Generátory mohou pracovat v režimu samobuzení nebo v pohotovostním režimu, kdy je perioda opakování pilového napěťového pulzu určena spouštěcími pulzy.

Pilové napětí se nazývá elektrické oscilace (pulzy), které vznikají přeměnou zdroje energie stejnosměrný proud do energie elektrických vibrací.

Napětí pilový zub- jedná se o napětí, které se po určitou dobu úměrně s časem zvyšuje nebo snižuje (lineárně) a poté se vrací na původní úroveň (obr. 1).

Rýže. 1. Parametry PN

Napětí pilových zubů může být lineárně rostoucí nebo lineárně klesající a je charakterizováno hlavními parametry:

Délka přímého (pracovního) a obráceně

Amplituda výstupního napětí

Doba opakování T

Vstupní úroveň U 0

Koeficient nelinearity E, charakterizující míru odchylky skutečného pilového napětí od napětí měnícího se podle lineárního zákona.

V max = při t = 0 a V min = při t = t pr - rychlost změny pilového napětí na začátku a na konci dopředného zdvihu.

Bez ohledu na praktickou implementaci lze všechny typy GPN reprezentovat jako jeden ekvivalentní obvod (obr. 2)

Obsahuje zdroj E, nabíjecí rezistor R, který lze považovat za vnitřní odpor zdroje, kondenzátor C - zásobník energie, elektronický klíč K a vybíjecí rezistor r s odporem rovným vnitřnímu odporu sepnutého klíče.

Rýže. 2. Ekvivalentní obvod GPN

klíč v původním stavu Na uzavřený a nainstalovaný na kondenzátoru První úroveň Napětí

Po otevření klíče se kondenzátor začne vybíjet přes vybíjecí odpor r a napětí na něm se mění exponenciálně

,

kde
je časová konstanta obvodu nabíjení kondenzátoru.

V současnosti je GPN s malou hodnotou koeficientu nelinearity a jeho nevýznamnou závislostí na zatěžovacím odporu vytvářen na bázi integrovaných zesilovačů.

Generátor založený na operačním zesilovači je obvykle postaven podle integračního obvodu (pro malé koeficienty nelinearity a zátěž s nízkým odporem).

Navržené schéma a schémata jeho práce vypadají jako na obr. 2:

V tomto obvodu je výstupní napětí napětí zesílené operačním zesilovačem na kondenzátoru C. Operační zesilovač je pokryt oběma (R1, R2, zdroj E 0) a (R3, R4, zdroj E 3). Provoz GPN je řízen pomocí tranzistoru VT1

Činnost GPN je řízena pomocí klíčového zařízení (KU) na tranzistoru VT 1.

Klíčové zařízení může být implementováno na bipolárním tranzistoru, řízeném pulzy s kladnou polaritou.

Tranzistor (KU) je saturován (otevřen) s kladnými půlcykly U in a se zápornými je v režimu cutoff (zavřen), přičemž pilové napěťové čelo se vytvoří v okamžiku působení záporného impulsu při vstup (KU). V pauzách mezi vstupními impulsy je tranzistor uzavřen a kondenzátor je nabíjen proudem ze zdroje E. a rezistor R3.

Napětí , vytvořený na kondenzátoru, je přiveden na neinvertující vstup operačního zesilovače pracujícího v lineárním režimu se ziskem na neinvertujícím vstupu

V důsledku toho se na výstupu zesilovače generuje napětí
, a na rezistoru R4 - napětí rovné

,

který vytváří proud protékající kondenzátorem ve stejném směru jako proud .

Proto je nabíjecí proud kondenzátoru v pauzách mezi vstupními impulsy roven

.

Jak se kondenzátor nabíjí, proud klesá a napětí na kondenzátoru a na vstupu operačního zesilovače se zvyšuje. Pokud je zesílení na invertujícím vstupu větší než jedna, pak napětí na rezistoru R4 a proud, který jím protéká se také zvyšují. Při volbě zesílení je možné zajistit vysokou linearitu pilového napětí.

Práce Mr.

