Paprastas kvadratinis impulsų generatorius

Norint išbandyti ir nustatyti įvairius stiprintuvus, įskaitant 3H stiprintuvus, naudinga naudoti kvadratinį impulsų generatorių. Paprastai tokie generatoriai gaminami pagal simetrišką multivibratoriaus grandinę, naudojant du tos pačios struktūros dvipolius tranzistorius ir su dviem dažnio nustatymo grandinėmis. Tačiau galima surinkti paprastesnį generatorių naudojant du skirtingos struktūros tranzistorius (žr. pav.) su viena dažnio nustatymo grandine.

Taip veikia generatorius. Įjungus maitinimo įtampą (kondensatorius C1 neįkraunamas), tranzistorius VT1 šiek tiek atidaromas srovės, tekančios per poslinkio rezistorių R1. Šio tranzistoriaus kolektoriaus srovė yra pagrindinė VT2 srovė ir ją atidaro. Pastarojo kolektoriaus apkrovai didėjanti įtampa per grandinę C1R2 dar labiau atveria tranzistorių VT1, dėl to įvyksta laviną primenantis abiejų tranzistorių atidarymo procesas – susidaro stačiakampio impulso priekis.

Impulso viršaus trukmė nustatoma pagal kondensatoriaus C1 įkrovimo per rezistorių R2 trukmę. Įkraunant šį kondensatorių, tranzistoriaus VT1 bazinė srovė mažėja ir ateina momentas, kai įvyksta laviną primenantis abiejų tranzistorių uždarymo procesas. Per apkrovą susidaro neigiamas įtampos kritimas – impulso kritimas. Pauzės tarp impulsų trukmė nustatoma pagal kondensatoriaus C1 iškrovimo trukmę srove, tekančia per rezistorius R1 ir R2. Tada procesas kartojamas.

Generatoriaus veikimą galima paaiškinti įvairiai. Dviejų pakopų stiprintuvas yra padengtas teigiamo grįžtamojo ryšio grandine (elementai R2C1) ir tuo pačiu metu įjungiamas į tranzistoriaus VT1 linijinį režimą, pritaikant jo pagrindą per rezistorių R1. Todėl atsiranda atsipalaidavimo svyravimai. Norint stabilizuoti generatoriaus darbą, kiekviena pakopa yra padengta OOS grandine - pirmoje pakopoje ji yra maža ir vykdoma per rezistorių R1, o antrajame etape rezistorius R5 įtrauktas į tranzistoriaus VT2 emiterio grandinę.

Generatorius stabiliai veikia esant 1,5–12 V maitinimo įtampai, o srovės suvartojimas svyruoja nuo 0,15 iki kelių miliamperų. Išėjimo impulsų amplitudė ties „1 išėjimu“ šiek tiek viršija pusę maitinimo įtampos, o „2 išėjime“ – maždaug 10 kartų mažesnė. Jei pageidaujate, galite padaryti kitą padalijimo etapą (1/100), pridedant rezistorių, kurio varža yra 240 m tarp rezistoriaus R4 apatinio gnybto ir bendro laido.

Esant diagramoje nurodytoms komponentų vertėms ir 2,5 V maitinimo įtampai, srovės suvartojimas 0,2 mA, impulsų dažnis 1000 Hz, darbo ciklas 2 (kvadratinė banga), impulso amplitudė prie „Išėjimo 1“ buvo 1 V. .

Žinoma, naudojant tokį paprastą generatorių, signalo parametrai pastebimai priklauso nuo maitinimo šaltinio įtampos. Todėl generatorius turėtų būti nustatytas tokia įtampa, kuriai esant jis bus naudojamas. Jei generavimo nėra, pasirenkamas rezistorius R1 ir galbūt R5. Impulsų darbo ciklas nustatomas pasirenkant rezistorių R2.

Vienas iš galimų generatoriaus panaudojimo būdų yra kaip mirksintis šviesos švyturys, pavyzdžiui, sarginio įrenginyje. Tada nuosekliai su rezistoriumi R5 įjungiamas šviesos diodas arba miniatiūrinė kaitrinė lempa ir naudojamas kondensatorius, kurio talpa iki mikrofaradų frakcijų, kad generavimo dažnis būtų 0,5...1 Hz. Norėdami gauti reikiamą indikatoriaus lemputės ryškumą, galite įdiegti mažesnės varžos rezistorius R3, R5 ir neįtraukti R4 kaip nereikalingų.

Matavimo technika

Stabilus kvadratinis impulsų generatorius

Laikrodžių generatoriai (GTI) yra tam tikri pagrindiniai mechanizmai sudėtingiausiose skaitmeninėse grandinėse. GTI išvestyje susidaro tam tikru dažniu pasikartojantys elektriniai impulsai. Dažniausiai jie yra stačiakampio formos. Remiantis šiais svyravimais, sinchronizuojamas visų įrenginyje esančių skaitmeninių lustų veikimas. Viename laikrodžio cikle atliekama viena atominė operacija (t.y. nedaloma, kuri negali būti atlikta arba neatliekama iš dalies).

