Импульсные устройства на микросхемах (944139), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Типичные значения отношения К2/)11 1атах/1ю)п в функции от отношения Следует также отметить, что диапазон синхронизации системы ФАПт( с компаратором ФК2 равен диапазону захвата и не зависит от фильтра низких частот. При отсутствии на сигнальном входе сигнала компзратор ФК2 настраивает управляемый генератор на минимальную частоту. Компаратором ФК2 можно управлять не только прямоугольнычн импульсами, но и синусоидальным напряжением, Типичные временные диаграммы сигналов системы ФАПЧ с компаратором ФК2 в состоянии синхронизации даны на рис.
5.55. Различия в свойствах системы ФАПЧ микросхемы К564ГГ1 с разными компараторами указаны в табл. 5.1. Назначение усилителя-повторителя УП вЂ” выделять на внешней нагрузке напряжение рассогласования без шунтирования фильтра низкой частоты. Этот усилитель имеет очень большое входное сопротивление и сравнительно малое выходное. Его коэффициент усиления равен !.
Напряжение рассогласования используют, например, в системах автоматического регулирования и как результат частотного детектирования. Если постоянная времени цепи фильтра КЗС2 меньше периода изменения частоты на сигнальном входе, напряжение на конденсаторе С2, а значит, и на выходе усилителя- повторителя (вывод 1О) будет слеловать за изменениями этой частоты, представляя собой результат частотного детектирования.
Реномендуемые пределы значений навесных компонентов: К! и К2 — от 10 кОм до 1 мОм; минимальная емкость конденсатора С1 — 100 пФ, максимальная особо не оговаривается, но более 1 мкФ не употребляют. С учетом (з аз/(ьп»= (10+(ь)/((о (ь); пользуясь рис. 5.56, по отношению 1мьх/1мш определить отношение К2/К1, чтобы получить К!. б) заданы 1мы и 1мьз. По (мш из рис. 5.53 следует определить К2 и С1, рассчитать 1мьх/1ипь'! по 1маз/1шы из рис. 5.56 определить К2/К 1; зная К2, легко найти К!.
Номограммы, показанные на рис. 5.52 и 5.53, усредненные. Для конкретных экземпляров микросхем в ходе регулирования гевератора возможно потребуется корректировка расчетных значений. В некоторых работах, например, в [25), на основании опыта работы с микросхемой типа 4046 (зарубежный аналог отечественной К564ГГ!) Реко. мендуется усложнять схему фильтра (рис. 5.57) для повышения устойчивости работы.
С таким фильтром низкой частоты в петле автоподстройки не возникают выбросы напряжения и переходные процессы колебательного хаРактера и в то же время сохраняется достаточно быстрая реакция на изменения частоты напряжения на сигнальном входе. Сопротивление резистора К4 выбирают в 3...!О раз меньше, чем КЗ. Практически апробированные значения параметров фильтра: КЗ=470 кОм, К4=47 кОм, 4!7 С2 0 ! мкФ. В тех случаях, когда компараторы остаются неиспользуемыми, вывод 4 следует соединять с выхо. дом ГУН либо с плюсовым или общим проводом, выт" вод !4 можно оставлять свободным.
Если микросхему К564ГГ! используют только в качестве генератора прямоугольных импульсов, управляемого напряжением, то могут оказаться полезными и нетиповые способы включения (32). На рис. 5,58 Рис. 5.57. Схема КС-фильтра с улучшенными па- раметрами 118 специфики ра оты работы конденсатора с компаратором ФК2 ток утечки конден. сатора должен джен быть очень малым. Минимальное сопротивление нагрузки усилителя в о тела — повторителя 1О кОм.
Когда УП не используется, его выход (вывод 10) оставляют свободным. Как и другие микросхемы серий К564 и К561, микросхема К564ГГ! способна работать в широких пРеделах напряжения питания — от 3 до 15 В. Высшие значения частоты генерации, оговоренные техническими условиями: 1~,=0,3 МГц (О~=5 В); 1~„=0,6 МГц (О„= !О В); 1~„,=0,8 МГц (О.=!5 В). Параметры времязадаюших цепей генератора рассчитывают по номограммам (см. Рис.
5.52, 5.53 и 5.56) в определенной последовательности в зависимости от режима работы: 1. Генератор работает без сдвига частот (К2 оо); а) задано 1а Пользуясь рис. 5.52 по (з и задавшись значением одного из компонентов (К ! или С!), определить другой (С! или К1). б) задано 1мью Надо определить 1з=1м„/2 и затем по 1з рассчитать К! и С1, как указано в п,а.
