanie kondensatora C1 następuje poprzez rezystancję wyjściową wyzwalacza. na ryc. 1a przedstawia fragment obwodu tego pojedynczego wibratora z obwodami nastawczymi, rezystancja wyjściowa Rout warunkowo pokazana jest na zewnątrz spustu. Zmiana Trasy wpływa na czas trwania generowanego impulsu. Po drugie, czas powrotu napięcia na kondensatorze do zadanego poziomu jest długi (w stosunku do czasu trwania generowanego impulsu). Po trzecie, brak jest funkcjonalności elektronicznej kontroli czasu trwania impulsu wyjściowego, co zawęża zakres działania węzła.

Rozważ obwody ładowania i rozładowania kondensatora C1 w jednym wibratorze. Na etapie tworzenia przedziału czasu tо kondensator jest ładowany od 0 (dokładniej z napięcia szczątkowego) do napięcia progowego Uthr przez obwód: dodatnie wyjście źródła zasilania - przewód wspólny Rout-R1-C1 .

Na etapie odzyskiwania kondensator jest rozładowywany od Upor do 0, najpierw przez diodę VD1 i rezystancję wyjściową Rout, a na koniec, gdy dioda VD1 się zamyka, przez rezystor R1.

Dioda zamyka się prawie całkowicie, gdy napięcie na niej spadnie poniżej 0,5...0,6 V, a kondensator zakończy rozładowywanie z taką samą stałą czasową, jak przy tworzeniu przedziału czasowego. Tak więc, przy bardziej rygorystycznych wymaganiach dotyczących napięcia szczątkowego na kondensatorze, czas regeneracji wzrasta, ograniczając dopuszczalną częstotliwość powtarzania impulsów dla danego błędu regeneracji.

Oczywiście czas regeneracji można znacznie skrócić, aby przywrócić kondensator do pierwotnego stanu, stosując dodatkowy tranzystor rozładowujący, ale to skomplikuje i zwiększy koszt projektu. Okazuje się, że można skrócić czas regeneracji pojedynczego wibratora i rozszerzyć jego funkcjonalność bez komplikowania go w dość prosty sposób.

W jednym wibratorze zgodnie ze schematem na ryc. 1, b jest taka sama liczba części, ale prawy zacisk rezystora R1 jest podłączony do dodatniego przewodu zasilającego. Tutaj impedancja wyjściowa wyzwalacza nie wpływa na czas ładowania kondensatora C1.

Kondensator C1 jest ładowany od napięcia Ud na diodzie VD1 do Uth wzdłuż obwodu: dodatni przewód zasilający-rezystor R1-kondensator C1-wspólny przewód i jest rozładowywany - od Uth do Ud przez diodę VD1-rezystancja wyjściowa Rout.

Tak więc w jednym wibratorze zgodnie ze schematem na ryc. 1b, po pierwsze, nie ma wpływu rezystancji wyjściowej wyzwalacza na generowany przedział czasu, a po drugie, wykluczona jest druga część fazy regeneracji (rozładowanie kondensatora przez rezystor), która zwiększa całkowity czas regeneracji. Rzeczywiście, po zakończeniu formowania danego okresu czasu przez pojedynczy wibrator, dioda pozostaje otwartym prądem przepływającym przez rezystor R1. Rezystancja diody pozostaje niska, co zapewnia szybki powrót napięcia początkowego na kondensatorze. To prawda, że ​​\uXNUMXb\uXNUMXbnieco zwiększa to zużycie energii przez pojedynczy wibrator w trybie gotowości.

na ryc. 2 przedstawia schematy napięć na wejściu R wyzwalacza w fazie przywracania dla pojedynczego wibratora według obwodu z rys. 1. 1a (krzywa 1) i ryc. 2b (krzywa 0,5). W obu przypadkach rozładowanie kondensatora do napięcia zamknięcia diody UD (dla diody krzemowej - około 0,6 ... 1 V) praktycznie kończy się do czasu t1. W drugim przypadku powrót do zdrowia prawie się tutaj kończy, więc czas powrotu do zdrowia jest bliski t0-tXNUMX.

