|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы меандра получается благодаря тому, что заряд и разряд конденсатора Ct осуществляются через резистор Rt. На точность влияют стабильность высокого и низкого уровней выходного напряжения и их симметричность относительно пороговых напряжений Un/S и Зи„/3. При рекомендуемом обычно значении Rk = \ кОм сопротивление Rt необходимо выбирать из условия RtRn, т. е. Rt> 10 кОм. В зависимости от требуемой частоты fr выходного сигнала возможные сочетания между сопротивлением Rt и емкостью Ct можно определить из графиков на рис. 7.22. Существенно влияет на точность работы мультивибратора (табл. 7.2, схема б) зависимость частоты генерируемых импульсов от входного сопротивления Rbx. и приемника сигнала. При уменьшении сопротивления Rbx. и низкий и высокий уровни выходного напряжения изменяются на значение до 1,5 В, неодинаковое для обоих уровней из-за некоторого различия выходных спротивлений таймера для втекающего и вытекающего токов. Для устранения влияния Rbux. и«можно подключить приемник сигнала к высокоомно-у выходу (вывод 7), который в рассматриваемом включении таймера свободен. Если же использовать высокоомный выход таймера не представляется возможным или необходим низкоомный мощный вывод, то целесообразно воспользоваться схемой в табл. 7.2. В отличие от рассмотренных выше генераторов меандра в этой структуре конденсатор Ct заряжается через транзистор и времязадающий резистор Rt- Перепад напряжения, заряжающего Ct, равен Un - - t/э.Б. а разряжающего Un-t/д-U„, где (Уэ. в и t/д - падения напряжений на переходе эмиттер - база транзистора и диоде, Uk - падение напряжения на насыщенном внутреннем транзисторе VTL Поскольку заряд и разряд Ct происходят через резистор погрешности в формировании меандра могут возникать в первую очередь из-за различия напряжений t/э.б и Ua-\-Ua. Наилучшие характеристики мультивибратора в схеме в табл. 7.2 обеспечивает диод Шотки или цепь диода с транзистором, реализуемая на базе однокристальной транзисторной сборки. Показанная регулировка рабочей частоты резистором Rt может быть применена в схеме б табл. 7.2, графики на рис. 7.22 могут быть также использованы для выбора параметров Rt и Ct в рассматриваемом мультивибраторе. Вместо биполярного транзистора и диода в схеме в табл. 7.2 можно включить р-канальный полевой транзистор (например, КП202), управляемый с выхода таймера. Такой мультивибратор также обеспечивает точность формирования меандра (около 1%), но, во-первых, работает в ограниченном диапазоне напряжения t/n=10...15 В, а во-вторых, указанная точность сохраняется только при низких частотах выходных сигналов из-за значительного (0,5...3 кОм) сопротивления канала большинства полевых транзисторов. Cf,MK0 ЮкОм  10 10 10 10 Г,Гц Рис. 7.22. Зависимости параметров генератора меандра от параметров внешних элементов  Рис. 7.23 Схема многоканального генератора меандров Генератор, формирующий одновременно восемь последовательностей импульсов со скважностью 2 и кратными значениями частоты, можно построить на программируемом таймере (рис. 7.23). Генератор запускается в момент включения источника питания, что достигается использованием интегрирующей цепи на выводе . При включении напряжение на выводе 11 близко к нулю. Затем через /оЛ?0,5/?С на входе запуска напряжение увеличивается до 1,5 В - значения, соответствующего порогу срабатывания управляющего триггера DW (см. рис. 7.4). При этом на восьми выходах таймера появляются периодические импульсы со скважностью около 2 и частотой \/2 RtCt на выводе /, 1/4 RtCt на выводе 2 и т. д. Если необходимо получить конечное число импульсов с одного или нескольких выходов, то вывод, следующий за последним, используемым из числа выводов /-8, необходимо соединить с выводом 10. Например, при выполнении какой-либо вычислительной операции или подпрограммы в микропроцессоре, если требуются 16 тактов с периодом 2RtCt и один такт с периодом 2>2R\Ct, необходимо соединить выводы 6 ч 10. Ъ этом случае в момент появления положительного импульса на выводе 6 генерирование тактовых сигналов прекратится и на всех выходах таймера установится напряжение U„. Для управления работой генератора можно использовать цепь R1C1, отключив ее от источника U„. Генерируемые рассмотренными мультивибраторами на однотактном таймере временные интервалы ti, tz или r„ можно увеличить от десятков минут до десятков часов, заменив времязадающую RtCt-цепь интегратором на ОУ с полевыми транзисторами на входе (К544УД1, К140УД8 и др.). Входной ток таких ОУ (20...50 пА) значительно меньше входного тока компараторов таймера, благодаря чему времязадающие конденсаторы Ct могут перезаряжаться токами порядка наноампер, необходимыми для точного формирования импульсов сверхнизкой частоты. В схеме такого генератора, показанной на рис. 7.24, а, таймер работает в режиме RS IN  К544УД2
КРЮ06ВИ1 КР1006ВИ1 Вых 1 мк Рис. 7.24. Схемы генераторов импульсов длительностью от часа (с) до суток (б) мультивибратора. Транзистор VTI управляется сигналом, поступающим с вывода 7 таймера. Напряжение на коллекторе транзистора VTI изменяется от нуля при насыщенном транзисторе до [/п/2 при закрытом транзисторе. Напряжение на неинвертирующем входе ОУ с помощью низкоомного делителя R6, R7 устанавливается равным примерно [/„/4. Резисторы R1, R3 и R4 почти не влияют на это напряжение, так как их сопротивления выбираются значительно большими, чем сопротивления R6, R7. При открытом транзисторе VT1 ток, поступающий через резистор R5 на неинвертирующий вход ОУ, Io=UnRi/4R5(R34-Ri)- При закрытом транзисторе -/о. Уравнение, описывающее работу интегратора, имеет вид dU\/dt = I/C. Учитывая, что U\ должно изменяться от [/п/3 до 2U„/3, получаем 2у„/3 t= J {C/I)dUi=8{R3-\-R4)R5C/3R4. и„/з Таким образом, на выходе таймера будут формироваться временные интервалы ti = t2 = T„. Для приведенных на схеме сопротивлений R3, R4 Tu = bORbCt и, следовательно, частота выходных импульсов fr= l/lOO/sG. Благодаря малому входному току ОУ можно выбрать RXO МОм. Например, при Rb~ 100 МОм максимальный ток через R5 будет около 2 нА, что намного больше входного тока ОУ К544УД2. При Rx. ?s;100 МОм период выходных сигналов таймера Тп~2 ч при Ci - = 1 мкФ. Если же использовать таймер без ОУ, то для максимально допустимого сопротивления времязадающего резистора {Rt- ?t;20 МОм) и С/=10 мкФ получим r„?s;6 мин. Несколько больших значений коэффициента умножения постоянной времени /?/СгЦепи можно достичь, используя на входе таймера ОУ с положительной невозбуждающей ОС (см. рис. 7.24, б). В этой схеме также необходимо использовать ОУ с полевыми транзисторами на входе, но требуемые сопротивления 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 |
||||||||||||||||||||||||||||