Įtampos impulsai gali būti generuojami skirtingu tikslumo ir stabilumo laipsniu. Tačiau kuo grandinė reikalauja atskaitos dažnio, tuo tikslesnis ir stabilesnis turėtų būti generatorius.

Dažniausiai:

1.Klasikiniai (analoginiai) generatoriai. Juos lengva surinkti, tačiau jų stabilumas yra mažas arba generuoja ne visai kvadratinius impulsus. Kaip paprastas pavyzdys, LC grandinės arba jų pagrindu sukurtos grandinės.

2. Kvarcas (kvarco kristalų pagrindu). Čia kvarcas veikia kaip labai selektyvus filtras. Grandinė pasižymi dideliu stabilumu ir lengvu surinkimu.

3.Pagrįsta programuojamais lustais (pvz., Arduino). Sprendimai taip pat generuoja stabilius impulsus, tačiau skirtingai nei kvarciniai, juos galima valdyti nurodytuose diapazonuose ir vienu metu generuoti kelis atskaitos dažnius.

4. Autogeneratoriai. Tai yra valdomi GTI, visų pirma dirbantys su šiuolaikiniais procesoriais ir dažniausiai integruojami tiesiai į lustą.

Taigi, stabilių stačiakampių impulsų generatorių vaidmeniui grandinės projekte tinka:

• Kvarcas
• Ir programuojamas (pagal programuojamus lustus).

Atskirai verta paminėti klasikinių vieno ir multivibratorių grandines, veikiančias naudojant loginius elementus. Ši GTI klasė tikrai gali būti naudojama skaitmeninėse grandinėse, nes ji gali generuoti stabilų dažnį.

Aukšto stabilumo kristalų generatorius

Vienas iš įgyvendinimo pavyzdžių.

Ryžiai. 1. Kristalinio osciliatoriaus grandinė

Grandinė pagrįsta kvarciniu rezonatoriumi ir CMOS keitikliu, paremtu Pierce osciliatoriaus principu.

Už stabilumo didinimą atsakingi padidintos talpos Ca ir Cb kondensatoriai.

Multivibratoriai, pagrįsti loginiais elementais

Paprasčiausia multivibratoriaus grandinė atrodo taip.

Ryžiai. 2. Multivibratoriaus grandinė

Tiesą sakant, tai yra svyravimo grandinė, pagrįsta kondensatoriais ir varžomis. Loginiai elementai leidžia nupjauti lygias didėjančios ir mažėjančios įtampos briaunas įkraunant/iškraunant kondensatorių virpesių grandinėje.

Streso generavimo grafikas atrodys taip.

Ryžiai. 3. Streso generavimo grafikas

Kondensatorius C1 atsakingas už impulso trukmę, o C2 – už pauzę tarp impulsų. Krašto nuolydis priklauso nuo loginio elemento reakcijos laiko.

Nurodyta grandinė turi vieną trūkumą - galimas savaiminio sužadinimo režimas.

Norint pašalinti šį efektą, naudojamas kitas papildomas loginis elementas (žr. diagramą žemiau - LE3).

Ryžiai. 4. C multivibratoriaus grandinė

Operaciniai stiprintuvai generatoriai

Ta pati virpesių grandinė, bet su op-amp integracija, atrodys taip.

Ryžiai. 5. Virpesių grandinės schema

Ryžiai. 6. Impulso susidarymo jo išėjime grafikas

Aukščiau minėta grandinė generuoja impulsus, kurių trukmė yra lygi pauzės laikui, o tai ne visada turi būti.

Galite įvesti asimetriją į generavimo dažnį taip.

Ryžiai. 7. Impulsų generatoriaus grandinė

Čia impulsų laiką ir pauzes tarp jų lemia skirtingos rezistorių reikšmės.

NE555 pagrindu sukurtas generatorius

NE555 lustas yra universalus laikmatis, galintis veikti kelių arba vieno kadro režimu.

Yra daug šios mikroschemos analogų: 1006VI1, UPC617C, ICM7555 ir kt.

Žemiau galite pamatyti vieną iš paprastų stabilių stačiakampių impulsų generatorių su galimybe reguliuoti dažnį konstravimo variantų.

Ryžiai. 8. Stabilios stačiakampės impulsų generatoriaus grandinės variantas

Čia į grandinę įeina įvairūs kondensatoriai (C1, C2, C3, jų gali būti ir daugiau), ir apipjaustymo rezistoriai (R2, R3 ir R4 atsakingi už išėjimo srovės lygį).