Uvažujme činnost GPN na příkladu našeho obvodu pro vytvoření požadovaného trvání zpětného zdvihu, doplníme emitorový obvod tranzistoru VT 1 o odpor R6. Odpor R5 omezuje proud báze tranzistoru v režimu saturace. Zvažte procesy probíhající v tomto schématu. Nechte na vstupu působit puls trvání , což vede k odblokování tranzistoru. Za podmínky mírného poklesu napětí na otevřených přechodech tranzistoru je napětí na kondenzátoru v počátečním okamžiku přibližně stejné jako úbytek na odporu R6

. (1)

Vlivem zpětné vazby je kolektorový proud tranzistoru

. (2)

Na druhé straně jsou proudy přes odpovídající odpory určeny výrazy

,
. (3)

Řídicí amplituda pulzu musí být větší než

. (4)

Současně je na výstupu obvodu konstantní úroveň napětí rovna

. (5)

V daném okamžiku tranzistor se vypne a kondenzátor se začne nabíjet. Procesy probíhající v obvodu jsou popsány následujícími rovnicemi

,

,

. (6)

Z (6) dostáváme

Představme si notaci
,
,
, pak lze výslednou rovnici přepsat jako

. (7)

Jedná se o nehomogenní diferenciální rovnici prvního řádu, jejíž řešení má tvar

. (8)

Najdeme integrační konstantu z počátečních podmínek (1). Protože v počátečním okamžiku
, pak
, proto lze (8) psát jako

.

Pak se výstupní napětí změní podle zákona

(9)

Tady
má stejný význam jako předtím.

Protože napětí na výstupu systému po pracovním zdvihu by se mělo rovnat hodnotě
, kde
je amplituda pilového napětí, pak řešením (9) v závislosti na čase získáme

. (10)

Podobně pro vybíjecí okruh, s přihlédnutím k tomu
a
.

2. Výpočet schématu.



Pro správné fungování Obvod vyžaduje, aby invertující vstupní zesílení bylo větší než jedna. Nechat
, zvolte rezistor R2 s nominální hodnotou 20 kOhm, pak R1 = 10 kOhm.

Vypočítejte zisk pro neinvertující vstup.

Je požadováno poskytnout koeficient nelinearity 0,3 %, pak časová konstanta nabití kondenzátoru nesmí být menší než hodnota

3. 

   Potom se výstupní napětí změní podle zákona:

4. ,

   Pokud se tedy ptáte
   B, tedy
   = 1067

   pak K \u003d \u003d \u003d 0,014 za předpokladu, že napájecí napětí v tranzistorovém obvodu je 15 V.

   S přihlédnutím k dříve získanému zápisu vypočítáme poměr odporu odporů R3 a R4

   .

   Nastavíme odpor v kolektorovém obvodu tranzistoru R3 = 10 kOhm, pak dostaneme, že R4 = 20 kOhm.

   Na druhou stranu, c, tedy kapacita kondenzátoru bude asi 224 pF, zvolíme 220 pF.

   Přistoupíme k výpočtu vybíjecího okruhu. Pro vybíjecí okruh je to pravda

   . (13)

   Dosadíme vzorce z (11) do (13), vyřešíme s ohledem na R6 a dostaneme

   .

   Z toho při dosazování číselných hodnot vyplývá, že R6 \u003d 2 mOhm.

   Získejte výraz pro čas návratu

   , (11)

   kde
   ,
   ,
   .

   Pokud je výraz (9) časově diferencován a vynásoben C1, pak koeficient nelinearity napětí bude určen vzorcem

   t p / ,kde =RC

   Na základě provedených studií přistoupíme k výpočtu parametrů a výběru obvodových prvků.

   Proud tekoucí v okamžiku otevření tranzistoru přes odpor R6 bude odhadnut na základě následující úvahy. V okamžiku sepnutí je veškeré napětí na kondenzátoru přivedeno na odpor, takže jím bude protékat proud
   uA.

   Jako klíč můžete použít tranzistor s vhodnými parametry jako je KT342B. Rezistor R5, který omezuje proud báze, volíme asi 1 kOhm. Protože maximální kolektorový proud je 50 mA a proudový zisk je 200, potom bude saturační proud báze 250 μA, takže napětí na rezistoru bude 0,25 V. Předpokládejme, že saturační napětí báze-emitor je 1 V. Úbytek napětí na odporu R6 při maximálním proudu protékajícím přes R3 a R4 přičtený k R6 bude 6,08 V. Ke spolehlivému odblokování tranzistoru a jeho udržení je tedy zapotřebí impuls s amplitudou 8 V.

