Генераторы импульсов

January 10, 2011 by admin Комментировать »

являются важной составляющей многих радиоэлектронных устройств. Простейший генератор импульсов (мультивибратор) может быть получен из двух- каскадного УНЧ (рис. 6.1). Для этого достаточно соединить вход усилителя с его выходом. Рабочая частота такого гене­ратора определяется значениями R1C1, R3C2 и напряжением питания. На рис. 6.2, 6.3 показаны схемы мультивибрато­ров, полученные простой перестановкой элементов (деталей) схемы, изображенной на рис. 6.1. Отсюда следует, что одну и ту же простейшую схему можно изобразить различными способами.

Рис. 6.6

Управляемый генератор прямоугольных импульсов показан на рис. 6.6 [Р 10/76-60]. Генератор также представляет собой двухкаскадный усилитель, охваченный положительной обратной связью. Для упрощения схемы генератора достаточно соединить эмиттеры транзисторов конденсатором. Емкость этого конденса­тора определяет рабочую частоту генерации. В данной схеме для управления частотой генерации в качестве управляемой напря­жением емкости использован варикап. Увеличение запирающего напряжения на варикапе приводит к уменьшению его емкости. Соответственно, как показано на рис. 6.7. возрастает рабочая частота генерации.

Рис. 6.7

Варикап, в порядке эксперимента и изучения принципа работы этого полупроводникового прибора, можно заменить простым диодом. При этом следует учитывать, что германие­вые точечные диоды (например. Д9) имеют очень малую на­чальную емкость (порядка нескольких пФ), и, соответственно, обеспечивают небольшое изменение этой емкости от величи­ны приложенного напряжения. Кремниевые диоды, особенно силовые, рассчитанные на большой ток, а также стабилитро­ны, имеют начальную емкость 100… 1000 пФ, поэтому зачас­тую могут быть использованы вместо варикапов. В качестве варикапов можно применить и р-n переходы транзисторов, см. также главу 2.

Для контроля работы сигнал с генератора (рис. 6.6) можно подать на вход частотометра и проверить границы перестройки генератора при изменении величины управляющего напряже­ния, а также при смене варикапа или его аналога. Рекомендует­ся полученные результаты (значения управляющего напряжения и частоту генерации) при использовании разного вида варика­пов занести в таблицу и отобразить на графике (см., например, рис. 6.7).

Отметим, что стабильность генераторов на RC-элементах

невысока.

Рис. 6.8

Рис. 6.9

На рис. 6.8, 6.9 показаны типовые схемы генераторов световых и звуковых импульсов, выполненные на транзисто­рах различного типа проводимости. Генераторы работоспособ­ны в широком диапазоне питающих напряжений. Первый из них вырабатывает короткие вспышки света частотой единицы Гц, второй — импульсы звуковой частоты. Соответственно, первый генератор может быть использован в качестве маячка, светового метронома, второй — в качестве звукового генера­тора, частота колебаний которого зависит от положения ручки потенциометра R1. Эти генераторы можно объединить в еди­ное целое. Для этого достаточно один из генераторов вклю­чить в качестве нагрузки другого, либо параллельно ей. Например, вместо цепочки из светодиода HL1, R2 или парал­лельно ей (рис. 6.8) можно включить генератор по схеме на рис. 6.9. В итоге получится устройство периодической звуко­вой или светозвуковой сигнализации.

Генератор импульсов (рис. 6.10), выполненный на составном фанзисторе (п-р-п и р-п-р), не содержит конденсаторов (в качест- не частотозадающего конденсатора использован пьезокерамиче- ский излучатель BF1). Генератор работает при напряжении от 1 до 10 В и потребляет ток от 0,4 до 5 мА. Для повышения громкости звучания пьезокерамического излучателя его настраивают на ре­зонансную частоту подбором резистора R1.

Рис. 6.10

Рис. 6.11

На рис. 6.11 показан достаточно оригинальный генератор релаксационных колебаний, выполненный на биполярном лавин­ном транзисторе.

Генератор содержит в качестве активного элемента транзи­стор микросхемы К101КТ1А с инверсным включением в режиме с «оборванной» базой. Лавинный транзистор может быть заменен его аналогом (см. рис. 2.1).

Устройства (рис. 6.11) часто используют для преобразова­ния измеряемого параметра (интенсивности светового потока, температуры, давления, влажности и т.д.) в частоту при помощи резистивных или емкостных датчиков.

При работе генератора конденсатор, подключенный парал­лельно активному элементу, заряжается от источника питания через резистор. Когда напряжение на конденсаторе достигает на­пряжения пробоя активного элемента (лавинного транзистора, динистора или т.п. элемента), происходит разряд конденсатора на сопротивление нагрузки, после чего процесс повторяется с час­тотой, определяемой постоянной RC-цепи. Резистор R1 огра­ничивает максимальный ток через транзистор, препятствуя его тепловому пробою. Времязадающая цепь генератора (R1C1) оп­ределяет рабочую область частот генерации. В качестве индика­тора звуковых колебаний при качественном контроле работы генератора используют головные телефоны. Для количественной оценки частоты к выходу генератора может быть подключен час­тотомер или счетчик импульсов.

Устройство работоспособно в широком интервале измене­ния параметров: R1 от 10 до 100 кОм (и даже до 10 МОм), С1 — от 100 пФ до 1000 мкФ, напряжения питания от 8 до 300 В. По­требляемый устройством ток обычно не превышает одного мА. Возможна работа генератора в ждущем режиме: при замыкании базы транзистора на землю (общую шину) генерация срывается.

Преобразователь-генератор (рис. 6.11) может быть ис­пользован и в режиме сенсорного ключа, простейшего Rx– и Сх-метра, перестраиваемого широкодиапазонного генерато­ра импульсов и т.д.

(рис. 6.12, 6.13) также выполнены на лавинных транзисторах микросхемы К101КТ1 типа п-р-п или К162КТ1 типа р-п-р, динисторах, или их аналогах (см. рис. 2.1). Генераторы работают при напряжении питания выше 9 в и вырабатывают напряжение треугольной формы. Выход­ной сигнал снимается с одного из выводов конденсатора. Входное сопротивление следующего за генератором каскада (сопротивление нагрузки) должно в десятки раз превышать величину сопротивления R1 (или R2). Низкоомную нагрузку (до 1 кОм) можно включать в коллекторную цепь одного из транзисторов генератора.

Рис. 6.12

Рис. 6.13

Рис. 6.14

Довольно простые и часто встречающиеся на практике ге­нераторы импульсов (блокинг-генераторы) с использованием ин­дуктивной обратной связи показаны на рис. 6.14 [А. с. СССР 728214], 6.15 и 6.16. Такие генераторы обычно работоспособны в широком диапазоне изменения напряжения питания. При сборке блокинг-генераторов необходимо соблюдать фазировку выводов: при неправильном подключении «полярности» обмотки генератор не заработает.

Рис. 6.15

Рис. 6.16

Подобные генераторы можно использовать при проверке трансформаторов на наличие межвитковых замыканий (см. гла­ву 32): никаким иным методом такие дефекты не могут быть выявлены.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты