Импульсные устройства на микросхемах (944139), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Вариант схемы генератора прямоугольных импульсов на двух микросхемах К!55АГ1 показан на рис. 538. Здесь каждый одновибратор запуснается по двум входам: с выхода !3 на входы А! и А2 отрицательным перепадом и одновременно с выхода Я на вход  — положительным (см. табл. 4.1 переключений микросхемы К155АГ!). Резистор ((1, иоторым регулируют частоту колебаний, общий для обеих хронируюших цепей.
Если конденсаторы С! и С2 имеют одинаковую емкость, скважность выходных импульсов равна 2 и ие зависит от частоты. Частоту колебаний можно изменять ие только переменным резистором 1(, но н внешним управляющим напряжением ()тээ в пределах от 1 до 6 В. Частота генерации связана с этим напряжением линейной зависимостью. Рабочая частота может достигать 8 МГц. ))))! Х 1УЗЛГД Рис. 5.36, Схема мулынаибратора иа двух одноввбраторах с поочередным запуском Рис. 5.37. Схема многофазного мультивибратора (/з„; — ул Рис.
5.38. Схема генератора прямоугольных импульсов иа двух микросхемах К155АГ! ///// ///П ///558/У Генератор обладает хорошей стабильностью: изменение питающего напряжения от 3,5 до 5,5 В вызывает уход частоты пе более чем на 135. 5.7. Мультивибраторы иа таймере КР1006ВИ! В современной аппаратуре широко применяют генераторы прямоугольных импульсов, выполненные на таймерах. При простоте схемы они обладают весьма высокими эксплуатационными характеристиками. Стабильность частоты генерации обеспечена принципом действия л~икросхемы.
Так как образцовое напряжение на оба компаратора 0А! и 0А2 (рис. 2.36) задают внутренние делители напряжения )!1 — КЗ, пороги срабатывания компараторов сдвигаются пропорционально изменению питающего напряжения, и напряжение, заряжающее конденсатор С!, меняется в той же пропорции, компенсируя погрешность. Уход частоты генератора при изменении напряжения питания иа 1 В не превышает 0,!уз. В литературе описано много генераторов на таймерах. Схема простейшего из иих изображена на рис. 5.39, а.
За счет объединения обоих управляющих входов — выводы 2 и 6 — микросхема работает как триггер Шмитта, Времязадающая ЙС-цепь состоит из одного резистора (91) н одного конденсатора (С1) и может быть легко приспособлена для перекрытия диапазона частот. В момент подачи напряжения питания на входе таймера будет напряжение низкого уровня, на выходе — высокого. Конденсатор С! начинает заряжаться.
Как только напряжение иа конденсаторе достигнет значения 2/3 Ож сработает компаратор 0А1. Он переключит внутренний триггер, и уровень выходного напрнжения сменится на низкий. Конденсатор С! начнет разряжаться. Когда напряжение на входе микросхемы снизится до 1/3 Пю компаратор 0А2 вызовет обратное переключение триггера и начнется новый цикл работы.
В установившемся режиме генерации вапряжение иа конденсаторе колеблется в пределах от 1/3 Па до 2/3 1), (рис. 5,39, 6). Таймер КР!006ВИ! устойчиво генерирует вплоть до частоты ! МГп„ Выходное напряжение, заряжающее конденсатор С1, немного меньше напряжения питания: ()'хм*=()ч — !)кв, где !)яэ — падение напряжения на выходном биполярном транзисторе таймера. Это — недостаток рассмотренного варианта генератора. Вычитаемое напряжение ()ха=06.,09 В служит причиной неравенства длительности стадий зарядки и разрядки, а также нестабильности частоты. 103 Гггб бг„ (гсн, а) Рис.
5.39. Таймер КР1006ВИ! в роли мультивибратора: о — нрннднннальная схема; б — нременная днаграмма, а — вариант схемы с зарядкой конденсатора орн Сг „ О Включением дополнительного резистора )с2 сопротивлением 1...2 кОм разность Оа — ()гаях можно уменьшить, улучшив тем самым параметры генератора. Скважность становится прантически равной 2, а уход частоты при изменении питания от 5 до 12 В (без нагрузки) менее 0,1а(а. Однако РезистоР 92 дополнительно нагРУжает источник питаниЯ пРи Оаамх. Период колебаний можно определить, приняв Бга «~Па; Усама 0 В, (аж 0,7Р1С1, 1рсм0,79!С1, (5.! 6) (5.17) следовательно, период колебаний Т 1а+1р 1,49!С!.
(5.18) Вариант генератора на рис. 5.39,з работает подобно рассмотренному с тем лишь отличием, что зарядка конденсатора происхолит, когда выходное напряжение имеет низкий уровень, и разрядка — высокий. На частоту этих генераторов влияет сопротивление нагрузки, что является существенным их недостатком. Тзк, при напряжении питания Ба= 12 В Я2 1 иОм, см. рис. 5.39,а) изменение нагрузки в пределах от 10 до 1 кОм вызывает уход частоты на 2,багга. На практике чаще употребляют генератор по схеме рис. 5.40, а свобод.
ный от этого недостзтка. Здесь резистор КЗ и выключатель БА! служат для прерывания колебаний. При замкнутых контактах генерация прекращается. Если прерывания не требуется, эту цепь исключают, а вывод 4 таймера соединяют с плюсовым проводом питания, изк обычно. Зарядный ток конденсатора С! протекает через резисторы )!1 и 02. У транзистора ТгТ! таймера (см. рис. 2.36) коллектор соединен с выводом 7, поэтому транзистор и это время закрыт.