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Hostováno na http://www.allbest.ru/

Ministerstvo školství, vědy a politiky mládeže

Voroněžská oblast

GOBU SPO VO "Borisoglebská vysoká škola průmyslových a informačních technologií"

projekt kurzu

disciplína: "Návrh digitálních zařízení"

Téma: "Generátor pilového napětí"

Borisoglebsk 2015.

Úvod

V současné době zaujímají televizní přijímače velké místo ve světě radioelektronických zařízení. Televize je nejširší oblastí rádiové elektroniky. Nyní má každý dům televizi a je to nejzákladnější zdroj informací. Při návrhu televizního přijímače jsou v souladu s desítkami věd a témat radioelektroniky. A jednou z hlavních věd je "Pulzní technologie" a téma: "Pilové generátory napětí nebo proudu." V televizi jsou to skenery - horizontální a vertikální. V osciloskopických zametacích strojích se také používají generátory pilového napětí (SPG). Generátory tohoto typu se také používají při opravách, seřizování a seřizování různých kancelářských zařízení. Téma projektu předmětu "Generátor pilového napětí" je nesmírně důležité a relevantní, protože toto zařízení nezbytné na každém pracovišti seřizovače elektronických zařízení.

1 . Analýza analogů generátoru pilového napětí.

1.1 Analýza analogového generátoru pilového napětí 1

1.1.1 Kruhový diagram

Jako první analog uvažujme pilový generátor napětí na tranzistorech

Rýže. 1 - Schématický diagram GPN

Generátor (viz obrázek 1) poskytuje pilové napětí s dobrou linearitou. Pilové napětí je odebíráno přímo z kondenzátoru C2. Na rezistoru R2 se v okamžicích vybíjení kondenzátoru objevují pulsy využitelné pro synchronizaci.

1.1.2 Princip činnosti obvodu GPN

Tranzistor T1 generátoru s rezistorem R1 v obvodu emitoru je zdrojem proudu s výstupním odporem rovným několika megaohmům. Proud tohoto zdroje nabíjí kondenzátor C2.

Díky velké výstupní impedanci zdroje proudu je zajištěna dobrá linearita nabíjecího napětí.

Když napětí na kondenzátoru C2 dosáhne hodnoty, při které se otevře unijunkční tranzistor T2, kondenzátor se rychle vybije.

Opakovací kmitočet kmitů je řízen rezistorem R3 (úpravou nabíjecího proudu kondenzátoru C2). Tato frekvence nezávisí na kolísání napájecího napětí, protože jak napětí, při kterém se tranzistor T2 otevírá, tak i nabíjecí proud se úměrně mění, čímž se kompenzuje vzájemný vliv na opakovací frekvenci.

Pilové napětí je odebíráno přímo z kondenzátoru C2. Na rezistoru R2 se v okamžicích vybíjení kondenzátoru objevují pulsy využitelné pro synchronizaci.

U jmenovitých hodnot částí uvedených v diagramu se frekvence opakování může lišit v rozmezí 0,1--4 kHz; kolísání pilového napětí je 10 V, amplituda hodinových impulsů je 5 V.

1.1.3 Funkční diagram GPN

Rozbor schématu zapojení lze funkčně rozdělit na 3 hlavní části.

Rýže. 2 - Části schématu zapojení

Rýže. 3 - Funkční schéma GPN

RFK - Úprava oscilační frekvence

IT - Zdroj proudu s výstupem. odpor několika MΩ

1.2 Analýza analogu generátoru pilového napětína mikrokontroléru

1.2.1 Schématický diagram GPN

Schéma indikátoru vypadá takto:

Rýže. 4 - Schématický diagram GPN

1.2.2 Princip fungování GPN

Na kondenzátoru C1 se tvoří pilovité napětí, jehož nabíjecí proud je určen odpory R1-R2 a (v mnohem menší míře) parametry proudových zrcadlových tranzistorů VT1-VT2. Poměrně velký vnitřní odpor zdroje nabíjecího proudu umožňuje získat vysokou linearitu výstupního napětí (foto níže; vertikální stupnice 10V / div).

Základní technický problém v takových obvodech je vybíjecí obvod kondenzátoru C1. Obvykle se pro tento účel používají unijunkční tranzistory, tunelové diody atd. Ve výše uvedeném obvodu je výboj produkován ... mikrokontrolérem. Tím je dosaženo snadného nastavení zařízení a změny logiky jeho provozu, protože. výběr prvků obvodu je nahrazen přizpůsobením programu mikrokontroléru.

Rýže. 5 - Oscilogramy pulzů GPN

Napětí na C1 je monitorováno komparátorem vestavěným do mikrokontroléru DD1. Invertující vstup komparátoru je připojen k C1 a ne invertující vstup ke zdroji referenčního napětí na R6-VD1. Když napětí na C1 dosáhne referenční hodnoty (přibližně 3,8V), napětí na výstupu komparátoru vyskočí z 5V na 0.

Tento okamžik je monitorován softwarově a vede k překonfigurování portu GP1 mikrokontroléru ze vstupu na výstup a aplikování na něj úrovně logické 0. V důsledku toho je kondenzátor C1 zkratován k zemi přes tranzistor s otevřeným portem a poměrně rychle se vybíjí. Na konci vybíjení C1 na začátku dalšího cyklu se výstup GP1 opět nakonfiguruje na vstup a na výstupu GP2 se vytvoří krátký obdélníkový synchronizační impuls s amplitudou 5V.

Rýže. 6- Tištěný spoj GPN příl. postranní

Doba trvání vybíjecích a synchronizačních impulsů je nastavena softwarem a může se měnit v širokém rozsahu, protože Mikrokontrolér je taktován vnitřním oscilátorem na frekvenci 4 MHz. Při změně odporu R1 + R2 v rozmezí 1K - 1M se frekvence výstupních pulsů při specifikované kapacitě C1 změní z asi 1 kHz na 1 Hz.

Pilové napětí na C1 je zesíleno operačním zesilovačem DA1 až na úroveň jeho napájecího napětí. Požadovaná amplituda výstupního napětí se nastavuje odporem R5. Volba typu operačního zesilovače je dána možností jeho provozu ze zdroje 44V.

Napětí 40V pro napájení operačního zesilovače se získává z 5V pomocí pulzního převodníku na čipu DA2 připojeném pomocí standardní schéma z jejího datasheetu. Pracovní frekvence převodníku je 1,3 MHz.

Generátor je sestaven na desce o rozměrech 32x36 mm.

Všechny rezistory a většina kondenzátorů jsou velikosti 0603. Výjimkou jsou C4 (0805), C3 (1206) a C5 (tantal, rám A). Rezistory R2, R5 a konektor J1 jsou instalovány na zadní straně desky (obr. 6).

Rýže. 7 - Deska plošných spojů osob GPN. postranní

Horní frekvenční limit v tomto obvodu je omezen dobou vybíjení C1, která je zase určena vnitřním odporem výstupních tranzistorů portu. Pro urychlení procesu vybíjení je žádoucí vybíjet C1 přes samostatný nízkoodporový MOSFET.

V tomto případě je možné výrazně zkrátit dobu softwarové prodlevy pro vybití, kterou je nutné zajistit plné vybití kondenzátor a podle toho pokles výstupního napětí pily na téměř 0V.

Pro stabilizaci provozu generátoru je žádoucí použít sestavu dvou PNP tranzistorů v jednom pouzdru jako VT1-VT2. Při nízké frekvenci generovaných impulsů (méně než 1 Hz) začíná ovlivňovat konečný odpor generátoru proudu, což vede ke zhoršení linearity pilového napětí. Situaci lze zlepšit instalací odporů do emitorů VT1 a VT2.

1.2.3 Funkční diagram GPN

Rozbor schématu zapojení lze funkčně rozdělit na 4 hlavní části.

Rýže. 8 - Funkční části schématu zapojení GPN

indikátor napětí generátoru mikrokontroléru

Na základě analýzy obvodu (GPN) můžeme sestavit funkční schéma zařízení.

Rýže. 9 - Funkční schéma GPN

FPN - Sawtooth Voltage Shaper

M - Mikrokontrolér

UN - Napěťový zesilovač

IP - Pulzní převodník

2 . Vývoj strukturního funkčního diagramudigitální zařízení

2.1 Konstrukce funkčního diagramu

Na základě analýzy stávajících zařízení vypracujeme vlastní schéma. Funkční schéma bude vypadat takto

Rýže. 10 - Funkční schéma GPN

DN - Dělič napětí

TG - Schmittův spouštěč

DC - Obvod dioda-odpor

IT - integrátor

2.2 Ffunkční části zařízení

Dělič napětí

Rýže. 11 - Dělič napětí

Dělič napětí se skládá ze 2 rezistorů R1 a R2. Polovina napájecího napětí z děliče napětí je přiváděna na invertující vstup operačního zesilovače DA1 a přímý vstup operačního zesilovače DA2. Nevyžaduje další napájení

Schmittova spoušť

Schmittova spoušť je namontována na operačním zesilovači. A hraje roli tvarovače pilového napětí

Rýže. 12 - Schmittova spoušť

Obvod dioda-odpor

Pomocí obvodu dioda-rezistor můžete nastavit požadovaný tvar a frekvenci pulsů.

Rýže. 13 - Obvod dioda-odpor

Integrátor je namontován na operačním zesilovači

Rýže. 14 - Integrátor

3 . Schematické schéma generátoru pilového napětí

3.1 Schematické schéma generátoru GPN

Na základě výše diskutovaných funkčních jednotek je možné sestavit schematický diagram generátoru GPN.

Rýže. 15 - Schématický diagram GPN

Prvky na diagramu

R1, R2 - Dělič napětí

R4, R5, D1, D2 - Obvod dioda-odpor

R6 - S jeho pomocí je obvod pokryt zpětnou vazbou

C1 - Kondenzátor zpětné vazby

C2 - Filtr

3.2 Popis schématu GPN

Tento generátor pilového napětí může být použit v různých obvodech, například v PWM, jako generátor rozmítání, v zařízeních pro porovnávání napětí, časové zpoždění a prodloužení pulzu.

Obvod oscilátoru je znázorněn na obrázku 15. Skládá se ze Schmittovy spouště na operačním zesilovači DA1 a integrátoru namontovaného na operačním zesilovači DA2. Oba operační zesilovače jsou zapojeny do série přes obvody dioda-odpor D1, D2, R4, R5 a pomocí odporu R6 je obvod pokryt zpětnou vazbou.

Polovina napájecího napětí je přivedena na invertující vstup operačního zesilovače DA1 a přímý vstup operačního zesilovače DA2 z napěťového děliče shromážděného na rezistorech R1, R2, což umožňuje vystačit si s jedním zdrojem energie.

Hodnocení prvků

3.3 Princip fungování GPN

Po zapnutí napájení se kondenzátor C1 vybije, začne se nabíjet přes obvod D2R5 a výstup zesilovače DA1, na kterém je nastoleno nízké napětí, druhá svorka kondenzátoru C1 je připojena k výstupu operační zesilovač DA2, na kterém roste napětí. Jakmile toto napětí dosáhne spínacího prahu Schmittovy spouště DA1, spoušť sepne a na jejím výstupu se nastaví určité napětí, které přes diodu D1 a rezistor R4 nejprve vybije a poté nabije kondenzátor C1 na jinou polaritu. Dále se proces opakuje a obvod přejde do samooscilačního režimu.

Protože rezistory R4 a R5, přes které probíhá nabíjení a vybíjení kondenzátoru C1, mají různé hodnoty, bude se lišit doba nabíjení a vybíjení kondenzátoru, respektive pilové napětí na výstupu operačního zesilovače DA1. bude dlouho stoupat a rychle klesat.

Výpočet kmitací frekvence

Frekvence pilového signálu na výstupu generátoru je určena vzorcem

kde F je frekvence v Hertzech;

R3, R6, R4, R5 - odpor v ohmech;

C1 je kapacita ve faradech.

Závěr

V souladu se zadáním byl vypracován projekt zařízení: „Generátor pilového napětí“, který plně splňuje požadované parametry.

Toto zařízení se skládá z:

DN - Dělič napětí.

TG - Schmittova spoušť.

DC - Obvod dioda-odpor.

IT - integrátor.

V jednom z uzlů byla vypočtena frekvence RC obvodu.

Smyslem projektu předmětu na téma „Generátor pilových zubů.

napětí“ bylo dosaženo vyřešením zadaných úkolů, a to:

Analýza existujících analogů.

Rozvoj blokové schéma.

Vypracování schematického schématu zařízení.

Řešení úloh bylo dosaženo s využitím technické a referenční literatury a internetových zdrojů.

