Импульсные устройства на операционных усилителях (775185), страница 7
Текст из файла (страница 7)
7.6,а и б. Ы (0) = О, ОУ находится в режиме ограничения с низким уровнем выходного напряжения Ы = - ~Т, Подача на инвертиФ~ руюший вход через цепь запуска Е~,~6~, Д кратковременного импульса запуска Г отрицательной полярности переводит мультивибратор во временно устойчивое состояние с высоким уров-' нем выходного напряженияФ=1Т . Временно устойчивое состояние мультивибратора поддерживается положительным напряжением на его неинвертируюшем входе до момента времени 6яЕ~~, когда Я+ ЙЦяЕ/~ . При этом мультивибратор вновь переходит в устойчивое состояние с БГ. = -П, Длительность временно устойчивого состояния может быть определена по формуле 8" =8~~-, (7.20) где с =С~М +Руу ю .,е' /1~=Б~кА (7.20 а) (7.20б) 49~ = Г,я,т, Я ,С Я (7.20г) гС Яя Процесс восстановления режима покоя связан с восстанов- лением начального напряжения на времязадающем конденсаторе С и однозначно связанного с ним напряжения на неинвертирую- шем входе ОУ, Его длительность может быть определена из соотношения 2 =2~Ар где 2, = Г = ~ ('Я + Я,уу .
(7.21 а) Если принять, что восстановительный процесс заквнчивается в момент времени г, когда ЕС+(бя ) = -0,05Л (5'"~+ЕГ~~ + то ЕГ л '~~ ~ ~хх Й ( °,я а) ) (7 "22) Следует отметить, что в ждущем мультивибраторе (см. рис. 7.6,а), в отличие от самовозбуждающегося мультивибратора (см,рис. 7.5,а), условия возникновения лавинообразного процесса переключения схемы существенно улучшаются в связи с отсутствием ООС по напряжению с выхода ОУ на инвертирующий вход. 40 где (7,26б) (7,27) о~ Рис. 7.7 (7.27а) (7.23) где (7,28а) (7,24) (7.24а) М льтивиб ато на основе ецизионного игге а Шмитта. Принципиальная схема на основе прецизионного триггера Шмитта, представлена на рис.
7.7,а, а временные диаграммы, иллюстрирующие принцип его действия, - на рис, 7,7,б. Мульти- вибратор включает в свой состав прецизионный триггер Шмитта, состоящий из компараторов К1 и К2 и асинхронного гс У- триггера, ключевой транзистор Т, подключенный через резистор /2к своим входом к инверсному выходу ЛЫ -триггера, и время- задающую цепочку б, А~, ~~э. В компараторах К1 и К2 уровни выходных сигналов согласованы с уровнями ИС ТТЛ-серий, на которых выполнен асинхронный /к х - триттер. При помощи делителя напряжения Яу,ЮФ,Рг нижний то верхнийЕ~~„у пороги срабатывания триттера Шмнтта установлены соответственно на уровнях ЕЬ=К ххя Когда напряжение на конденсаторе С достигнет верхнего порога срабатывания Бг~у,у, установочный сигнал,~ асинхронного о ,ч.,э - триггера устанавливается на низком уровне Е1', триггер переходит в нулевое состояние, При этом ключевой транзистор Т переходит в режим насыщения н конденсаторс. начинает разряжаться через резистор АЗ н насьцценный ключ Т до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет нижнего порогового уТ ня сГ уТовня,ух~ .
При этом установочный сигнал 5 принимает значег о уу ние Д и ч'Я - триггер переходит в единичное состояние., Напряжение на 'его инверсном выходе принимает нулевое значение, транзистор Т закрывается, конденсатор С вновь начинает иК заряжаться от исто шика напряжения Е через резисторы л. к 1 и я до нацряжепня верхнего порога срабатывания ~7д,у и т.д.
Длительность периода колебаний Т мультивибратора (см. рис. 7:7,а), таким образом, складывается из суммы положи+ тельного 2~ и отрицательного 2~ — папупериодов; Г=г.г- г;;, (7.25) т ч" 2, =2 К.~-. (7.26) '-я ~~ли х $н / г ~ -~У 'хб — ~~~~ ( ~+ — / (7,26а) ж ~уля г- К,я ( Ку,/ ° 2~ = с.,хГ~, (7.27б) Ж пущий Ре>хим мультивибратора достигается при отключении инвертирующего входа компаратора К1 о денсатора~' и подключении его к схеме запуска, которая жет быть выполнена на логическом элементе той же серии ИС, иа которой выполнен Я5' - триггер; резистор А2 должен быть закорочеч (рис, 7,8,а). Временные диаграммы, поясняющие принцип действия мультивибратора в ждущем режиме, приведе-' ны на рис.
7,8,б. Запуск схемы осуществляется подачей положительного импульса на вход логического элемента ЛЭ1, При этом на его выходе формируется низкий уровень напряжения Еу', коммутирующий компаратор К1 в нулевое состояние надь х-триггер в единичное состояние, Напряжение на инверсном выходе ч,Я- триггера принимает значениеЕ/ ~, ключевой транзистор Т закрывается, и начинается заряд конденсатора с по экспоненциальному закону. Длительность импульса 2' ~ определяется вре- (7.28б) ЛИТЕРАТУРА Ек Рис.
7.8 менем нарастания напряжения на конденсаторе до значения верхнего порога срабатывания триггера Шмитта Р/7Н: Яхр = Т /6 ~-, (7,28) Е~с ~ у' ~Г~ ~ь',у ) К =6~8 — =~ьб — = ЬУ~ 1+ / (7.28а) Еч ~~Ы ~ К,б После окончания временно устойчивого состояния начинается процесс восстановления начального напряжения на конденсаторе С, который разряжается частью коллекторного тока ключевого транзистора Т, открывающегося в результате переключения триггера Шмитта в нулевое состояние.
))лительность процесса восстановления может быть оценена по формуле ~ 1~ ту ы с (7.29) ~бюль- у Е/ х /ъ'~ Я при — = 1. Е< 1. Фролкин В.Т„Попов Л.Н. Импульсные устройства.— М,: Сов.радио, 1980. 2. )1анилович ГА., Маркус ГВ., Фролкин ВТ, Импульсные устройства. - М,: МАИ, 1979, 3. Проектирование радиоэлектронных устройств на инте- гральных микросхемах/Под ред. С.Я. Шаца. -'Мл С 1976, л ов,радио, М.: М 198 4.; Т ит ц е У., Ш е н к К. П олупроводниковая схемотехника.- ир, 1983. .