Dažnio skaičiavimo formulė yra tokia.

Atskirame straipsnyje apžvelgsime Arduino pagrindu sukurtą generatorių.

Paskelbimo data: 07.01.2018

Skaitytojų nuomonės

• Vitalijus / 2018-11-23 - 17:11
  prieinama

Impulsų generatoriai naudojami daugelyje radijo įrenginių (elektroninių skaitiklių, laiko relių) ir yra naudojami nustatant skaitmeninę įrangą. Tokių generatorių dažnių diapazonas gali būti nuo kelių hercų iki daugelio megahercų. Čia pateikiamos paprastos generatorių grandinės, įskaitant tas, kurios pagrįstos skaitmeniniais „loginiais“ elementais, kurios yra plačiai naudojamos sudėtingesnėse grandinėse kaip dažnio nustatymo įrenginiai, jungikliai, atskaitos signalų ir garsų šaltiniai.

Pav. 1 paveiksle parodyta diagrama generatoriaus, kuris generuoja pavienius stačiakampius impulsus, kai paspaudžiamas S1 mygtukas (tai yra, tai nėra savaiminis generatorius, kurio diagramos pateiktos žemiau). Ant loginių elementų DD1.1 ir DD1.2 sumontuotas RS trigeris, kuris neleidžia atšokimo impulsams prasiskverbti iš mygtukų kontaktų į perskaičiavimo įrenginį. Mygtuko S1 kontaktų padėtyje, parodytoje diagramoje, 1 išėjimas turės aukšto lygio įtampą, 2 išėjimas - žemą; paspaudus mygtuką – atvirkščiai. Šį generatorių patogu naudoti tikrinant įvairių skaitiklių veikimą.

Pav. 2 paveiksle parodyta paprasto impulsų generatoriaus, pagrįsto elektromagnetine rele, schema. Įjungus maitinimą, kondensatorius C1 įkraunamas per rezistorių R1 ir įjungiama relė, išjungiant maitinimo šaltinį su kontaktais K 1.1. Tačiau relė iš karto neatsipalaiduoja, nes dėl kondensatoriaus C1 sukauptos energijos kurį laiką srovė tekės per jos apviją. Kai kontaktai K 1.1 vėl užsidaro, kondensatorius vėl pradeda krauti - ciklas kartojasi.

Elektromagnetinės relės perjungimo dažnis priklauso nuo jo parametrų, taip pat nuo kondensatoriaus C1 ir rezistoriaus R1 verčių. Naudojant RES-15 relę (pasas RS4.591.004), perjungimas įvyksta maždaug kartą per sekundę. Toks generatorius gali būti naudojamas, pavyzdžiui, perjungti girliandas ant Naujųjų metų medžio ar gauti kitų apšvietimo efektų. Jo trūkumas yra būtinybė naudoti didelės talpos kondensatorių.

Pav. 3 paveiksle parodyta kito generatoriaus, pagrįsto elektromagnetine rele, schema, kurio veikimo principas panašus į ankstesnio generatoriaus, tačiau užtikrina 1 Hz impulsų dažnį su 10 kartų mažesne kondensatoriaus talpa. Įjungus maitinimą, kondensatorius C1 įkraunamas per rezistorių R1. Po kurio laiko atsidarys zenerio diodas VD1 ir veiks relė K1. Kondensatorius pradės išsikrauti per rezistorių R2 ir kompozitinio tranzistoriaus VT1VT2 įėjimo varžą. Netrukus relė atsileis ir prasidės naujas generatoriaus veikimo ciklas. Tranzistorių VT1 ir VT2 įjungimas pagal sudėtinę tranzistorių grandinę padidina kaskados įėjimo varžą. Relė K 1 gali būti tokia pati kaip ir ankstesniame įrenginyje. Bet galite naudoti RES-9 (pasas RS4.524.201) arba bet kurią kitą relę, kuri veikia esant 15...17 V įtampai ir 20...50 mA srovei.

Impulsų generatoriuje, kurio schema parodyta fig. 4, naudojami DD1 mikroschemos loginiai elementai ir lauko tranzistorius VT1. Keičiant kondensatoriaus C1 ir rezistorių R2 ir R3 reikšmes, generuojami impulsai, kurių dažnis yra nuo 0,1 Hz iki 1 MHz. Toks platus diapazonas buvo gautas naudojant lauko tranzistorių, kuris leido naudoti rezistorius R2 ir R3 su kelių megaomų varža. Naudodami šiuos rezistorius galite pakeisti impulsų darbo ciklą: rezistorius R2 nustato aukšto lygio įtampos trukmę generatoriaus išėjime, o rezistorius R3 - žemo lygio įtampos trukmę. Didžiausia kondensatoriaus C1 talpa priklauso nuo jo paties nuotėkio srovės. Šiuo atveju tai yra 1...2 µF. Rezistorių R2, R3 varža yra 10...15 MOhm. Tranzistorius VT1 gali būti bet kuris iš KP302, KP303 serijų. Mikroschema yra K155LA3, jos maitinimo šaltinis yra 5 V stabilizuota įtampa. Galite naudoti K561, K564, K176 serijų CMOS mikroschemas, kurių maitinimas yra 3 ... 12 V diapazone, tokių mikroschemų kontaktas skiriasi ir parodytas straipsnio pabaigoje.

