方形波発生器を保護するためのバッファ。スキーム、説明

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方形波発生器を保護するためのバッファ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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実験室での研究、学生の指導、新製品の開発、長いケーブル、容量性および誘導性負荷のテストを行う際、出力の短絡や高電圧源への接続が原因で方形ユニポーラパルス発生器が故障するケースがありました。発電機が緩衝増幅器を介して接続されるようになった後、人的ミスによって損傷を受けるのは緩衝増幅器であり、発電機は引き続き使用可能でした。これにより、多額の費用が節約されました。

方形波発生器を保護するためのバッファ
図。 1

多くの場合、直接出力だけでなく、反転出力も必要となります。バッファアンプの回路を図に示します。 1はそのような機会を提供します。これには、1 つの同一のブロック A2 と A2、抵抗 R1、保護ダイオード VD2 と VD1、オンインジケータ (電流制限抵抗 R1 を備えた HLXNUMX LED) が含まれています。

抵抗器 R2 を介した入力信号は、ブロック A3 の入力 (ピン 1)、つまり 1DD1 チップのすべてのインバータの並列接続された入力に供給されます。ダイオード VD1 と VD2 は 1DD1 マイクロ回路内の内蔵保護ダイオードと並列に接続されていますが、著者によると、追加の保護は害にはなりません。 1DD1 チップのインバータ出力は、電流制限抵抗 1R1 ～ 1R8 を介して並列に接続されています。それらの接続点で反転信号が形成され、抵抗 4R1 を介してブロック A1 の出力 (ピン 13)、別の出力 (ピン 5)、および可変抵抗 1R9 の上部出力に供給されます。回路。

1R9 エンジンは分圧器 1R10 ～ 1R12 に接続されています。可変抵抗器 1R9 は、反転出力 1 ～ 3 の電圧レギュレータとして機能します。抵抗 1R13 と 1R14 は電流を制限します。ダイオード 1VD1 と 1VD2 も保護機能を果たします。

ブロック A1 のピン 4 からの出力信号は、同様のブロック A3 の入力 (ピン 2) に供給され、ピン 5 ～ 8 で同様の出力信号が生成されます。各ブロックで信号を反転するため、ブロックA1の出力は入力に対して反転した信号となり、ブロックA2の出力はXNUMX重反転の結果、入力を繰り返した信号が得られます。

バッファアンプの最大動作周波数は使用するチップによって異なります。 M74HC540 の場合は少なくとも 25 MHz、74ALS540 の場合は 50 MHz、74F540 の場合は 100 MHz です。最大出力電流は単セルの約1倍です。電流制限抵抗器 1R1 ～ 8R10 の抵抗値は、必要に応じて 47 オームに減らすことも、XNUMX オームに増やすこともできます。

米。 2（クリックで拡大）

直接パルスと逆パルスの振幅を個別に調整することは、測定によっては不便な場合があります。ジョイント振幅調整を実行するには、調整可能な電源電圧が適用されます。これはブロックによって生成され、そのスキームは図に示されています。 2. SA1 スイッチと FU1 ヒュージブルリンクを介して主電源電圧が T1 主変圧器の一次巻線 (I) に供給されます。変圧器 T10 の二次 (II) 巻線からの 12 ... 1 V の交流電圧は、ダイオードブリッジ VD1 ～ VD4 を整流し、コンデンサ C2 を平滑化します。電圧安定器は DA1 チップ上に組み込まれており、一般的な回路に従って組み込まれており、可変抵抗 R3 によって 2.6 V 以内に調整できます。出力電圧 Uout は次の式で計算されます。

Uout \u1d (3 + (R4 + R2) / R1,25) -XNUMX V.

抵抗器 R2 の抵抗値を変更することは望ましくありません。これは、抵抗器 R10 により 4 mA の最小マイクロ回路負荷電流が供給されるためです。管理下限は抵抗 R3 を選択することによって設定され、制御間隔は RXNUMX を選択することによって設定されます。

学生の実験室での作業を行う場合、3 ... 510V の電圧調整限界を得るために、抵抗 R4 は 1,25 オームに選択され、抵抗 R6,6 はジャンパーに置き換えられました。低電源電圧での超小型回路の動作が研究されました。マイクロ回路 74ALS540 および 74F540 の場合、間隔は 4,5.6,5 V に設定されます。この場合、抵抗器 R2 の抵抗は 320 オームに増加し、R4 は 840 オームに増加します。

所望の公称抵抗の可変抵抗器Ｒ３が存在しない場合には、より大きな抵抗が選択され、その抵抗が実験的に選択される定抵抗器と分路される。

AL360B (HL1) LED は、最小供給電圧 2 V でもその輝きが目立つように、順方向電圧が低いものを選択しました。別の LED に適切な代替品がない場合は、小型白熱ランプ SMN-6,3-20 を使用できます。代わりに、抵抗 R1 をジャンパに置き換えて使用します。

すべての固定抵抗器 - MLT、可変抵抗器 - SP-1A、定格電力 1 W。酸化物コンデンサ - アルミニウム、無極性コンデンサ - フィルムまたはセラミック。バッファアンプ (図 1 を参照) では、ダイオード 1 N4148 を 1N914 または他の同様のものに置き換えることができます。電源 (図 2) では、ダイオード 1N4001 (VD1 ～ VD6) の代わりに、1N4002 ～ 1N4007 または KD243A ～ KD243Zh を使用できます。電圧レギュレータチップ LM317T (DA1) は KR142EN12A に置き換え可能です。チップが 1 W を超える電力を放散する場合、放散電力 20 W あたり約 2 cm1 の冷却表面積を持つヒートシンクに取り付ける必要があります。ネットワーク変圧器 T1 - 総電力が 10.20 W、二次巻線電圧が 10.12 V の任意のもの。XNUMX つのフィラメント巻線を同相直列に接続することで、ランプ機器の変圧器を使用できます。

著者: P. ペトロフ

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