W pierwszym przypadku kondensator powinien być rozładowany prawie do zera, ale ze względu na to, że po chwili t1 zwarcie diody rozładowanie jest opóźnione i nawet po czasie R1C1 napięcie na kondensatorze będzie równe 0,6/ e ~ 0,2 V (e jest podstawą logarytmu naturalnego). Dlatego czas rekonwalescencji jest tutaj znacznie dłuższy.

Pojedynczy wibrator zgodnie ze schematem z ryc. 1b ma jeszcze jedną istotną zaletę - wyjście rezystora R1 może być zasilane nie z dodatniego przewodu zasilającego, ale np. ze źródła o regulowanym napięciu, co umożliwia elektroniczną kontrolę czasu trwania impulsu poprzez zmianę napięcia na wyjście rezystora. Schemat kontrolowanego pojedynczego wibratora pokazano na ryc. 3, a charakterystyki kontrolne - na ryc. 4, krzywa 1.

Należy zauważyć, że jeśli wartości stałej czasowej obwodu RC pojedynczych wibratorów są równe zgodnie z ryc. 1a i 3 oraz Ucontrol = Upit czas trwania t0 impulsu wyjściowego drugiego jest nieco krótszy niż pierwszego. Dzieje się tak dlatego, że kondensator C1 drugiego wibratora pojedynczego jest ładowany nie od zera, ale od pewnego napięcia początkowego Ud, więc kondensator zostanie naładowany do Upor w krótszym czasie.

Przedział wartości napięć sterujących musi spełniać warunek: Upr < Ucontrol < Upit (1), co odpowiada krzywej 1 na rys. 4.

W przypadkach, gdy taki odstęp okaże się niewygodny, można go wydłużyć do 0 < Ucontrol < Upit (2) wprowadzając kolejny rezystor R2 o mniej więcej tej samej wartości, jak pokazano na rys. 5. Charakterystykę sterowania dla tego przypadku pokazano na ryc. 4, krzywa 2. Jeżeli pojedynczy wibrator jest sterowany wzmacniaczem operacyjnym, wybierając R1=3R2, można wydłużyć interwał regulacji do -Upit < Ucontrol < +Upit (3) - wariant ten ilustruje krzywa 3 na rys. 4.

Jeśli konieczne jest wykonanie gotowego pojedynczego wibratora, wykonanego zgodnie ze schematem z ryc. 1,a wystarczy wprowadzić do niego dodatkowy rezystor, np. R1 - na rys. 5. Aby zachować czas trwania impulsu przy Ucontrol = Upit, konieczne jest, aby rezystancja połączonych równolegle R1 i R2 (zgodnie z rys. 5) była równa rezystancji R1 w węźle początkowym - jest to warunek (4).

Należy zauważyć, że w wibratorach pojedynczych zgodnie z rys. Rezystory 1, b, 3 i 5 służą do ustawienia określonego prądu, który ładuje kondensator C1. Prąd ten może być zapewniony przy braku rezystorów przez zewnętrzne źródło prądu sterującego, zebranego np. na tranzystorach pnp. Takie rozwiązanie umożliwia realizację odwrotnie proporcjonalnej zależności czasu trwania generowanego impulsu od prądu sterującego.

Oceny rezystorów pojedynczych wibratorów zgodnie ze schematem na ryc. 3 i 5 dopuszczalne jest wahanie w szerokim zakresie - od 10 kOhm lub więcej, kondensatory - od 100 pF lub więcej. Aby zapewnić możliwość zwiększenia pojemności kondensatora, konieczne jest włączenie w szereg z diodą drugiego rezystora, który ogranicza prąd rozładowania kondensatora. Czas trwania impulsu przy Ucontrol = Upit, pamiętając o warunku (4), należy oszacować zgodnie z zależnościami opisanymi w [1].