Jei turite CMOS lustą (K176, K561 serija), galite surinkti plataus diapazono impulsų generatorių nenaudodami lauko tranzistoriaus. Diagrama parodyta fig. 5. Dažnio nustatymo patogumui laiko grandinės kondensatoriaus talpa keičiama jungikliu S1. Generatoriaus generuojamas dažnių diapazonas yra 1...10 000 Hz. Mikroschema - K561LN2.

Jei jums reikia didelio generuojamo dažnio stabilumo, tokį generatorių galima padaryti „kvarciniu“ - įjunkite kvarco rezonatorių norimu dažniu. Žemiau pateikiamas kvarco osciliatoriaus, kurio dažnis yra 4,3 MHz, pavyzdys:

Pav. 6 paveiksle parodyta impulsų generatoriaus su reguliuojamu darbo ciklu schema.

Darbo ciklas yra impulsų pasikartojimo laikotarpio (T) ir jų trukmės (t) santykis:

Aukšto lygio impulsų darbo ciklas loginio elemento DD1.3 išvestyje su rezistoriumi R1 gali svyruoti nuo 1 iki kelių tūkstančių. Šiuo atveju pulso dažnis taip pat šiek tiek pasikeičia. Tranzistorius VT1, veikiantis rakto režimu, sustiprina galios impulsus.

Generatorius, kurio schema parodyta paveikslėlyje žemiau, gamina tiek stačiakampio, tiek pjūklo formos impulsus. Pagrindinis generatorius pagamintas iš loginių elementų DD 1.1-DD1.3. Ant kondensatoriaus C2 ir rezistoriaus R2 surenkama diferenciacinė grandinė, kurios dėka loginio elemento DD1.5 išvestyje susidaro trumpi teigiami impulsai (apie 1 μs trukmės). Reguliuojamas srovės stabilizatorius pagamintas ant lauko tranzistoriaus VT2 ir kintamo rezistoriaus R4. Ši srovė įkrauna kondensatorių C3, o įtampa jame didėja tiesiškai. Kai į tranzistoriaus VT1 pagrindą patenka trumpas teigiamas impulsas, atsidaro tranzistorius VT1, iškraunantis kondensatorių S3. Taip ant jo plokštelių susidaro pjūklo įtampa. Rezistorius R4 reguliuoja kondensatoriaus įkrovimo srovę, taigi ir pjūklo įtampos padidėjimo staigumą bei jos amplitudę. Kondensatoriai C1 ir SZ parenkami pagal reikiamą impulsų dažnį. Mikroschema - K561LN2.

Skaitmeninės mikroschemos generatoriuose daugeliu atvejų yra keičiamos ir gali būti naudojamos toje pačioje grandinėje kaip ir mikroschemos su "NAND" ir "NOR" elementais arba tiesiog inverteriais. Tokių pakeitimų variantas parodytas 5 paveikslo pavyzdyje, kur buvo naudojama mikroschema su K561LN2 inverteriais. Būtent tokią grandinę, išsaugant visus parametrus, galima surinkti tiek K561LA7, tiek K561LE5 (arba K176, K564, K164 serijose), kaip parodyta žemiau. Jums tereikia stebėti mikroschemų kontaktą, kuris daugeliu atvejų netgi sutampa.

Stačiakampiai impulsų generatoriai naudojami daugelyje radijo prietaisų: elektroniniuose skaitikliuose, lošimo automatuose, naudojami nustatant skaitmeninę įrangą. Tokių generatorių dažnių diapazonas gali būti nuo kelių hercų iki daugelio megahercų.

Pav. 51 paveiksle parodyta diagrama generatoriaus, kuris generuoja pavienius stačiakampius impulsus, kai paspaudžiamas S1 mygtukas. Ant loginių elementų D1.1 ir D1.2 sumontuotas RS trigeris, kuris neleidžia atšokimo impulsams prasiskverbti iš mygtukų kontaktų į perskaičiavimo įrenginį. Mygtuko S1 kontaktų padėtyje, parodytoje diagramoje, 1 išėjimas turės aukšto lygio įtampą, 2 išėjimas - žemą įtampą; paspaudus mygtuką – atvirkščiai. Šį generatorių patogu naudoti tikrinant įvairių skaitiklių veikimą.

