Geradores e modeladores de impulsos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Com base nos elementos lógicos dos dispositivos digitais, uma variedade de geradores de pulso pode ser projetada. Aqui estão alguns exemplos específicos.

O gerador de acordo com o circuito da Figura 1 (elementos 2I-NOT de coletor aberto são usados) gera pulsos em uma ampla faixa de frequência - de unidades de hertz a vários quilohertz. A dependência da frequência f (kHz) da capacitância do capacitor C1 (pF) é expressa pela fórmula aproximada f"3*105/C1. O ciclo de trabalho da tensão do pulso é quase igual a 2. Quando a tensão da fonte de alimentação é reduzida em 0,5 V, a frequência dos pulsos gerados diminui em 20%.

Fig. 1

No gerador de acordo com o circuito da Figura 2, a duração do pulso pode ser controlada por um resistor variável R2 (o ciclo de trabalho varia de 1,5 a 3), e a frequência pelo resistor R1. Por exemplo, em um gerador com C1 \u0,1d 2 μF, com exceção do resistor R1, apenas o resistor R8, a frequência dos pulsos gerados pode ser alterada de 125 para 1 kHz. Para obter uma faixa de frequência diferente, é necessário alterar a capacitância do capacitor CXNUMX.

Fig. 2

Uma grande mudança na frequência dos pulsos gerados (cerca de 50 mil vezes) fornece um dispositivo montado de acordo com o circuito da Figura 3. A frequência mínima de pulso aqui é de cerca de 25 Hz. A duração dos pulsos é regulada pelo resistor R1. A frequência de repetição pode ser determinada pela fórmula:

f=1/(2R1C1)

f - frequência Hz, R1 - resistência Ohm, C1 - capacitância farad.

Fig. 3

Ao implementar dispositivos digitais para diversos fins, muitas vezes é necessário formar pulsos curtos ao longo das frentes do sinal de entrada. Em particular, esses pulsos são usados ​​para redefinir contadores como pulsos de sincronização ao gravar informações em registradores, etc. A Figura 4 mostra os diagramas de circuito e temporização de um modelador de pulso negativo curto com base em uma queda de tensão positiva em sua entrada. Quando a tensão Uin passa de baixa para alta, essa diferença entra sem atraso na entrada 13 do elemento DD1.4. Ao mesmo tempo, na entrada 12 do elemento DD1.4, uma tensão de alto nível é mantida durante o tempo de propagação do sinal através dos elementos DD1.1-DD1.3 (cerca de 75 ns). Como resultado, a saída do dispositivo permanece baixa durante esse tempo. Então, na entrada 12, a tensão é ajustada para um nível baixo e a saída do dispositivo é ajustada para alto. Assim, um curto pulso negativo é formado, cuja borda coincide com a frente da tensão de entrada. Para usar tal dispositivo para formar um pulso negativo no corte do sinal de entrada, ele deve ser complementado com outro inversor (Figura 4).

Fig. 4

A Figura 5 mostra um diagrama e um diagrama de tempo da operação do modelador de pulso ao longo da frente e da borda do sinal de entrada. A duração de cada pulso gerado é igual a

tи1=tи2=nt1,0зд.р.+(n+1)t0,1зд.р.

Aqui n é um número par de elementos envolvidos no atraso do sinal. O princípio de operação deste modelador é semelhante ao princípio de operação dos modeladores de pulso curto descritos anteriormente.

Um modelador de pulso curto se espalhou, cujo diagrama de circuito e temporização é mostrado na Figura 6. Em uma tensão de baixo nível na entrada do dispositivo, o capacitor C1 é carregado através dos resistores R1 e R2. Nesse caso, a tensão de saída do dispositivo é baixa. Quando uma tensão de alto nível aparece na entrada do modelador, o capacitor C1 começa a descarregar através do resistor R2. Até que a tensão no capacitor caia para um nível baixo, ambas as entradas do elemento DD1.2 e, consequentemente, na saída do shaper, apresentam níveis de tensão elevados. Assim que a tensão no capacitor for menor que 0,4 V, o nível na saída do modelador muda (Figura 6, b). A duração do pulso é proporcional à constante de tempo de descarga do capacitor e é igual a ti=3R2*С1.

Fig. 5

Fig. 6

Os modeladores de pulso também estão incluídos nos microcircuitos da série K155. Portanto, o microcircuito K155AG1 é um vibrador único com três entradas, direta e inversa, saídas e condutores para conectar circuitos de temporização externos, Figura 7. O vibrador único pode ser acionado por quedas positivas e negativas nos sinais de entrada em uma determinada tensão, independente da duração dos pulsos de entrada. O interruptor de disparo único é acionado por uma borda negativa do sinal de entrada aplicada a uma das entradas A, enquanto uma tensão de alto nível é aplicada à entrada B, ou uma borda positiva aplicada à entrada B, se uma tensão de baixo nível está presente em uma das entradas A ou A1.

Fig. 7

Fig. 8

Com a resistência máxima do resistor Rin = 40 kOhm, a duração do pulso de saída não deve ultrapassar 0,9T, onde T é o período de repetição dos pulsos de entrada. A duração do pulso de saída depende da resistência Rin=(0-40) kOhm e C=(0-1000) uF e é determinada pela fórmula:

ti=RC1n2. Aqui R \u2d 2k + Rin, XNUMXk é a resistência do resistor interno.

A série K155 também inclui o chip K155AGZ. Ele contém dois vibradores individuais em um alojamento. As opções para conectar elementos de temporização externos e o diagrama de temporização da operação one-shot são mostrados na Figura 8. O one-shot também é acionado por um negativo (queda do sinal de entrada na entrada A em um nível alto nas entradas B e R ), ou positivo por uma queda de tensão positiva na entrada B em um nível baixo na entrada A e um nível alto na entrada R. A duração do pulso ti1 é determinada pela constante de tempo do circuito de temporização, mas pode ser reduzida aplicando uma tensão de baixo nível para a entrada R em ti2 ti1.

Autor: -=GiG=-, gig@sibmail; Publicação: cxem.net

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