Generatori e plasmatori di impulsi. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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È possibile progettare una varietà di generatori di impulsi in base agli elementi logici dei dispositivi digitali. Ecco alcuni esempi specifici.

Il generatore secondo il circuito di Figura 1 (utilizzando elementi 2I-NOT con un collettore aperto) produce impulsi in un'ampia gamma di frequenze, da pochi hertz a diversi kilohertz. La dipendenza della frequenza f (kHz) dalla capacità del condensatore C1 (pF) è espressa dalla formula approssimativa f"3*105/C1. Il ciclo di lavoro della tensione dell'impulso è quasi uguale a 2. Quando la tensione di alimentazione diminuisce di 0,5 V, la frequenza degli impulsi generati diminuisce del 20%.

Fig. 1

Nel generatore secondo il circuito di Figura 2, la durata dell'impulso può essere regolata con un resistore variabile R2 (il ciclo di lavoro varia da 1,5 a 3) e la frequenza con il resistore R1. Ad esempio, in un generatore con C1==0,1 μF, eliminando la resistenza R2 solo con la resistenza R1, la frequenza degli impulsi generati può essere modificata da 8 a 125 kHz. Per ottenere un diverso intervallo di frequenza è necessario modificare la capacità del condensatore C1.

Fig. 2

Un ampio cambiamento nella frequenza degli impulsi generati (circa 50mila volte) è fornito da un dispositivo assemblato secondo il circuito di Figura 3. La frequenza minima degli impulsi qui è di circa 25 Hz. La durata degli impulsi è regolata dal resistore R1. La frequenza di ripetizione può essere determinata dalla formula:

f=1/(2R1C1)

f - frequenza Hz, R1 - resistenza Ohm, C1 - capacità farad.

Fig. 3

Quando si implementano dispositivi digitali per vari scopi, è spesso necessario generare brevi impulsi lungo i bordi del segnale di ingresso. In particolare, tali impulsi vengono utilizzati per ripristinare i contatori come impulsi di sincronizzazione durante la scrittura di informazioni nei registri, ecc. La Figura 4 mostra gli schemi circuitali e temporali di un breve generatore di impulsi negativi basato su una caduta di tensione positiva al suo ingresso. Quando la tensione Uin cambia da bassa ad alta, questa caduta viene fornita senza ritardo all'ingresso 13 dell'elemento DD1.4. Allo stesso tempo, all'ingresso 12 dell'elemento DD1.4, la tensione di alto livello viene mantenuta durante il tempo di propagazione del segnale attraverso gli elementi DD1.1-DD1.3 (circa 75 ns). Di conseguenza, durante questo periodo la tensione di uscita del dispositivo rimane bassa. Quindi la tensione viene impostata su bassa all'ingresso 12 e alta sull'uscita del dispositivo. Pertanto, si forma un breve impulso negativo, il cui fronte coincide con il fronte della tensione di ingresso. Per poter utilizzare tale dispositivo per generare un impulso negativo all'interruzione del segnale di ingresso, è necessario integrarlo con un altro inverter (Figura 4).

Fig. 4

La Figura 5 mostra il circuito e il diagramma temporale del funzionamento del formatore di impulsi lungo il fronte di salita e di discesa del segnale di ingresso. La durata di ciascun impulso generato è pari a

tи1=tи2=nt1,0зд.р.+(n+1)t0,1зд.р.

Qui n è un numero pari di elementi coinvolti nel ritardo del segnale. Il principio di funzionamento di questo modellatore è simile al principio di funzionamento dei modellatori di impulsi brevi descritti in precedenza.

Si è diffuso un formatore di impulsi brevi, il cui circuito e diagramma temporale sono mostrati nella Figura 6. A bassa tensione all'ingresso del dispositivo, il condensatore C1 viene caricato attraverso i resistori R1 e R2. In questo caso la tensione all'uscita del dispositivo è bassa. Quando appare un livello elevato all'ingresso del formatore di tensione, il condensatore C1 inizia a scaricarsi attraverso il resistore R2. Fino a quando la tensione sul condensatore non scende a un livello basso, su entrambi gli ingressi dell'elemento DD1.2 e quindi all'uscita del driver sono presenti tensioni di livello elevato. Non appena la tensione sul condensatore diventa inferiore a 0,4 V, il livello all'uscita del modellatore cambia (Figura 6,b). La durata dell'impulso è proporzionale alla costante di tempo di scarica del condensatore ed è pari a ti=3R2*C1.

Fig. 5

Fig. 6

I formatori di impulsi sono inclusi anche nei microcircuiti della serie K155. Pertanto, il microcircuito K155AG1 è un one-shot con tre ingressi, diretto e inverso, uscite e pin per il collegamento di circuiti di temporizzazione esterni, Figura 7. Il one-shot può essere attivato da cadute sia positive che negative dei segnali di ingresso a una certa tensione , indipendentemente dalla durata degli impulsi in ingresso. Il monostabile viene commutato da un fronte negativo del segnale di ingresso applicato a uno degli ingressi A, mentre una tensione di livello alto viene applicata all'ingresso B, o da un fronte positivo applicato all'ingresso B, se è presente una tensione di livello basso su uno degli ingressi A o A1.

Fig. 7

Fig. 8

Con una resistenza massima del resistore Rin = 40 kOhm, la durata dell'impulso di uscita non deve superare 0,9 T, dove T è il periodo di ripetizione degli impulsi di ingresso. La durata dell'impulso in uscita dipende dalla resistenza Rin=(0-40) kOhm e C=(0-1000) μF ed è determinata dalla formula:

ti=RC1n2. Qui R=2k+Rin, 2k è la resistenza del resistore interno.

La serie K155 comprende anche il microcircuito K155AGZ. Contiene due monovibratori in un unico alloggiamento. Le opzioni per il collegamento di elementi di temporizzazione esterni e il diagramma di temporizzazione dell'operazione one-shot sono mostrati nella Figura 8. Il dispositivo one-shot viene attivato anche da un negativo (calo del segnale di ingresso all'ingresso A ad alto livello agli ingressi B e R , o da una caduta positiva dovuta a una caduta di tensione positiva sull'ingresso B con un livello di ingresso basso A e un livello alto sull'ingresso R. La durata dell'impulso ti1 è determinata dalla costante di tempo del circuito di temporizzazione, ma può essere ridotta da applicando una tensione di basso livello all'ingresso R a ti2 ti1.

Autore: -=GiG=-, gig@sibmail; Pubblicazione: cxem.net

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