Impulsgeber und -former. Schema, Beschreibung

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Impulsgeber und Impulsgeber. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Basierend auf den Logikelementen digitaler Geräte können vielfältige Impulsgeneratoren entworfen werden. Hier sind einige konkrete Beispiele.

Der Generator gemäß dem Schema in Abbildung 1 (es werden 2I-NOT-Elemente mit offenem Kollektor verwendet) erzeugt Impulse in einem weiten Frequenzbereich - von Einheiten von Hertz bis zu mehreren Kilohertz. Die Abhängigkeit der Frequenz f (kHz) von der Kapazität des Kondensators C1 (pF) wird durch die Näherungsformel f ausgedrückt"3*105/C1. Das Tastverhältnis der Impulsspannung ist fast gleich 2. Wenn die Versorgungsspannung um 0,5 V reduziert wird, nimmt die Frequenz der erzeugten Impulse um 20 % ab.

Impulsgeber und -former. Generator
Fig. 1

Im Generator gemäß der Schaltung in Abbildung 2 kann die Impulsdauer durch einen variablen Widerstand R2 (Arbeitszyklus variiert von 1,5 bis 3) und die Frequenz durch den Widerstand R1 gesteuert werden. Beispielsweise kann in einem Generator mit C1 \u0,1d 2 μF mit Ausnahme des Widerstands R1 nur Widerstand R8 die Frequenz der erzeugten Impulse von 125 auf 1 kHz geändert werden. Um einen anderen Frequenzbereich zu erhalten, muss die Kapazität des Kondensators CXNUMX geändert werden.

Impulsgeber und -former. Generatorschaltung
Fig. 2

Eine große Änderung der Frequenz der erzeugten Impulse (etwa 50 Mal) liefert ein Gerät, das gemäß der Schaltung in Abbildung 3 zusammengebaut ist. Die minimale Impulsfrequenz beträgt hier etwa 25 Hz. Die Dauer der Impulse wird durch den Widerstand R1 geregelt. Die Wiederholungsfrequenz kann durch die Formel bestimmt werden:

f=1/(2R1C1)

f - Frequenz Hz, R1 - Widerstand Ohm, C1 - Kapazität Farad.

Impulsgeber und -former. Generatorschaltung
Fig. 3

Bei der Implementierung digitaler Geräte für verschiedene Zwecke ist es häufig erforderlich, kurze Impulse entlang der Fronten des Eingangssignals zu bilden. Solche Impulse werden insbesondere zum Zurücksetzen von Zählern als Synchronisationsimpulse beim Schreiben von Informationen in Register usw. verwendet. Abbildung 4 zeigt die Schaltung und Zeitdiagramme eines kurzen negativen Impulsformers basierend auf einem positiven Spannungsabfall an seinem Eingang. Wenn die Spannung Uin von niedrig auf hoch wechselt, gelangt diese Differenz ohne Verzögerung in den Eingang 13 des Elements DD1.4. Gleichzeitig wird am Eingang 12 des Elements DD1.4 während der Laufzeit des Signals durch die Elemente DD1.1-DD1.3 (ca. 75 ns) eine Spannung mit hohem Pegel aufrechterhalten. Dadurch bleibt die Leistung des Gerätes während dieser Zeit gering. Dann wird am Eingang 12 die Spannung auf einen niedrigen Pegel und der Ausgang des Geräts auf hoch gesetzt. Dadurch entsteht ein kurzer negativer Impuls, dessen Flanke mit der Vorderseite der Eingangsspannung zusammenfällt. Um mit einem solchen Gerät beim Abschalten des Eingangssignals einen negativen Impuls zu erzeugen, muss es durch einen weiteren Wechselrichter ergänzt werden (Abbildung 4).

Impulsgeneratoren und Former
Fig. 4

Fig. 5 zeigt ein Diagramm und ein Zeitdiagramm des Betriebs des Impulsformers entlang der Front und Flanke des Eingangssignals. Die Dauer jedes erzeugten Impulses ist gleich

tи1=tи2=nt1,0зд.р.+(n+1)t0,1зд.р.