Ir pav. 52 paveiksle parodyta paprasčiausio impulsų generatoriaus, pagrįsto elektromagnetine rele, schema. Įjungus maitinimą, kondensatorius C1 įkraunamas per rezistorių R1 ir įjungiama relė, išjungiant maitinimo šaltinį su kontaktais K1.1. Tačiau relė neatleidžiama iš karto, nes tam tikrą laiką srovė tekės per jos apviją dėl kondensatoriaus C1 sukauptos energijos. Kai kontaktai K1.1 vėl užsidarys, kondensatorius vėl pradės krauti - ciklas kartosis.

Elektromagnetinės relės perjungimo dažnis priklauso nuo jo parametrų, taip pat nuo kondensatoriaus C1 ir rezistoriaus R1 verčių. Naudojant RES-15 relę (pasas RS4.591.004), perjungimas įvyksta maždaug kartą per sekundę.

Toks generatorius gali būti naudojamas, pavyzdžiui, norint perjungti girliandas ant Naujųjų metų medžio ar gauti kitų apšvietimo efektų. Jo trūkumas yra būtinybė naudoti didelės talpos kondensatorių.

Ryžiai. 51 Vieno impulso generatoriaus grandinė

Ryžiai. 52 Elektromagnetinės relės impulsinė grandinė

Pav. 53 paveiksle parodyta kito generatoriaus, pagrįsto elektromagnetine rele, schema, kurios veikimo principas panašus į ankstesnio generatoriaus, bet mažiau galingas. Įjungus maitinimą, kondensatorius C1 įkraunamas per rezistorių R1. Pasiekus 1 Hz impulsų dažnį, kondensatoriaus talpa yra dešimt kartų mažesnė - kurį laiką atsidarys zenerio diodas V1 ir veiks relė K1. Kondensatorius pradės išsikrauti per rezistorių R2 ir kompozitinio tranzistoriaus V2V3 įėjimo varžą. Netrukus relė atsileis ir prasidės naujas generatoriaus veikimo ciklas. Tranzistorių V2 ir V3 įtraukimas pagal emiterio sekėjų grandinę padidina kaskados įėjimo varžą.

Ryžiai. 53. Impulsinio generatoriaus grandinė naudojant tranzistorių ir elektromagnetinę relę

54 pav. Impulsų generatorius, pagrįstas loginiais elementais ir lauko tranzistoriumi

Relė K1 gali būti tokia pati kaip ir ankstesniame įrenginyje. Bet galite naudoti RES-9 (pasas RS4.524.201) arba bet kurią kitą relę, kuri veikia esant 15...17 V įtampai ir 20...50 mA srovei.

Impulsų generatoriuje, kurio schema parodyta fig. 54, naudojamas loginis lustas D1 ir lauko tranzistorius V1. Kai keičiasi kondensatoriaus C1 ir rezistorių R2 ir S3 reikšmės, jis generuoja impulsus, kurių dažnis yra nuo 0,1 Hz iki 1 MHz. Toks platus diapazonas buvo gautas naudojant lauko tranzistorių, kuris leido naudoti rezistorius R2 ir R3 su kelių megaomų varža. Naudodami šiuos rezistorius galite pakeisti impulsų darbo ciklą: rezistorius R2 nustato generatoriaus išėjimo didelio potencialo trukmę, o rezistorius R3 - žemo potencialo trukmę. Didžiausia kondensatoriaus C1 talpa priklauso nuo jo paties nuotėkio srovės. Šiuo atveju tai yra 1 ... 2 µF. Rezistorių R2, R3 varža gali būti 10...15 MOhm. Tranzistorius V1 gali būti bet kuris iš KP302, KP303 serijų.

Šį generatorių patartina surinkti korpuse ir naudoti kaip savarankišką įrenginį skaitmeniniams įrenginiams konfigūruoti.

Kartais reikia sukurti generatorių, kuris generuotų impulsų skaičių. Atitinka paspausto mygtuko numerį. Jis gali būti naudojamas, pavyzdžiui, nustatant charakteristikas ar egzaminuotojus, kuriuose kiekvienas atsakymas atitinka tam tikrą taškų skaičių. Tokio impulsų skaičiaus generatoriaus schema parodyta fig. 55.

Šį įrenginį sudaro impulsų generatorius, skaitiklis ir dekoderis. Generatorius, gaminantis stačiakampius impulsus, kurių pasikartojimo dažnis yra apie 10 Hz, surenkamas naudojant loginius elementus D1.3, D1.4. Iš elemento D1.4 išvesties impulsai siunčiami į dvejetainį dešimtainį skaitiklį, surinktą ant lusto D2.