Bibliografie

1. Adresář. „Integrované obvody a jejich zahraniční analogy". Pod redakcí Nefedov A.V. - M. Radiosoft. 1994

2. Adresář. „Diody, tyristory, tranzistory a mikroobvody pro všeobecné účely“. Voroněž. 1994

3. "Elektronika" V.I. Lachin, N.S. Savelov. Phoenix 2000

4. Zhmurin D.N. Matematické základy teorie systémů: Uch. vyrovnání - Novočerkassk, 1998.

5. Generování a generátory signálů. Dyakonov V.A.

Hostováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Zařízení a mechanismus působení nejjednoduššího generátoru pilového napětí. Schematický diagram nejjednoduššího GPN. Klasifikace zařízení se stabilizátory proudu. Vytvoření schematického diagramu generátoru. Algoritmus a program fungování.

semestrální práce, přidáno 6.9.2011


Charakteristika, parametry a principy konstrukce pilových generátorů napětí s nabíjecím tranzistorem a stabilizátorem proudu. Zkoumání závislosti amplitudy výstupního signálu na napájecím napětí pro obvody s bipolárními a polem řízenými tranzistory.

semestrální práce, přidáno 27.02.2012


Principy konstrukce generátorů. Výběr a zdůvodnění schématu zapojení generátoru pilového napětí (SPG). Výpočet prvků zařízení, výběr typů a jmenovitých hodnot. Klasifikace GPN s proudovými stabilizátory, použití diskrétních prvků.

semestrální práce, přidáno 29.06.2012


Hlavní charakteristiky impulsu. Generátory lineárně se měnícího (pilového) napětí, jejich účel a rozsah. Metody linearizace pilového napětí. Požadavky na zařízení. Hlavní charakteristiky a princip konstrukce GPN.

semestrální práce, přidáno 8.7.2013


Elektronická výpočetní technika. Popis obvodu zařízení, výpočet fantastronového generátoru pilového napětí. Generátory pravoúhlých impulsů, lineárně se měnící napětí, stupňovité napětí, sinusové kmity.

práce, přidáno 17.04.2009


Návrh digitálního oscilátoru analogové signály. Vypracování konstrukčního, elektrického a funkčního schématu zařízení, blokových schémat pollingových tlačítek a provozu generátoru. Obvod děliče s výstupem ve formě napětí na inverzní odporové matici.

semestrální práce, přidáno 08.05.2011


Vývoj blokového schématu generátoru rozmítání. Oscilátorový obvod. Hlavní charakteristiky a parametry zesilovačů. Nelineární zkreslení zesilovače. vstup a výstupní napětí. Výpočet zesílení výkonem zesilovače.

semestrální práce, přidáno 28.12.2014


Trojúhelníkový obvod generátoru signálu. Schematické schéma zařízení. Popis práce software. Vnitřní hodinový oscilátor napájený externím krystalem. Filtr nízké frekvence. Obvod externího generátoru hodin.

semestrální práce, přidáno 19.01.2012


Technika pro návrh generátoru založeného na mikrokontroléru, jeho Specifikace. Volba a odůvodnění technické řešení. Vývoj principu a elektrický obvod zařízení. Emulace programu v balíčku VMLAB, odhad chyb.

semestrální práce, přidáno 13.06.2010


Výpočet síťového usměrňovače, výkonová část, výběr prvků jednotaktového měniče. Výpočet předzesilovač, generátor pilového napětí. Schéma pro porovnání a zesílení chybového signálu. Pomocný zdroj, kapacita kondenzátoru.

Princip činnosti generátoru relaxace je založen na skutečnosti, že kondenzátor je nabíjen na určité napětí přes rezistor. Po dosažení požadované napětí ovládání se otevře. Kondenzátor se přes další rezistor vybije na napětí, při kterém se sepne ovládací prvek. Takže napětí na kondenzátoru exponenciálně roste a pak exponenciálně klesá.

Více o tom, jak se kondenzátor nabíjí a vybíjí přes odpor, si můžete přečíst v odkazu.

Nízké frekvence jsou určeny k získávání periodických nízkofrekvenčních elektrických signálů se stanovenými parametry (tvar, amplituda, frekvence signálu) na výstupu zařízení.

