パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。スキーム、説明

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パルス発生器 (マルチバイブレーター、自己発振器)。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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最も単純な発電機（マルチバイブレータ）の変形を図1に示します。 XNUMXa.

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。 XNUMX つのインバーターのパルス発生器

米。 1つのインバーターのパルスジェネレーター

回路には 1.1 つの動的状態があります。最初の場合、出力 D1 はログ状態です。「1.2」(出力 D0 論理「1」)、コンデンサ C1.1 は充電中です。充電プロセス中に、インバータ D0,5 の入力の電圧が増加し、値 Upur = 1.1 Upit に達すると、D0 の出力が記録される第 1.2 動的状態への突然の遷移が発生します。「1」、D1～「2」。この状態では、逆方向の電流により容量が再充電（放電）されます。 C1 Unop の電圧に達すると、回路は最初の動的状態に戻ります。電圧図で動作を説明します。抵抗器 R1 には制限があり、その抵抗値は 2 kOhm 未満であってはなりません。計算された周波数に影響を与えないように、抵抗器 R2 の値は R0,01 よりも大幅に高く選択されます (R1<2R1)。制限抵抗 (R0,7) がコンデンサと直列に取り付けられる場合があります。無極性コンデンサ C1 を使用する場合、パルス持続時間 (ti) と休止時間 (to) はほぼ同じになります: ti=to=1R1,4C1。全周期 T=1R1C1。抵抗 R20 とコンデンサ C0 の範囲は 10 k300m...100 MOhm です。 XNUMXpF...XNUMXμF。

回路内で K1LN561 マイクロ回路の 2 つのインバータを使用する場合 (図 1,1b) (入力に保護ダイオードが 1 つだけある)、コンデンサは Upit+Unop レベルから再充電されます。その結果、パルスの対称性は、tи=1R0,5C1、to=1R1,6C1、期間 T=1RXNUMXCXNUMX で破られます。

論理素子のスイッチングしきい値は電源電圧の半分に正確に対応していないため、パルスの対称性を得るために、R2 と VD1 の回路を従来の発生器回路に追加できます (図)。 1世紀抵抗 R2 を使用すると、発生器の出力で方形波 (ti=to) を得るように調整できます。

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。パルス持続時間とその間の一時停止を個別に設定できるパルス発生器

図 2. パルス持続時間とその間の一時停止を別々に設定したパルス発生器

図のスキーム。 2 では、パルス間の持続時間と一時停止を個別に調整できます: ti=0,8C1R1、to=0,8C1R2。図に示されている要素値では、パルス幅は約0,1秒、繰り返し周期は1秒です。

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。 XNUMX 台のインバーターのパルスジェネレーター

米。 3. XNUMX つのインバーターのパルスジェネレーター

3つのインバータで作られた発電機の周波数はより安定しています（図1）。左側のプレートの電圧を下げる方向に C1,1 を再充電するプロセスは、電圧 Upit + Unop から始まり、その結果、より長い時間がかかります ti = 1C2R1,8。振動の合計周期は T=1C2RXNUMX になります。

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。個別に調整できるパルスジェネレータ a) パルス持続時間とその間の休止 b) パルスデューティサイクル

米。 4. 個別に調整できるパルス発生器 a) パルス持続時間とその間の休止 b) パルスデューティサイクル

図では、図 4 は、パルス間の継続時間と一時停止を個別に調整したり、一定の周波数でパルスのデューティサイクルを調整したりできる、同様のジェネレータの図を示しています。シュミットトリガに基づくマルチバイブレータを図に示します。 5.

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。重複パルス発生器

米。 5. 重複パルス発生器

上記の発生器回路の出力で調整せずに対称パルスを取得したい場合は、回路の後にトリガーを設置するか、6 つのインバータを備えた回路を使用する必要があります (図 XNUMX)。 XNUMX.

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。対称出力パルスの発生器。

米。 6. 対称出力パルス発生器

要素 D1.1 は、インバータ D1.2 を囲む 5 番目の負帰還回路を作成するために使用されます (信号の主帰還回路は抵抗 R1.1 によって形成されます)。要素 D1 は、次のような閉帰還を備えた低ゲインモードで動作します。特性の線形部分で動作する演算増幅器。この結果として、インバータＤ１１の反転された閾値電圧は、負のフィードバック電圧と加算され、要素Ｄ１．２の入力に印加され得る。比 R1/R1.2 が比 R2/R1 に等しい場合、素子 D3 および D5 のしきい値電圧の変化によって引き起こされる誤差を完全に補償することができます。回路のすべての素子が配置されていると仮定します。このような回路のパルス周波数は、F=1.1/R1.2C1 の比率から決定されます (図 5 に示す回路と比較して約 1 倍高くなります)。

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。対称マルチバイブレータ a) XNUMX つのコンデンサを使用した RS トリガ、b) XNUMX つのコンデンサを使用した c) 抵抗を使用した

米。 7. 対称マルチバイブレータ

a) XNUMX つのコンデンサを備えた RS フリップフロップ

b) XNUMX つのコンデンサを使用、c) 電源に接続された抵抗を使用

d) XNUMX つの RS フリップフロップ

対称マルチバイブレータは、RS フリップフロップに基づいて作成できます (図 7)。図 7 の回路の変形です。 1V では、ダイオードによって充電回路がトリガ出力から分離されるため、抵抗 R2 および R1 の抵抗値が低いものを選択できます。この回路の 2 番目の利点は、生成されたパルスの周期とデューティサイクルを特定の制限内で簡単かつ独立して調整できることです。 R1 と R2 を 7 つのポテンショメータに結合すると、デューティサイクルを線形に調整でき、RXNUMX と RXNUMX の共通端をポテンショメータを介して電源に接続すると、周期を調整できます。個別の素子の数を減らすために、XNUMX つの RS フリップフロップに基づくマルチバイブレータ回路が提案されています。 XNUMXg。

パルス発生器（マルチバイブレータ、セルフオシレータ）。 XNUMX つの論理要素に基づく自動生成。
米。 13. 周囲温度が広範囲に変化した場合に周波数安定性を向上させる回路

安定化電源を使用すると、マルチバイブレータパルスの持続時間と RC 回路上の発電機の周波数の変化は、通常 1°C あたり 15% 以下になります (熱的に安定したコンデンサを使用した場合)。水晶安定化を使用すると、より優れた周波数安定性を得ることができます。図では、図１２および１３は、そのようなジェネレータを構築するための典型的なスキームを示す。わずかな周波数調整のために、場合によっては 12 ～ 13 pF のコンデンサが水晶振動子と直列に取り付けられます。この場合の発生器のパルスの周波数とその安定性は、水晶共振器のパラメータによって設定されます。

米。 11. 負荷容量が増加したパルス発生器。

米。 12. 水晶周波数安定化機能を備えたマルチバイブレータの最も単純な回路

米。 13. 周波数安定性を向上させる回路

出版物: irls.narod.ru

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