Измеритель частоты следования импульсов с накачкой заряда

January 11, 2012 by admin Комментировать »

Много импульсных схем разработано для обработки сигналов от детекторов излучения, таких как трубки Гейгера—Мюллера, твердотельные детекторы частиц и фотоумножители. Импульсы усиливаются и преобразуются в прямоугольную форму с использованием таких схем, как приведенная на рис. 10.2, часто в комбинации с триггером Шмитта или ждущим мультивибратором (см. гл. 12). В таких ситуациях обычно требуется измерить частоту следования импульсов, которая пропорциональна интенсивности излучения, падающего на детектор.

При низких уровнях излучения частота импульсов может быть настолько малой, что ее можно определить вручную, как в случае хорошо знакомых «счетчиков Гейгера» со звуковым выходом, издающих характерные щелчки. При более высокой частоте следования импульсы обычно подаются на цифровые счетчики, например такие, как счетчики, рассматриваемые в гл. 13, а затем число импульсов, поступивших за фиксированное время, автоматически отображается на цифровом индикаторе.

Однако часто бывает удобно получать текущую индикацию частоты следования импульсов на аналоговом (стрелочном) приборе. Этого можно достичь с помощью измерителя частоты с накачкой заряда (диодного насоса), схема которого показана на рис. 10.22. Единственное требование к входным импульсам состоит в том, чтобы они были положительной полярности и постоянной амплитуды. Форма сигнала не имеет значения.

Когда поступает положительный импульс, он заряжает небольшой конденсатор Cj через диод Dx до пикового напряжения. В интервалах между импульсами, когда входное напряжение равно нулю, конденсатор Су быстро разряжается через диод D2 в конденсатор большой емкости С2 и вновь оказывается готов принять следующий импульс. Между тем конденсатор С2 постоянно разряжается через резистор R. Итак, чем чаще следуют импульсы, тем чаще конденсатор С2 получает порцию заряда от конденсатора Cv тем выше поднимается на нем разность потенциалов и тем большими становятся показания вольтметра, пропорциональные скорости поступления импульсов на вход. Это справедливо, пока напряжение на конденсаторе С2 остается малым по сравнению с амплитудой входных импульсов. Конденсатор С2 может быть представлен водяным баком, который имеет Постоян

Рис. 10.22. Измеритель частоты с накачкой заряда.

ную утечку (через резистор R) и который пополняется водяным насосом порциями из Сг Уровень воды в баке (выходное напряжение) тогда прямо пропорционален скорости подкачки (частоте входного сигнала).

Измеритель частоты с накачкой заряда часто используется как тахометр, особенно в автомобилях, где источником импульсов, связанных с частотой вращения двигателя, служит система зажигания.

Если на вход описанного измерителя подавать импульсы, имеющие постоянную амплитуду и частоту, а емкость конденсаторов Ct и С2 изменять, то выходное напряжение будет прямо пропорционально емкости Сх и обратно пропорционально емкости С2. Таким образом, эта схема может выполнять функцию измерителя емкости с непосредственным отсчетом.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

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