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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um simples gerador de PWM. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Designer de rádio amador É proposto um gerador modulado simples, que pode ser utilizado para formar e processar diversos sinais em aparelhos de rádio amador. Para começar, considere o circuito de um gerador de pulso retangular (Fig. 1), que é feito em dois flip-flops RS a partir dos elementos lógicos de um microcircuito MOS ou CMOS.
O gerador funciona da seguinte maneira. Quando a energia é ligada, as capacitâncias parasitas de entrada de cada elemento - convencionalmente mostradas no diagrama como C1 e C2 - são descarregadas. O estado inicial das entradas 1 e 5 do primeiro trigger corresponde ao log. 0, e em suas saídas 3 e 6 - log. 1. O segundo gatilho é definido aleatoriamente em um dos dois estados: suponha que a saída seja 10 - log. 1, saída 13 - registro. 0. Nesse caso, o diodo VD1 está fechado e VD2 abre e carrega C2 com rapidez suficiente. Log é definido na entrada 5. 1 e na saída 6 - log. 0, e o segundo flip-flop muda para outro estado, abrindo respectivamente o diodo VD1 e fechando VD2. A capacitância C1 é carregada através do diodo VD1 e um log aparece na entrada 1. 1. Os gatilhos permanecerão neste estado até que o nível de log apareça na entrada 1. 0. Este tempo é determinado pela capacitância de entrada C2, a corrente de fuga de entrada * e a diferença entre o log de tensão. 1 (aproximadamente igual a Upit) e a tensão limite do microcircuito (aproximadamente metade de Upit): t = C2-(Upit·Uthr)·Iut. Depois que a capacitância C2 for descarregada até a tensão limite, o segundo gatilho será acionado novamente, C2 será carregado novamente e a descarga de C1 começará. Ao atingir a tensão limite nele, o segundo gatilho irá comutar novamente; outros processos são repetidos. Como pode ser visto na fórmula acima, com corrente de fuga e tensão limite praticamente inalteradas, o tempo de descarga da capacitância parasita depende de seu valor. Quando uma mão foi aproximada da amostra simulada do gerador, observou-se uma mudança na frequência e no ciclo de trabalho dos pulsos. Para reduzir o efeito da corrente reversa dos diodos, eles são escolhidos com a menor corrente de fuga possível (tipo KD102A). A duração dos pulsos em tal gerador pode ser controlada alterando a corrente de descarga das capacitâncias de entrada dos elementos lógicos. Com base neste princípio, um oscilador modulado por largura de pulso pode ser construído. Vamos considerar esta opção de modulação com mais detalhes. Às entradas 1 e 6 dos elementos DD1, conectamos duas fontes de corrente controladas por um sinal modulado (Fig. 2). Quando o sinal de entrada muda, a corrente de uma fonte aumenta em ∆I, enquanto a corrente da outra fonte diminui em ∆I.
Assim, um período será: T \u1d t2 + t1 \u2d CXNUMX X Upor / (I + ΔI) + CXNUMX x X Upor / (I - ΔI). Como pode ser visto na fórmula, quanto maior a corrente de descarga das capacitâncias de entrada, menor o período e, consequentemente, maior a frequência do modulador. A restauração do sinal original (modulação) é possível usando um circuito integrador simples, na saída do qual, em uma amplitude de pulso constante (Uamp), a tensão de saída será: Uout = Uamp x t1(t1+t2). É fácil concluir que com ΔI = 0, as mesmas capacitâncias de entrada e tensões de limiar das entradas do elemento lógico, uma tensão próxima à metade da tensão de alimentação operará na saída do circuito integrador. A variação da tensão de saída e o coeficiente de transmissão do sinal modulante correspondem às expressões: ΔUout = Uamp X ΔI/2I; K \u2d ΔUout / ΔUin \u2d (Uamp / 26I) ∙ (300I / Ut) \uXNUMXd Uamp / Ut, onde Ut é a tensão de temperatura igual a XNUMX mV a uma temperatura de XNUMX k. Mais uma nota. Sob a ação do sinal de entrada, tanto a duração do pulso quanto a duração da pausa mudam. A frequência de pulso também muda um pouco: conforme o sinal de entrada aumenta, ele diminui. Isso determina uma faixa dinâmica suficientemente grande do dispositivo. O esquema prático do gerador é mostrado na fig. 3. Seus elementos são selecionados por motivos de disponibilidade e repetibilidade de parâmetros.
O estágio diferencial de entrada (VT1, VT2) é feito em transistores bipolares KT315 (com qualquer índice de letras), de preferência com coeficientes de transferência de corrente de base semelhantes. KD102 com baixa corrente reversa foi usado como diodo. Para aumentar a estabilidade do gerador, foi introduzido feedback negativo no circuito da saída 4 através de um filtro de baixa frequência do resistor R5, capacitor C2 e resistor R4 com uma frequência de corte de cerca de 16 Hz. O gerador é sintonizado selecionando o resistor R3 para a frequência de modulação necessária. Autor: V. Gorbatykh, Ulan-Ude
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