Rozważany sterowany pojedynczy wibrator wymaga do realizacji 1/2 pakietu mikroukładów, a opisany np. w [2] (na rys. 2) 3/4 pakietu. Ogólnie rzecz biorąc, wyzwalacz RS dla pojedynczego wibratora może być realizowany na różnych elementach logicznych i węzłach technologii cyfrowej [3]. Połączenie dwóch pojedynczych wibratorów w pierścień umożliwia realizację generatora impulsów sterowanego dwoma wejściami z dużym nałożeniem częstotliwości i współczynnika wypełnienia.

literatura

1. Alekseev S. Kształtowniki i generatory oparte na mikroukładach o strukturze CMOS. - Radio, 1985, nr 8, s. 31 - 35.
2. Ignatenko A. Generator sterowany napięciem. - Radio, 1994, nr 6, s. 22.
3. Samoilenko A. Opcje budowy przerzutnika RS. - Radio, 1998, nr 9, s. 53 - 56.

Autor: A.Samoilenko, Klin, obwód moskiewski

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że ​​produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Antena wykorzystująca fontannę wody morskiej 20.02.2016 Na co dzień, nie zdając sobie z tego sprawy, korzystamy z fal radiowych, które są na tyle krótkie (ale stosunkowo silne), że pozwalają na zastosowanie maleńkich antenek w różnych urządzeniach elektronicznych. Jednak w miarę wydłużania się fal radiowych i słabszego sygnału anteny powinny być odpowiednio większe. Na przykład w Chinach budowany jest obecnie radioteleskop FAST, który będzie największy na świecie i obejmie obszar równy 30 boisk piłkarskich. A w mniej egzotycznych konstrukcjach potrzebne są ogromne anteny stałe, których budowa zajmuje dużo czasu i pieniędzy. Dlatego naukowcy rozważają użycie alternatywnych materiałów, które mogłyby sprawić, że bardzo duże anteny będą przenośne. Jednym z takich materiałów jest słona woda. Pięć lat temu naukowcy z US Navy opatentowali antenę, która wykorzystuje indukcję magnetyczną chlorku sodu w wodzie morskiej do nadawania i odbierania sygnałów, a częstotliwość sygnału została określona na podstawie wysokości fontanny. Marynarka wojenna USA próbowała znaleźć komercyjne zastosowania tej technologii, ale jak dotąd nic z tego nie wyszło, ponieważ aparat odrzutowy musi być utrzymywany nad wodą, aby nie było zwarcia. Teraz japońskie Mitsubishi ogłosiło swoją wersję anteny wodnej o nazwie SeaAerial, która, jak twierdzi firma, może odbierać transmisje cyfrowe z lądu. Innowacją Mitsubishi jest zastosowanie w antenie dyszy, w której rurka z materiału izolującego fizycznie oddziela strumień anteny od otaczającej wody i zapobiega zwarciom. Ponadto, zdaniem autorów anteny, udało się rozwiązać problem stosunkowo niskiej (w porównaniu do metali) przewodności elektrycznej wody morskiej. Dzięki symulacjom komputerowym naukowcy byli w stanie określić idealną średnicę strumienia, co zwiększyło wydajność anteny o 70%.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Warunkowo dwuwymiarowy materiał półprzewodnikowy z superatomów

▪ Motyle latają jak ptaki

▪ Robak wystarczy na jedną taśmę

▪ Energia słoneczna uratuje pszczoły przed wyginięciem

▪ Telewizory LCD DELL i HEWLETT-PACKARD w wersji OEM ASUS

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcji witryny Elektronika użytkowa. Wybór artykułów

▪ artykuł Zmiażdż drania! Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak powstały dyskoteki? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Mała nasturcja. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Zabezpieczenie przed kradzieżą do motocykla. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Pojawienie się i zniknięcie akwarium z żywymi rybami. Sekret ostrości

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