2. Генератор работает со сдвигом частот (К2Ф со); а) заданы 1а и (ь. Надо определить (ьп =1о — 1ь и, пользуясь рис. 5.53, по 1мы определить К2 и С1; рассчитать лг герх Рис. 5.58. Схема регулируемого генератора прямоугольных импульсов на мииросхеме К564ГГ1, обеспечивающая 1, ь=о Рис. 5.59. Вариант схемы регулируе- мого генератора прямоугольных им- пульсов на микросхеме К564ГГ1 изображена схема регулируемого генератора с частотной полосой от нуля до значения, определяемого сопротивлением резистора ВЗ и емкостью конденсатора С1. Переменный резистор К! служит для плавного изменения частоты.
Вывод !2 микросхемы через высокоомный резистор 92 соединен с плюсовым проводом питания, а не с общим, как обычно. Такое включение обеспечивает срыв генерации в нижнем положении движиа резистора В1. В отсутствие резистора В2 при нулевом напряжении на управляющем входе ГУН (вывод 9) генерация сохраняется с очень низкой частотой — доли или еди. ницы герц.
Следует отметить, что после срыва колебаний постоинное напрнжение на выходе ГУН (вывод 4) может оиазаться как высокого, так и низкого уровня. На рис. 5.59 показан вариант подключения резистора Е2 к выводу 12 для задании минимальной частоты генерации. Максимальная частота опре. делается номиналами элементов С) и 89, а минимальная — емкостью конденсатора С! и суммой значений сопротивления к2+)13. Соответствующей подборкой этих резисторов можно установить желаемое соотношение между максимальной и минимальной частотами. 5.10. Микросхема К!108ПП1 — преобразователь напряжение-частота и частота-напряжение К числу универсальных относится и микросхема К!!ОЗПП1. В функциональном отношении она может быть использована двояко: как генератор импульсов, частота которых пропорциональна вхолиому аналоговому напряжению (или току), т.
е. как преобразователь напряжение — частота (П/1), либо для выполнения обратного преобразования — частоты входного сигнала в пропорциональное напряжение (1/Щ. В режиме преобразования ()/1 микросхема требует однополярного входного напряжения, которое в зависимости от способа соединения выводов может быть положительным либо отрицательным относительно общего провода. В случае преобразования 1/() выходное напряжение положительно. Функциональная схема микросхемы КР1108ПП1 дана на рис. 5.60.
Преобразователь содержит: операционный усилитель (!А!, который используется как активный интегратор; компаратор напряжения ПА2! одновибратор м тля Рис. 6.60. Функциональная схема микросхемы КР1108ПП1. Назначение выводов: т — ннвертнрующнй вход; 4 — антенне-ы„а, 5 — подключенне конденсатора одновнбраторс, б — блакнрующнй вход; 7 — частотный выход, э — неннвертнвующнй вход ком. паратора, !б — ннвсртнрующнй вход «омааратора; Ы вЂ” общий провод; тт — питаннетпщ; ГЗ вЂ” аналоговый выход; Ус — неннвертнрующнй вход на основе компаратора напряжения 0АЗ; асинхронный КБ-триггер 001; электронные нлючн ЯА! — ЯАЗ (условио показанные как контактные); устройство блокирования; источники стабильного тока О! О2 и опорного образцового напряжения ()сн ОЗ; буферный наскад и выходной транзистор НТ1. Требуемый режим работы обеспечивают надлежащим соединением выводов и внешними компонентами — резисторами и нонденсаторами. Амплитуда выходных и входных импульсов согласована с уровнями сигналов микросхем ТТЛ.
Упрощенная схема на рис. 5.61, а поясняет принцип преобразованнв напряжения в частоту [8). Основное преобразование постоянного напряже. ния или тока выполняет активный интегратор, состонщий из ОУ 0А1, резистора 81 и конденсатора С1. На выходе интегратора образуется линейно изменяющееся напряжение, скорость изменения которого пропорциональна входному сигналу.
В момент 1, (рис. 5.61, б), когда это напряжение равно нулю, на выходе компаратора 0А2 возникает положительный перепад напряжения, переключающий триггер 00!. Напряжение высоиого уровня на выходе триггера переключит ключи БА! — БАЗ (их условные контакты примут положение, указанное на схеме). Одновременно откроется выходной транзистор НТ!, Ключ ЯА! соединяет источник постоянного тона О! с инвертирующим входом ОУ 0А1.
На этом входе действуют два сигна.ча разной полярности — входной н источника постоянного тока. В нормальном режиме работы )1о~() !увхук1, поэтому конденсатор С! заряжается постоянным током отрицательной полярности, Напряжение на выходе ОУ 0А! линейно возраста- 120 Гб Орте« .ОВ 16 ' аьч рртлл .3. РА) 'Гl!ООПП) а) Рис. 5,62. Схемы включения микросхемы КР1108ПП! в режиме преобразования напряжение-частота: а — вход«ос «ааражеи«е яоложегель«о (()«„-0...10 В; 1 „0...10 кГц); б — вкодяое я«пряже«ив отр«цательяо (1),„0...— 10 В, 1,„„=0...10 «Гц) !!вк=0...!О В) бь<001%; при 1 ых= 100 кГц бг(005«(о, при 1 як=500 кГц бь~0,15%.