Ryžiai. 55. Impulsų generatoriaus grandinė (žr. originalą)

Keturi šio skaitiklio išėjimai (12, 9, 8 ir 11 kontaktai) yra prijungti prie D3 lusto, kuris yra dekoderis su 4 įėjimais ir 16 išėjimų, įėjimais. Kai skaitiklis veikia, viename iš dekoderio išėjimų yra žemo lygio įtampa, o šio išėjimo skaičius atitinka dvejetainio skaičiaus, pateikto dvejetainiu kodu į dekoderio įvestį, dešimtainį ekvivalentą.

Įjungus maitinimo įtampą, elemento D1.3 9 kontaktas turės žemą įtampą, o impulsai iš generatoriaus išėjimo nepateks į skaitiklio įvestį. Paspaudus vieną iš mygtukų S1-S15, kondensatorius C3 akimirksniu įkraunamas per diodą V1 iki aukšto lygio įtampos, mikroschemos D2 2 ir 3 kaiščiuose šiuo metu atsiranda žemo lygio įtampa, skaitiklis nustato įvesties impulsų skaičiavimą. valstybė. Tuo pačiu metu per uždarą paspausto mygtuko kontaktą į elemento D1.1 įvestį (2 kontaktas) tiekiama aukšto lygio įtampa, o impulsai siunčiami į skaitiklį. Kai skaitiklis veikia, dekoderio išėjimuose nuolat rodoma žema įtampa. Kai tik pasirodys išėjime, prie kurio prijungtas kairysis (pagal schemą) paspausto mygtuko kontaktas, impulsų tiekimas į skaitiklio įvestį nutrūks. Impulsų skaičius, atitinkantis paspausto mygtuko skaičių, bus pašalintas iš elemento D1.4 kaiščio 11. Jei ir toliau laikysite nuspaustą mygtuką, po kurio laiko kondensatorius C3 išsikraus per rezistorių R2, skaitiklis D2 bus nustatytas į nulį, o generatorius išduos naują impulsų seriją. Visiškai aišku, kad paspausto mygtuko negalima atleisti tol, kol nesibaigia impulsų serija.

Elementų D1.1 ir D1.2 impulsų formuotojas, kuris yra budėjimo režimo multivibratorius, neleidžia impulsams, atsirandantiems atsimušus mygtukų kontaktams, prasiskverbti į skaitiklio įvestį.

Įrenginio nustatymas susideda iš reikiamo generatoriaus impulsų pasikartojimo dažnio nustatymo nuo hercų iki dešimčių kilohercų, pasirenkant rezistorių R1 ir kondensatorių C2.

Čia aprašytuose impulsų generatoriuose galite naudoti rezistorius MLT-0,25 ir kondensatorius K50-6. KT315B tranzistorius galima pakeisti KT312, KT315, KT316 serijų tranzistoriais. Diodai - bet kuri iš D7, D9, D311 serijų. Mygtukai S1 - S15 tipo P2K, KM1-G ir tt Mikroschemos gali būti K133, K134, K136, K158 serijų.

Stačiakampiai impulsų generatoriai naudojami daugelyje radijo mėgėjų įrenginių: elektroniniuose skaitikliuose, lošimo automatuose, o plačiausiai jie naudojami nustatant skaitmeninę įrangą. Atkreipiame jūsų dėmesį į stačiakampių impulsų generatorių grandinių ir konstrukcijų pasirinkimą

Tokiuose generatoriuose generuojamo signalo amplitudė yra labai stabili ir artima maitinimo įtampai. Bet svyravimų forma labai toli nuo sinusinės – signalas yra impulsinis, o impulsų ir pauzių tarp jų trukmė lengvai reguliuojama. Impulsai gali lengvai atrodyti kaip meandra, kai impulso trukmė yra lygi pauzės tarp jų trukmei.

Pagrindinis ir plačiai paplitęs relaksacijos generatoriaus tipas yra simetriškas multivibratorius su dviem tranzistoriais, kurio grandinė parodyta paveikslėlyje žemiau. Jame dvi standartinės tranzistorių VT1 ir VT2 stiprintuvų pakopos yra sujungtos nuoseklia grandine, tai yra, vienos pakopos išėjimas yra prijungtas prie kito įėjimo per atskiriamuosius kondensatorius C1 ir C2. Jie taip pat nustato generuojamų svyravimų F dažnį, tiksliau, jų periodą T. Priminsiu, kad periodas ir dažnis yra susiję paprastu ryšiu

Jei grandinė yra simetriška ir dalių vertės abiejose pakopose yra vienodos, tada išėjimo įtampa yra vingiuotos formos.