KR1446UD1 (obr. 35.1) je univerzální duální operační zesilovač. Na základě tohoto mikroobvodu lze vytvářet zařízení pro různé účely, zejména elektrické oscilace, které jsou znázorněny na obr. 35,2-35,4. (obr. 35.2):

♦ současně a synchronně generuje pravoúhlé a pilovité napěťové impulsy;

♦ má jeden umělý střední bod pro oba operační zesilovače, tvořený děličem napětí R1 a R2 .

Postaveno na prvním z operačních zesilovačů, na druhém - Schmitt se širokou hysterezní smyčkou (U raCT \u003d U nHT; R3 / R5), přesnými a stabilními spínacími prahy. Frekvence generování je určena vzorcem:

f =———– a činí 265 Gi pro nominální hodnoty uvedené na diagramu. Z

Rýže. 35.7. Pinout a složení mikroobvodu KR 7446UD7

Rýže. 35.2. generátor obdélníkových-trojúhelníkových impulsů na čipu KR1446UD 7

změnou napájecího napětí z 2,5 na 7 V se tato frekvence změní nejvýše o 1 %.

Vylepšený (obr. 35.3) generuje obdélníkové impulsy a jejich frekvence závisí na hodnotě regulace

Rýže. 35.3. řízený generátor obdélníkových vln

vstupní napětí dle zákona

Když se to změní

vstupní napětí od 0,1 do 3 V, generační frekvence se lineárně zvyšuje od 0,2 do 6 kHz.

Generační frekvence generátoru obdélníkových impulsů na mikroobvodu KR1446UD5 (obr. 35.4) je lineární v hodnotě přivedeného řídicího napětí a při R6 = R7 je určena jako:

Generační frekvence 5 V se lineárně zvyšuje od 0 do 3700 Hz.

Rýže. 35.4. napětím řízený generátor

Takže, když se vstupní napětí změní z 0,1 na

Na základě mikroobvodů TDA7233D s použitím základního prvku jako jediné báze, obr. 35.5, a, můžete sbírat dostatečně silné impulsy (), stejně jako napětí, obr. 35.5.

Generátor (obr. 35.5, 6, nahoře) pracuje na frekvenci 1 kHz, která je určena volbou prvků Rl, R2, Cl, C2. Kapacita přechodového kondenzátoru C určuje barvu a hlasitost signálu.

Generátor (obr. 35.5, b, dole) vytváří dvoutónový signál, za předpokladu individuální volby kapacity kondenzátoru C1 v každém z použitých základních prvků, např. 1000 a 1500 pF.

Napětí (obr. 35.5, c) pracují s frekvencí asi 13 kHz (kondenzátor C1 je snížen na 100 pF):

♦ horní - generuje záporné gelové napětí vzhledem ke společné sběrnici;

♦ střední - vytváří kladné zdvojnásobení vzhledem k napájecímu napětí;

♦ nižší - generuje v závislosti na transformačním poměru bipolární stejné napětí s galvanickým (v případě potřeby) oddělením od zdroje energie.

Rýže. 35.5. abnormální použití mikroobvodů TDA7233D: a - základní prvek; b - jako generátory impulsů; c - jako měniče napětí

Při montáži měničů je třeba počítat s tím, že značná část výstupního napětí se ztrácí na usměrňovacích diodách. V tomto ohledu se doporučuje použít Schottky jako VD1, VD2. Zatěžovací proud beztransformátorových měničů může dosáhnout 100-150 mA.

Obdélníkové impulsy (obr. 35.6) pracují ve frekvenčním rozsahu 60-600 Hz \ 0,06-6 kHz; 0,6-60 kHz. Chcete-li opravit tvar generovaných signálů, řetězec ( Spodní část rýže. 35.6), připojené k bodům A a B zařízení.

Po pokrytí operačního zesilovače kladnou zpětnou vazbou je snadné převést zařízení do režimu generování obdélníkových impulsů (obr. 35.7).

Na základě čipu DA1 lze vytvořit pulzy s proměnnou frekvencí (obr. 35.8). Při použití jako DA1 1/4 mikroobvodu LM339 se seřízením potenciometru R3 naladí pracovní frekvence v rozmezí 740-2700 Hz (hodnota kapacity C1 není u originálního zdroje uvedena). Počáteční frekvence generování je určena produktem C1R6.

Rýže. 35.8. širokopásmový laditelný oscilátor založený na komparátoru

Rýže. 35.7. generátor pravoúhlých impulsů o frekvenci 200 Hz

Rýže. 35.6. LF generátor obdélníkových vln

Na základě komparátorů, jako jsou LM139, LM193 a podobně, lze sestavit následující:

♦ obdélníkové impulsy s křemennou stabilizací (obr. 35.9);

♦ impulsy s elektronickým laděním.

Na komparátoru DAI LTC1441 (nebo podobném) lze provádět frekvenčně stabilní oscilace nebo tzv. „hodinové“ pravoúhlé impulsy podle typického zapojení znázorněného na Obr. 35.10. Generační frekvence je nastavena quartzovým rezonátorem Z1 a je 32768 Hz. Při použití řady frekvenčních děličů po 2 jsou na výstupu děličů získány obdélníkové impulsy s frekvencí 1 Hz. V malém rozsahu lze snížit pracovní frekvenci generátoru paralelním připojením nízkokapacitního rezonátoru.

Typicky se LC a RC- používají v elektronických zařízeních. Méně známé jsou LR-, i když na jejich základě lze vytvořit zařízení s indukčními snímači,

Rýže. 35.11. LR generátor

Rýže. 35.9. pulzní generátor na komparátoru LM 7 93

Rýže. 35.10. generátor "hodinových" pulsů

Detektory pro zapojení, impulsy atd.

Na Obr. 35.11 ukazuje jednoduchý LR generátor obdélníkových vln pracující ve frekvenčním rozsahu 100 Hz - 10 kHz. Jako indukčnost a pro zvuk

provoz generátoru je řízen telefonní kapslí TK-67. Ladění frekvence se provádí potenciometrem R3.

Funkční při změně napájecího napětí z 3 na 12,6 V. Při poklesu napájecího napětí z 6 na 3-2,5 V se horní generační frekvence zvýší z 10-11 kHz na 30-60 kHz.

Poznámka.

Rozsah generovaných frekvencí lze rozšířit na 7-1,3 MHz (pro mikroobvod) výměnou telefonní kapsle a rezistoru R5 za induktor. V tomto případě, když je diodový omezovač vypnutý, lze na výstupu zařízení získat signály blízké sinusoidě. Stabilita generační frekvence zařízení je srovnatelná se stabilitou RC generátorů.

Zvukové signály (obr. 35.12) lze provádět K538UNZ. K tomu stačí propojit vstup a výstup mikroobvodu s kondenzátorem nebo jeho analogem - piezokeramickou kapslí. V druhém případě funguje kapsle také jako zvukový emitor.

Generační frekvenci lze změnit výběrem kapacity kondenzátoru. Paralelně nebo sériově lze zapnout piezokeramickou kapsli pro výběr optimální frekvence generování. Napájecí napětí generátorů je 6-9V.

Rýže. 35,72. zvukové frekvence na čipu

Pro expresní kontrolu operačního zesilovače lze použít generátor zvukové signály znázorněno na Obr. 35.13. Testovaný čip DA1 typu , nebo jiné s podobným pinoutem, se vloží do patice a poté se zapne napájení. Pokud je v dobrém stavu, piezokeramická kapsle HA1 vydává zvukový signál.

Rýže. 35.13. generátor zvuku- Tester OS

Rýže. 35.14. generátor obdélníkových impulsů na OUKR1438UN2

Rýže. 35,15. generátor sinusových signálů na OUKR1438UN2

Obdélníkové signály o frekvenci 1 kHz, vyrobené na čipu KR1438UN2, jsou znázorněny na Obr. 35.14. amplitudově stabilizované sinusové signály o frekvenci 1 kHz je znázorněno na Obr. 35,15.

Generátor, který generuje sinusové signály, je znázorněn na Obr. 35.16. Tento pracuje ve frekvenčním rozsahu 1600-5800 Hz, i když při frekvencích nad 3 kHz je průběh stále vzdálen od ideálu a amplituda výstupního signálu klesá o 40 %. S desetinásobným zvýšením kapacit kondenzátorů C1 a C2 se ladící pásmo generátoru při zachování sinusového průběhu zmenšuje na 170-640 Hz s amplitudovou nerovnoměrností do 10 %.

Rýže. 35,7 7. generátor sinusových kmitů o frekvenci 400 Hz