Hier ist n eine gerade Anzahl von Elementen, die an der Signalverzögerung beteiligt sind. Das Funktionsprinzip dieses Formers ist ähnlich dem Funktionsprinzip der zuvor beschriebenen Kurzimpulsformer.

Der Former kurzer Impulse ist weit verbreitet, dessen Schaltung und Zeitdiagramm in Abbildung 6 dargestellt sind. Bei einer niedrigen Spannung am Eingang des Geräts wird der Kondensator C1 über die Widerstände R1 und R2 aufgeladen. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung des Geräts niedrig. Wenn am Eingang des Formers eine hohe Spannung erscheint, beginnt der Kondensator C1, sich über den Widerstand R2 zu entladen. Bis die Spannung am Kondensator auf einen niedrigen Pegel abfällt, liegen an beiden Eingängen des DD1.2-Elements und damit am Ausgang des Formers hohe Spannungspegel an. Sobald die Spannung am Kondensator kleiner als 0,4 V wird, ändert sich der Pegel am Ausgang des Formers (Abbildung 6, b). Die Impulsdauer ist proportional zur Entladezeitkonstante des Kondensators und gleich ti=3R2*С1.

Impulsgeneratoren und Former
Fig. 5

Impulsgeneratoren und Former
Fig. 6

Impulsformer sind auch in den Mikroschaltungen der K155-Serie enthalten. Die Mikroschaltung K155AG1 ist also ein Einzelvibrator mit drei Eingängen, direkt und invers, Ausgängen und Leitungen zum Anschluss externer Zeitschaltkreise, Abbildung 7. Der Einzelvibrator kann unabhängig voneinander sowohl durch positive als auch negative Abfälle der Eingangssignale bei einer bestimmten Spannung ausgelöst werden der Dauer der Eingangsimpulse. Der Einwegschalter wird durch eine negative Flanke des Eingangssignals geschaltet, das an einen der Eingänge A angelegt wird, während eine Spannung mit hohem Pegel an den Eingang B angelegt wird, oder durch eine positive Flanke, die an den Eingang B angelegt wird, wenn eine Spannung mit niedrigem Pegel anliegt an einem der Eingänge A oder A1 anliegt.

Impulsgeneratoren und Former

Impulsgeneratoren und Former
Fig. 7

Impulsgeneratoren und Former
Fig. 8

Bei einem maximalen Widerstandswert des Widerstands Rin = 40 kOhm sollte die Dauer des Ausgangsimpulses 0,9 T nicht überschreiten, wobei T die Wiederholungsperiode der Eingangsimpulse ist. Die Dauer des Ausgangsimpulses hängt vom Widerstand Rin=(0-40) kOhm und C=(0-1000) uF ab und wird durch die Formel bestimmt:

ti=RC1n2. Hier ist R \u2d 2k + Rin, XNUMXk ist der Widerstandswert des Innenwiderstands.

Die K155-Serie enthält auch den K155AGZ-Chip. Es enthält zwei Einzelvibratoren in einem Gehäuse. Die Möglichkeiten zum Anschluss externer Zeitglieder und das Zeitdiagramm des One-Shot-Betriebs sind in Abbildung 8 dargestellt. Der One-Shot wird ebenfalls entweder durch einen negativen (Eingangssignalabfall am Eingang A) oder einen High-Pegel an den Eingängen B und R ausgelöst ), oder positiv durch einen positiven Spannungsabfall am Eingang B bei einem Low-Pegel am Eingang A und einem High-Pegel am Eingang R. Die Impulsdauer ti1 wird durch die Zeitkonstante der Zeitschaltung bestimmt, kann aber durch Anlegen verkürzt werden eine Low-Pegel-Spannung an den Eingang R bei ti2 ti1.

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

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