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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Generadores de impulsos (multivibradores, autoosciladores). Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Una variante del generador más simple (multivibrador) se muestra en la fig. 1a.
Arroz. 1. Generador de impulsos en dos inversores El circuito tiene dos estados dinámicos. En el primero de ellos, cuando el estado de la salida D1.1 es log. "1" (salida D1.2 log. "0"), el condensador C1 se está cargando. En el proceso de carga, la tensión en la entrada del inversor D1.1 aumenta, y cuando se alcanza el valor Upor=0,5Upit, se produce una transición brusca al segundo estado dinámico, en el que se registran las salidas D1.1. "0", D1.2 - "1". En este estado, la capacitancia se recarga (descarga) por la corriente inversa. Cuando se alcanza el voltaje en C1 Unop, el circuito vuelve al primer estado dinámico. El diagrama de tensión explica el funcionamiento. La resistencia R2 es limitante, y su resistencia no debe ser inferior a 1 kOhm, y para que no afecte la frecuencia calculada, seleccionamos el valor de la resistencia R1 mucho más que R2 (R2<0,01R1). A veces se instala una resistencia limitadora (R2) en serie con el condensador. Cuando se utiliza un capacitor no polar C1, la duración del pulso (ti) y la pausa (to) serán casi iguales: ti=to=0,7R1C1. Período completo T=1,4R1C1. La resistencia R1 y el condensador C1 pueden estar en el rango de 20 k0m ... 10 MΩ; 300 pF...100 uF. Cuando se usan dos inversores del chip K1LN561 en el circuito (Fig. 2b) (solo tienen un diodo protector en la entrada), el capacitor se recargará desde el nivel Upit + Unop. Como resultado, la simetría de los pulsos se rompe ti=1,1R1C1, to=0,5R1C1, periodo T=1,6R1C1. Dado que el umbral de conmutación de los elementos lógicos no corresponde exactamente a la mitad de la tensión de alimentación, para obtener la simetría de los pulsos, se puede agregar un circuito de R2 y VD1 al circuito oscilador tradicional, fig. 1c. La resistencia R2 le permite obtener una onda cuadrada (ti = to) en la salida del generador mediante sintonización.
Fig. 2. Generador de pulsos con configuración separada de la duración del pulso y pausa entre ellos El esquema de la fig. 2 permite ajustar por separado la duración y la pausa entre pulsos: ti=0,8C1R1, to=0,8C1R2. Con los valores de los elementos indicados en el diagrama, la duración del pulso es de aproximadamente 0,1 s, el período de repetición es de 1 s.
Arroz. 3. Generador de impulsos en tres inversores La frecuencia es más estable para generadores hechos en tres inversores (Fig. 3). El proceso de recarga de C1 en el sentido de disminuir el voltaje en la placa izquierda parte del voltaje Up+Unop, por lo que toma más tiempo ti=1,1C1R2. El periodo completo de oscilaciones será T=1,8C1R2.
Arroz. 4. Generador de pulsos con ajuste separado a) duración del pulso y pausa entre ellos b) ciclo de trabajo del pulso En la fig. 4 muestra diagramas de generadores similares, que le permiten ajustar por separado la duración y la pausa entre pulsos o, a una frecuencia constante, ajustar el ciclo de trabajo de los pulsos. Un multivibrador basado en un gatillo Schmidt se muestra en la fig. 5.
Arroz. 5. Generador de impulsos superpuestos Si se requiere obtener pulsos simétricos sin ajuste en la salida de los circuitos generadores anteriores, luego del circuito es necesario poner un disparador o usar el circuito en tres inversores, fig. 6.
Arroz. 6. Generador con pulsos de salida simétrica El elemento D1.1 se usa para crear un segundo circuito de retroalimentación negativa que rodea al inversor D1.2 (la resistencia R5 forma el circuito de retroalimentación principal para la señal) El elemento IC D1.1 opera en modo de baja ganancia con retroalimentación cerrada, similar a un circuito operativo amplificador que opera en la parte lineal de la característica Como resultado de esto, el voltaje de umbral invertido del inversor D1 1 puede sumarse con el voltaje de retroalimentación negativa y aplicarse a la entrada del elemento D1.2. Si la relación R2/R1 es igual a la relación R3/R5, se puede obtener una compensación completa de errores debido a cambios en los voltajes de umbral de los elementos D1.1 y D1.2 Se supone que todos los elementos del circuito están ubicados en el mismo paquete y sus voltajes de umbral son realmente iguales La frecuencia de pulso de dicho circuito se determina a partir de la relación F = 1 / R5C1 (será aproximadamente el doble en comparación con el circuito que se muestra en la Fig. 1).
Arroz. 7. Multivibradores simétricos a) en un flip-flop RS con dos condensadores b) con un condensador, c) con resistencias conectadas a la fuente de alimentación d) en dos biestables RS Se puede hacer un multivibrador simétrico basado en un flip-flop RS, Fig. 7. La variante del circuito en la Fig. 7v permite elegir las resistencias R1 y R2 con menor resistencia, porque los diodos separan el circuito de carga de las salidas de disparo. La segunda ventaja de este esquema es que le permite controlar de manera fácil e independiente el período y el ciclo de trabajo de los pulsos generados dentro de ciertos límites. El ciclo de trabajo se puede ajustar linealmente si R1 y R2 se combinan en un potenciómetro, y el período se puede ajustar si el extremo común de R1 y R2 se conecta a una fuente de alimentación a través de un potenciómetro. Para reducir el número de elementos discretos, se propone un circuito multivibrador basado en dos biestables RS, fig. 7 años
Con una fuente de alimentación estabilizada, el cambio en la duración de los pulsos de los multivibradores y la frecuencia en los generadores de los circuitos RC no suele ser superior al 1% por cada 15 °C (en el caso de utilizar condensadores termoestables). Se puede obtener una mayor estabilidad de frecuencia utilizando la estabilización de cuarzo. En la fig. 12 y 13 muestran esquemas típicos para construir dichos generadores. Para un pequeño ajuste de frecuencia, a veces se instala un condensador de 10 ... 100 pF en serie con un resonador de cuarzo. La frecuencia de los pulsos y su estabilidad en este caso en el generador se establece mediante los parámetros del resonador de cuarzo.
Publicación: irls.narod.ru
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