15 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
ОмГУПС Кафедра АиТ
Электроника
(Для студентов ИАТИТ)
Лекции в презентациях
Функциональная электроника
Сушков С. А.
Омск - 2012 г.
Транзисторный одновибратор
Мультивибратор в ждущем режиме называют одновибратором. Одновибратор представляет собой устройство с положительной обратной связью, имеющее одно устойчивое и одно временноустойчивое состояние, формирующие одиночный прямоугольный импульс.
Формирование импульса прямоугольной формы осуществляется одновибратором после поступления запускающего импульса, который переводит одновибратор из устойчивого состояния во временно устойчивое. Момент окончания временно устойчивого состояния определяется времязадающей цепочкой. Изменяя постоянную времени цепочки (плавно или скачком), можно регулировать длительность выходных импульсов в широких пределах. Поэтому одновибраторы широко применяются для формирования прямоугольных импульсов заданной длительности и амплитуды и для задержки импульсов на заданное время.
2
Транзисторный одновибратор
|
|
|
|
-Ek |
|
|
R1 Rк1 |
Rб2 |
Rк2 |
|
|
C1 |
|
Uвых |
|
|
- + |
|
|
|
Ср1 |
|
|
|
|
|
VT1 |
|
VT2 |
|
- |
- |
|
|
Uвх |
|
|
|
|
|
R2 |
Rэ |
|
|
|
+ |
|
||
|
+ |
|
+Ek |
|
|
|
|
Одновибраторы 3.55 мин. |
3 |
|
Транзисторный одновибратор
Импульс отрицательный полярности с амплитудой, превышающей напряжение запирания, открывает транзистор VT1. Напряжение на его коллекторе получает некоторое положительное приращение. Так как напряжение на конденсаторе С1 мгновенно измениться не может, то это приращение положительного напряжения передаётся на базу транзистора VT2, запирая его. При этом уменьшается ток и падение напряжения на резисторе за счёт уменьшающегося тока , что способствует дальнейшему отпиранию транзистора VT1. Этот регенеративный процесс нарастает лавинообразно, заканчиваясь полным запиранием транзистора VT2, напряжение на коллекторе которого (выход мультивибратора) уменьшается почти до напряжения источника питания –Eк .
Время запертого состояние транзистора определяется временем разряда конденсатора С1. После схема переключается в исходное состояние и ожидает следующий импульс.
Uвх |
t |
|
T |
UБ2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
э |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кэнас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Uвых |
|
|
|
|
t1 |
|
|
|
t2 |
U |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
tи |
|
|
|
|
|
|
|
|
к2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КБ 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-Eк
4
Одновибратор на ЛЭ
Схема возвращается в исходное состояние при переходе напряжения на конденсаторе С1 через порог срабатывания логического элемента (примерно UП /2). Длительность выходного импульса зависит от R1C1
|
|
DD1.1 |
U |
Вход |
1 |
& |
3 |
|
2 |
|
|
74LS00
C1 |
|
|
|
|
DD1.2 |
Выход |
|
4 |
& 6 |
||
|
|||
5 |
|
|
|
R1 |
|
|
74LS00
Вход
t
Вывод 3 ЛЭ
t
t
Выводы 4,5 ЛЭ
Выход
t
5
Блокинг-генератор
Общие сведения о блокинг-генераторах
Блокинг-генератором называется релаксационный генератор с трансформаторной положительной обратной связью, позволяющий получать мощные короткие импульсы практически прямоугольной
формы и с амплитудой порядка Епит. Для получения больших значений выходного напряжения используют дополнительную обмотку трансформатора. Длительность генерируемых импульсов блокинггенераторов от 1-10мкс и менее, при скважности Q десятки-сотни.
Uб
Uк |
|
|
tи |
tп |
|
|
Т tп |
6 |
|
|
Блокинг-генератор
Блокинг-генератор, как и другие |
|
-Eк |
|
|
типы релаксационных генераторов, |
|
|
|
|
|
|
|
работают в трех режимах: |
R |
Rн |
|
|
|
|
1) |
автоколебательный; |
|
w3 |
2) ждущий;
3) режим синхронизации. |
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
Rш |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Блокинг-генераторы применяются |
|
|
w2 |
|
|
|
|
w1 |
|
|
|
||||||||||||||
в качестве импульсных |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
генераторов, формирователей |
|
|
С |
|
* |
|
|
|
|
|
|
VDш |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
мощных коротких импульсов и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
элементов сравнивающих |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VT1 |
|
|
|
|
|
|
Rн |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
устройств. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
U |
|
|
|
|
|
|
|
Uб |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
tп RC ln(1 |
C max |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+Eк |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Eк Iк0 R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
tп RC ln 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- время паузы |
|
|
|
|
Схема автоколебательного |
|
|||||||||||||||||||
1 |
|
блокинг-генератора |
|
|
блокинг-генератора |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
RC ln(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ждущий блокинг-генератор
Для перевода выше рассмотренной схемы блокинг-генератора в ждущий режим необходимо транзистор VT1 запереть, а для запуска подавать отпирающее напряжение на базу транзистора.
|
Тр |
-Eк |
|
|
|
|
* |
|
С w2 |
w1 w3 Rн |
VD |
|
* |
|
VT1 |
Uзап |
R |
|
+
Езапи
- р
+Eк
8
Синхронизация блокинг-генератора
Режим синхронизации блокинг-генератора заключается в генерации выходных импульсов с частотой синхронизации, которая задается внешним высокостабильным генератором. Для этого в базу транзистора VT1 подаются периодические синхроимпульсы требуемой амплитуды.
|
Тр |
-Eк |
|
|
|
|
|
||
|
* |
|
Тсинх |
|
|
|
Uсинх |
||
w2 |
w1 w3 Rн |
t |
||
0 |
||||
R |
|
|
||
|
|
|
||
|
* |
|
|
С |
Uбл г |
|
|
|
|
|
|
VT1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
t |
|
Тбл г |
t1 |
t2 |
t3 |
Твых |
|
Uсинх |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
+Eк
9
Аналоговый интегратор
Если в цепь ООС ОУ включить конденсатор с емкостью С, то придем к схеме, выполняющей операцию электрического интегрирования входного сигнала.
C1
R1
-
+
Вход
DD1 |
1 |
R |
C |
3 |
|
|
|
|
|
|
Вход |
|
2 |
Выход |
|
|
|
|
Выход
Принципиальная схема интегратор на базе операционного усилителя и схема пассивного шестиполюсника
Действительно, анализируя пассивную часть цепи, находим, что
Y21 = 1/R; Y23 =pС, получаем: K(p)=-1/(pRC), |
|
где р=jw |
10 |
|