Выходное напряжение имеет 104 Рис. 5.40. Мультивнбратор на таймере КР!005ВИ! раметрами: а — яринцнпиальиая схема; б — схема мультивибратора, снвамность выходных сигналов с улучшенными па- позволяющая изменять высокий уровень После достижения на конденсаторе С! напряжения 2/3 ()в произойдет переключение внутреннего триггера, одновременно с переключением выходньш транзисторов таймера откроется и транзистор ЧТ! и начнется разрядка конденсатора. Разрядный ток течет через резистор Й2 и выходной транзистор ЧТ1.
Так нак на выводе 7 таймера напряжение практически равно нулю, подзарядки конденсатора не происходит. Когда напряжение на конденсаторе С1 уменьшится до 1/3 Вщ произойдет очередное переялючение, транзистор ЧТ! закроется и начнется новый цикл работы.
В этом генераторе хронируюшая цепь и выход таймера не связаны между собой. Для вознинновеиия самовозбуждения следует обеспечить сопротивление Й2)3 кОм. Временные диаграимы работы генератора такие же, как и у предыдушего. Время зарядки нонденсатора С! (ь=(Й!+Й2)С11п, 1 =Об93(Й1+Й2)С1=07(Й1+Й2)С1, (5.19) т, ()» — '/я()а/ а время разрядки 1р=О 693Й2С! =О 7Й2С1. Период колебаний, таким образом, Т=1э+1р=0,7(Й!-1-2Й2)С!, (5.20) (5.21) а частота колебаний 1=1/Т=1,44/[(Й!+2Й2)С1). (5.22) (5.23) !05 Важно отметить, что напряжение питания не входит в зги формулы, т. е, не влияет на частоту генерирования.
Таи как Й1+Й2)Й2, длительность зарядки 1, (в течение которой имеет высокий уровень) всегда превышает длительность 1ь Скважность выходного напряжения (3=(1,+1,)/1,=Т/1,= (Й1+Й2)/Й!. Рис. 5.4!. Схема мультиаибраторов на таймере КР!006ВИ!, обеспе шваюгцая выходные импульсы со скважнастью ()=2 ,р„(гд глав) если желательно иметь симметрич- ный выходной сигнал, следует паралг Т! лельно резистору Й включить диод Ч01, выведя тем самым резистор Й2 из цепи КПЛ51Л " З лАГ зарядки конденсатора. Еще один диод— Н02, включенный последовательно с ре.
зистором Й2 (рис. 5.40, б), создает рав- И з ные условия для разрядки, в результате г чего отношение 1~/1, становится эквива- Р г ' (х лентным отношению Й1/Й2. Хронирующая цепь с диодами позволяет регулировать пи и гривну скважность в широких пределах. Когда требования к симметрии выход. ных сигналов не очень высоки, можно ограничиться только одним диодом Ч01. Выходное напряжение строго сим- метричной формы со скважностью 2 можно получить, добавив последовательно с резистором ЙС-цепи полевой транзистор ЧТ! (рис. 5.41). Сопротивление этого транзистора в открытом состоянии должно быть, по меньшей мере, в сто раз меньше сопротивления зарядного резистора Й1, если необходимо обеспечить ошибку в симметрии менее 1м Когда выходное напряжение имеет высокий уровень, транзистор ЧТ) открыт и конденсатор С! заряжается.
Когда напряжение на конденсаторе достигнет 2/3 Пю сработает компаратор 0А! и напряжение на выходе упадет до низкого уровня. В этот момент полевой транзистор ЧТ! закроется, отключая ЙС-цепь от источника питания, а внутренний транзистор ЧТ! таймера (рис. 2.29) откроется, разряжая конденсатор. Когда напряжение на входах компараторов снизится до 1/3 У„ произойдет новое переключение и описанный процесс будет повторяться. Поскольку при разрядке конденсатора ЙС-цепь отключена от источника питания, продолжительность циклов зарядки и разрядки одинакова.
Строгая симметричность выходных импульсов такого генератора зависит от точности. с которой по. добраны сопротивления резисторов внутреннего делителя, создающего образцовые напряжения для компараторов, Оптимальное напряжение питания для генератора по схеме на рис. 5.4! — от 12 до 05 В, При меньшем напряжении параметры транзистора ЧТ! сильнее сказываются на качестве работы. Частота генерации (гчч=0,72/(Й1С! ). После включения питания, когда напряжение на конденсаторе С! равно нулю, первый интервал выходного напряжения длится дольше, чем последующие в установившемся режиме. Продолжительность его равна 1з =1,! (Й1+Й2)С!. Частотную модуляцию колебаний можно реализовать, подавая модулнруюшее напряжение на вывод 5 таймера, иа котором действует образцовое напряжение компаратора 0А1, У,ар=2/30, (рис. 542).
Прн изменении образцового напряхгения для обеспечения срабатывания компаратора напряжение на другом его входе — выводе 6 — должно измениться таким же образом. Поскольку напряжение иа выводе 6 определяется временем зарядки и разрядки конденсатора С1, длительность интервалов 1, и 1з будет Рис. 5.42. Способ частотной моду- (Уаеа ляции колебаний мультивибратора на таймере КР!006ВИ! (а) и его временные диаграммы (б) г,ои„ Рм Б'бм, а) меняться пропорционально модулируюшему напряжению (рис. 5.42, б). Для успешной работы необходимо соблюдать условие !.си~(меи 5.8. Мультнвнбраторы на операционных усилителях Схема простого генератора прямоугольных импульсов на ОУ и временные диаграммы его работы изображены на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