Generatorius veikia taip: iš karto po įjungimo, kol kondensatoriai C1 ir C2 neįkraunami, tranzistoriai atsiduria „linijiniame“ stiprinimo režime, kai rezistoriais R1 ir R2 nustatoma nedidelė bazinė srovė, tai nustato kolektoriaus srovę. Vst kartus didesnė, o įtampa ant kolektorių yra šiek tiek mažesnė už maitinimo įtampą dėl įtampos kritimo apkrovos rezistorių R3 ir R4. Tokiu atveju menkiausi vieno tranzistoriaus kolektoriaus įtampos pokyčiai (bent jau dėl šiluminių svyravimų) per kondensatorius C1 ir C2 perduodami į kito bazinę grandinę.

Tarkime, kad kolektoriaus įtampa VT1 šiek tiek sumažėjo. Šis pokytis per kondensatorių C2 perduodamas į bazinę grandinę VT2 ir šiek tiek ją blokuoja. Kolektoriaus įtampa VT2 didėja, o šį pokytį kondensatorius C1 perduoda į bazę VT1, jis atrakinamas, jo kolektoriaus srovė didėja, o kolektoriaus įtampa dar labiau sumažėja. Procesas vyksta kaip lavina ir labai greitai.

Dėl to tranzistorius VT1 yra visiškai atviras, jo kolektoriaus įtampa bus ne didesnė kaip 0,05...0,1 V, o VT2 yra visiškai užrakintas, o jo kolektoriaus įtampa lygi maitinimo įtampai. Dabar reikia palaukti, kol kondensatoriai C1 ir C2 bus įkrauti ir tranzistorius VT2 šiek tiek atidaromas srovės, tekančios per šališkumo rezistorių R2, dėka. Į laviną panašus procesas vyks priešinga kryptimi ir visiškai atsidarys tranzistorius VT2 ir visiškai užsidarys VT1. Dabar reikia palaukti dar pusę laikotarpio, reikalingo kondensatoriams įkrauti.

Įkrovimo laiką lemia maitinimo įtampa, srovė per rezistorius Rl, R2 ir kondensatorių Cl, C2 talpa. Šiuo atveju jie kalba apie grandinių Rl, C1 ir R2, C2 „laiko konstantą“, maždaug atitinkančią svyravimų periodą. Iš tiesų, pasipriešinimo omais ir talpos faradais sandauga parodo laiką sekundėmis. 1 paveikslo diagramoje nurodytoms reikšmėms (360 kOhm ir 4700 pF) laiko konstanta yra apie 1,7 milisekundės, o tai rodo, kad multivibratoriaus dažnis bus šimtų hercų garso diapazone. Dažnis didėja didėjant maitinimo įtampai ir mažėjant Rl, C1 ir R2, C2 vardinėms vertėms.

Aprašytas generatorius yra labai nepretenzingas: jame galite naudoti beveik bet kokius tranzistorius ir keisti elementų reikšmes plačiame diapazone. Prie jo išėjimų galite prijungti didelės varžos telefonus, kad girdėtumėte garso vibracijas, ar net garsiakalbį – dinamišką galvutę su nuleidžiamu transformatoriumi, pavyzdžiui, abonento transliacijos garsiakalbį. Tokiu būdu galite organizuoti, pavyzdžiui, garso generatorių, skirtą mokytis Morzės kodo. Telegrafo raktas dedamas į maitinimo grandinę, nuosekliai su baterija.

Kadangi radijo mėgėjų praktikoje retai prireikia dviejų priešfazinių multivibratoriaus išėjimų, autorius ėmėsi sukurti paprastesnį ir ekonomiškesnį generatorių, turintį mažiau elementų. Kas atsitiko, parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje. Čia naudojami du skirtingų laidumo tipų tranzistoriai - p-p-p ir p-n-p. Jie atsidaro vienu metu, pirmojo tranzistoriaus kolektoriaus srovė yra antrojo bazinė srovė.

Kartu tranzistoriai taip pat sudaro dviejų pakopų stiprintuvą, padengtą PIC per grandinę R2, C1. Kai tranzistoriai išjungiami, įtampa kolektorius VT2 (išėjimas 1 V) nukrenta iki nulio, šis kritimas per PIC grandinę perduodamas į VT1 pagrindą ir visiškai jį išjungia. Kai kairėje plokštėje kondensatorius C1 įkraunamas iki maždaug 0,5 V, tranzistorius VT1 šiek tiek atsidarys, juo tekės srovė, sukeldama dar daugiau srovės į tranzistorių VT2; Išėjimo įtampa pradės kilti. Šis padidėjimas perduodamas į VT1 pagrindą, todėl jis dar labiau atsidaro. Įvyksta aukščiau aprašytas laviną primenantis procesas, visiškai atrakinant abu tranzistorius. Po kurio laiko, reikalingo C1 įkrovimui, tranzistorius VT1 užsidarys, nes srovės per didelės vertės rezistorių R1 nepakanka, kad jis būtų visiškai atidarytas, o laviną primenantis procesas vystysis priešinga kryptimi.

