4.9 Генератор импульсов на тиристоре в автоколебательном режиме

Схема генератора импульсов на тиристоре в автоколебательном режиме изображена на рисунке 4.24, а).

Рисунок 4.24 — Генератор импульсов на тиристоре в автоколебательном режиме, а); процессы в схеме, б)

Прямая, соответствующая сумме R₁+R₂ (см. рисунок 4.24, б), располагается таким образом, чтобы образовывалась одна точка неустойчивого равновесия, расположенная примерно на середине участка характеристики тиристора с отрицательным наклоном. Наклон ее должен быть больше, чем наклон этого отрицательного участка.

Вторая прямая R₁ проводится таким образом, чтобы было касание к колену включения в точке 1, а с другой стороны, чтобы точка 2 была меньше допустимого тока тиристора I_доп.

Из графика рисунка 4.24, б) по наклонам прямых определяются величины сопротивлений резисторов, в соответствии с разделом 4.9 рассчитывается емкость, производится сборка схемы.

После подачи напряжения питания образуется цепь: тиристор пока закрыт. Происходит заряд конденсатора С по экспоненте. Напряжение заряда С приложено кR₁ и закрытому тиристору, что эквивалентно движению нагрузочной прямой R₁ от начала координат до точки 1. В точке 1 происходит скачок до точки 2, в точке 2 тиристор открыт, образуется вторая цепь: . Происходит разряд С, что эквивалентно движению прямойR₁ в обратном направлении до положения 3 (колено выключения). Затем скачок к точке 4. Тиристор закрыт, опять заряжается конденсатор и т.д. Таким образом формируется непрерывный генерационный автоколебательный режим. При расчете длительностей оснований импульсов принимать, что Для вершин

4.10 Таймеры

Таймеры – это микросхемы, предназначенные для формирования импульсов в ждущих и автоколебательных режимах, длительность которых пропорциональна временным интервалам. Известны аналоговые и цифровые таймеры с микроконтроллерами.

Микросхема КР1006 ВИ1 запитывается напряжением, которое может быть любым в диапазоне 5 ÷ 9 В, поэтому она согласуется с ТТЛ–логикой (если 5 В) и КМОП–логикой (если 9 в). Схема, изображенная на рисунке 4.25, содержит три последовательно соединенных одинаковых резистора (примерно по 5 кОм), два компаратора К1, К2, R–S–триггер Т и три транзистора VT1, VT2, VT3. Имеет три входа: первый 1, второй 2 и третий 3.

Рисунок 4.25 — Принципиальная схема простейшего таймера КР1006 ВИ1

Главный приоритет у первого входа. Если на нем единица, то разрешено управлять по второму и третьему; если нуль, то запрет на работу схемы. На втором месте приоритет второго входа, на третьем – у третьего входа. Третий вход работает только в том случае, если на первом и втором входах в режиме ожидания высокие уровни (“1”). Так как здесь напряжение питания E₀ может быть любым в диапазоне 5 ÷ 9 В, то высокие или низкие уровни примерно 0.9E₀ и 0.1E₀ соответственно. Сигналы управления для входов таймера изображены на рисунке 4.26.

Рисунок 4.26 — Сигналы управления для входов таймера

Входы “+” на компараторах К1 и К2 не инвертируют входной сигнал, а входы “–” инвертируют. Вход 1 триггера Т образует первый приоритет, на нем в режиме ожидания уровень “1”, управление “0” (см. рисунок 4.26, а). Длительность нуля – не менее нескольких средних времен задержки этого таймера.

На входе 2 в режиме ожидания тоже единица, управляется нулем, как на рисунке 4.26, б). Для входа 3 форма управляющих импульсов изображена на рисунке 4.26, в), но это третий приоритет, действует только тогда, когда на входах 1 и 2 – высокие уровни.

Триггер содержит входы R вверху и S внизу, на которых в режиме ожидания низкие уровни – нули, управление – единицами, т. е. высокими уровнями. Если в триггере записана единица, то на верхнем выходе единица, на нижнем – нуль, или наоборот. Транзисторы VT1, VT2 образуют эквивалент сложного инвертора подобно ТТЛ–логике. Если в триггере единица, то VT1 открыт, VT2 закрыт нулем, цепь выдает высокий уровень. При нуле в триггере на его нижнем выходе единица, а на верхнем нуль.VT1 закрыт нулем, VT2 открыт единицей. На вых1 низкий уровень, так как он соединен с землей по цепи .VT3 с открытым коллектором образует вых2, управляется синхронно с VT2.

В целом, схема эквивалентна детскому механическому конструктору, посредством которого, путем добавления внешних элементов, можно собирать различные устройства.