Генераторы на логических элементах с электронным ключом

Задающий генератор предназначен для генерирования им­пульсов прямоугольной формы. Генератор (рис. 1.4) построен на логических элементах D1.1 и D1.2, транзисторах VT1 и VT2, рези­сторах R1, R 2, R3, R4 и конденсаторе С1. Период генерируемых устройством им-пульсов ориентировочно можно определить по формуле:

T = 2{R3 + R₄)C₁

Переменным резистором R4 период следования импульсов мож­но менять в 100 раз.

Рис. 1.4

Автогенератор на триггерах

Существенным преимуществом перед генераторами других типов обладают генераторы прямо­угольных импульсов на триггерах. Они генерируют импульсы пря­моугольной формы, длительность которых практически не зависит от частоты следования импульсов и определяется только частотны­ми свойствами триггера.

На триггерах можно выполнить автогенераторы и ждущие ге­нераторы импульсов.

На рис. 1.5 приведена схема автогенератора импульсов, по­строенного на основе RS-триггера микросхемы D1.

Рис 1.5

Автогенераторы на операционных усилителях

Благодаря прак­тически идеальным характеристикам, гибкости и универсальности операционных усилителей, реализация самых различных схем ге­нераторов на их основе оказывается значительно проще, чем на других элементах. К тому же схемы генераторов на операционных усилителях обладают сравнительно высокой стабильностью.

Для получения генератора на операционном усилителе необхо­димо, чтобы неинвертирующий вход его был соединен с выходом че­рез* резистивный делитель R2 и R3 так, чтобы коэффициент пере­дачи сигнала по цепи положительной обратной связи был равен

а к инвертирующему входу операционного усилителя нужно подключить время задающую цепь из конденсатора с/ и резистора /?1. Операционный усилитель с таким включением представляет собой автогенератор (рис. 1.6), амплитуда выходного напряжения которого периодически изменяется между предельными уровнями .

Основной не достаток – низкая верхняя граница частоты (до 20-40кГц), после которой амплитуда уменьшается вдвое

Рис 1.6

1.3 Описание работы выбранной схемы и назначение элементов.

Для реализации генератора положительных прямоугольных импульсов используем схему на основе интегрального таймера КР1006ВИ1, поскольку данная схема удовлетворяет по частотному диапазону (от 1 до 500кГц), имеется возможность регулировать амплитуду выходного напряжения, необходимую частоту и возможность её переключения при помощи небольшого количества элементов, также присутствует возможность задать необходимую скважность, и микросхема счетчика обеспечивает достаточно быстрое переключение из одного состояние в другое, что снижает время фронта импульса. Схема работает по следующему принципу. При включении питания начинается зарядка RC-цепочки в следующем порядке:R4-R1-C1. При этом вывод «порог» микросхемы таймера следит за напряжением конденсатора, и как только кондер будет заряжен, микросхема замыкает вывод «разрядка» на землю и происходит разряд емкости. Когда конденсатор будет разряжен, микросхема обратно закроет вывод разрядки и снова пойдет цикл заряда. Так микросхема работает в циклическом режиме. При этом на выходе, когда идет зарядка, получаем логическую единицу, при переключении на разрядку получаем уровень 0

Время зарядки RC-цепи рассчитывается по следующей формуле: