Генератор редких импульсов

April 9, 2012 by admin Комментировать »

В некоторых практических случаях требуется сформировать импульсы с большим периодом повторения — редкие импульсы. Импульсные (цифровые) устройства справляются с этой задачей просто. Стоит вспомнить электронные часы. Они формируют интервалы времени в десятки минут и даже несколько часов. Аналоговые электронные устройства также могут выполнить эту задачу. Однако, потребуется конденсатор большой емкости. Это если подойти к решению проблемы в «лоб». Но можно обойтись без большого конденсатора, если совместить электронику и тепловые процессы.

Для формирования редких импульсов применим известную нам микросхему КР1156ЕУ5 (см. гл. 1). Но включение ее не совсем обычно (см. рис. 2.15).

Будем разбираться, как такое включение микросхемы приводит к формированию редких импульсов. Первое, что нам

Рис. 2.15. Схема электрическая генератора редких импульсов

понятно, это способ включения выходных транзисторов микросхемы. Здесь ничего сложного нет. Оба транзистора коллекторами подсоединены к источнику питания, а нагрузкой этого эмиттерного повторителя является резистор R1.

А вот дальше непонятно, почему к выводу 3 (вход подключения конденсатора) присоединяются резисторы? Для этого потребуется вспомнить, как проверяется функционирование микросхемы (гл. 1, рис. 1.24). Дело в том, что возрастание потенциала вывода 3 выше порога срабатывания внутренней схемы сравнения переводит выходные транзисторы микросхемы в непроводящее состояние.

Внимательно присмотревшись к схеме, замечаем, что верхнее плечо делителя R2R3 представляет собой терморезистор. Вот те на! Генератор импульсов без конденсатора, но зато с терморезистором!

Но тем не менее все-таки импульсы возникают. Редко, но возникают. Рассмотрим как же это происходит. При нормальной температуре сопротивление терморезистора велико и потенциал средней точки делителя (и соответственно входа С_т) недостаточен для перевода выходных транзисторов в закрытое состояние. Они открыты и резистор нагрузки R1, находящийся под напряжением, нагревается. Тепло от этого резистора передается на терморезистор R2 и он, нагреваясь, уменьшает свое сопротивление. Поэтому потенциал вывода 3 растет и, достигнув порога переключения, переводит выходные транзисторы в выключенное состояние. Резистор нагрузки R1 обесточивается и начинается процесс охлаждения. Когда все остынет (R1 и R2), процесс повторится снова. Следовательно, колебания в таком генераторе импульсов происходят за счет тепловой обратной связи между резистором R1 (нагреватель) и R2 (датчик температуры). Поэтому они обведены на схеме пунктиром, что подразумевает их совместное расположение.

Близость расположения этих элементов (глубина обратной связи) определяет период повторения импульсов, а потенциал средней точки делителя — температуру переключения.

Оба элемента, образующие тепловую обратную связь, имеют цилиндрическую форму и поэтому точно расположить их относительно друг друга затруднительно. А ведь именно их взаимное расположение определяет параметры обратной связи и, соответственно, выходного импульса.

Параметры элементов схемы генератора редких импульсов приведены в табл. 2.8.

Более стабильную и предсказуемую тепловую обратную связь можно получить, если применить транзисторы и в качестве термочувствительного элемента, и в качестве нагревателя. Конструктивное исполнение транзисторов позволяет обеспечить определенный тепловой контакт и располагать их таким образом, чтобы получать требуемые временные параметры импульса.

Работа элементов схемы с транзисторами в цепи обратной связи (рис. 2.16) происходит следующим образом. При включении питания выходные транзисторы микросхемы открыты. На транзистор VT2 подано напряжение и он нагревается. Ток через него ограничен, т. к. работает по схеме токостабилизирующего двухполюсника. Стабилизирующим элементом в данном случае является светодиод HL1. Величина рабочего тока коллектора устанавливается резистором R4.

Выделяющееся тепло передается на транзистор VT1. Он также нагревается, что приводит к уменьшению напряжения между коллектором и эмиттером. Как мы знаем, это является

Поз. обоэн.	Тип	Допустимая замена
Конденсатор
I⁰¹	К50-35 100 мкФ 16 В
I Микросхема
DA1	КР1156ЕУ5
Резистор С2-33 0,5 Вт 10 %		С1-4, имп., 5 %
R1	1 кОм	0,1—10 кОм
Резистор СГ13-386 0,125 Вт
R3	4,7 кОм	См. текст
Терморезистор ММТ-1
R2	22 кОм

Рис. 2.16. Схема электрическая генератора редких импульсов с транзисторами

следствием отрицательного ТКН напряжения и_БЭ. При достижении определенной температуры, которая устанавливается с помощью резистора R2, потенциал вывода 3 становится больше порога переключения и это приводит выходные транзисторы микросхемы в закрытое состояние. Токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе VT2 обесточивается и светодиод HL1 гаснет. Начинается процесс остывания и через определенное время цикл повторяется. Период может достигать нескольких десятков минут.

Параметры и типы элементов схемы генератора редких импульсов приведены в табл. 2.9.

Таблица 2.9. Перечень элементов для схемы генератора редких

импульсов с транзисторами

Поз. обозн.	Тип	Допустимая замена
Конденсаторы
С1	К50-35 100 мкФ 25 В
С2	К10-17 10000 пФ	См. текст
Микросхема \|
DA1	КР1156ЕУ5
Резисторы С2-33 0,25 Вт J0 %		С1-4, имп., 5 %
R1	30 кОм
R3	2 кОм
R5	2 кОм
Резисторы СПЗ-386 0,125 Вт
■ R2	4,7 кОм	См. текст
R4	100 Ом	См. текст
Транзисторы
VT1, VT2	КТ3102БМ-ЕМ	КТ315Р

Нравится

Генератор редких импульсов

Похожие посты:

Оставить комментарий