Generuojamų impulsų darbo ciklas, tai yra impulsų trukmės ir pauzių santykis, reguliuojamas rezistorių R1 ir R2 parinkimu, o virpesių dažnis – talpos C1 parinkimu. Stabili generacija esant pasirinktai maitinimo įtampai pasiekiama pasirinkus rezistorių R5. Jis taip pat gali reguliuoti išėjimo įtampą tam tikrose ribose. Taigi, pavyzdžiui, esant diagramoje nurodytiems vardams ir 2,5 V maitinimo įtampai (dvi šarminių diskų baterijos), generavimo dažnis buvo 1 kHz, o išėjimo įtampa lygiai 1 V. Akumuliatoriaus sunaudota srovė buvo maždaug 0,2 mA, o tai rodo labai didelį generatoriaus efektyvumą.

Generatoriaus R3, R4 apkrova daroma daliklio iš 10 pavidalu, kad būtų galima pašalinti žemesnę signalo įtampą, šiuo atveju 0,1 V. Nuo kintamo rezistoriaus R4 variklio pašalinama dar mažesnė įtampa (reguliuojama). . Šis koregavimas gali būti naudingas, jei reikia nustatyti ar palyginti telefonų jautrumą, išbandyti labai jautrų ULF, pritaikant nedidelį signalą į jo įvestį ir pan. Jei tokios užduotys nenustatytos, rezistorius R4 gali būti pakeistas pastovia viena ar kita skirstytuvo grandimi (0,01 V), apačioje pridedant dar vieną 27 omų rezistorių.

Stačiakampio formos signalas su stačiomis briaunomis turi platų dažnių diapazoną - be pagrindinio dažnio F, taip pat jo nelyginės harmonikos 3F, 5F, 7F ir tt iki radijo dažnių diapazono. Todėl generatoriumi galima išbandyti ne tik garso įrangą, bet ir radijo imtuvus. Žinoma, didėjant dažniui harmonikų amplitudė mažėja, tačiau pakankamai jautrus imtuvas leidžia klausytis jų visame ilgųjų ir vidutinių bangų diapazone.

Tai dviejų inverterių žiedas. Pirmojo iš jų funkcijas atlieka tranzistorius VT2, prie kurio įėjimo yra prijungtas tranzistoriaus VT1 emiterio sekiklis. Tai daroma siekiant padidinti pirmojo keitiklio įėjimo varžą, todėl galima generuoti žemus dažnius su santykinai maža kondensatoriaus C7 talpa. Generatoriaus išėjime yra elementas DD1.2, kuris veikia kaip buferinis elementas, pagerinantis generatoriaus išėjimo suderinimą su bandoma grandine.

Su laiko kondensatoriumi nuosekliai (reikiama talpos reikšmė parenkama jungikliu SA1) jungiamas rezistorius R1, kurio varžą keičiant reguliuojamas generatoriaus išėjimo dažnis. Norint sureguliuoti išėjimo signalo darbo ciklą (impulso periodo ir jo trukmės santykį), į grandinę įvedamas rezistorius R2.

Įrenginys generuoja teigiamo poliškumo impulsus, kurių dažnis yra 0,1 Hz...1 MHz ir darbo ciklas 2...500. Generatoriaus dažnių diapazonas yra padalintas į 7 subdiapazonus: 0,1...1, 1,10, 10. ...100, 100 ...1000 Hz ir 1...10, 10...100, 100...1000 kHz, kurie nustatomi jungikliu SA1.

Grandinėje galima naudoti silicio mažos galios tranzistorius, kurių stiprinimas ne mažesnis kaip 50 (pavyzdžiui, KT312, KT342 ir kt.), K155LNZ, K155LN5 integrinius grandynus.

Šios grandinės mikrovaldiklio stačiakampis impulsų generatorius puikiai papildys jūsų namų matavimo laboratoriją.

Šios osciliatoriaus grandinės ypatybė yra fiksuotas dažnių skaičius, tiksliau 31, ir jis gali būti naudojamas įvairiuose skaitmeniniuose grandinės sprendimuose, kur reikia automatiškai arba naudojant penkis jungiklius keisti osciliatoriaus dažnius.

Vieno ar kito dažnio pasirinkimas atliekamas siunčiant penkių bitų dvejetainį kodą į mikrovaldiklio įvestį.

Grandinė surinkta ant vieno iš labiausiai paplitusių mikrovaldiklių Attiny2313. Dažnio daliklis su reguliuojamu padalijimo santykiu yra įmontuotas programinėje įrangoje, naudojant kvarcinio osciliatoriaus dažnį kaip atskaitą.