Импульсные генераторы - Аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения с К572ПВ1

Для работы различных импульсных устройств часто требуется обеспечить подачу на их вход или в другие цепи импульсов напряжений прямоугольной формы требуемой амплитуды и длительности.

Импульсы образуются в следствии положительных и отрицательных перепадов. Крутые перепады напряжения (тока) могут создаваться нелинейными системами в результате возникновения в них регенеративных (лавинообразных) процессов.

Устройства, в которых в результате регенеративных процессов возникают крутые перепады напряжения и тока, называют регенеративными импульсными устройствами. Среди них наибольшее распространение получили устройства, основанные на использовании усилителей с положительной обратной связью.

По построению и назначению регенеративные импульсные устройства подразделяют на две большие группы.

Одна из них - это генераторы, вырабатывающие импульсы напряжения требуемой амплитуды U и длительности и, форма которых близка к прямоугольной.

Вторая группа -- это триггеры, вырабатывающие перепады напряжения, которые будут рассмотрены в дисциплине ТДУ.

К регенеративными импульсными генераторам относятся мультивибраторы.

Мультивибраторы (МВ) вырабатывают колебания (импульсы) почти прямоугольной формы, имеющие широкий спектр частоты.

Схемы мультивибраторов строятся на усилителях с положительной обратной связью и включают времязадающие КС-цепочки. В качестве активных элементов в них используют транзисторы и туннельные диоды.

Автоколебательный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями (рис. 4).

Рисунок4 - автоколебательный мультивибратор

Данный МВ имеет два квазиустойчивых состояния и применяется в качестве ГПИ в тех случаях, когда нет жестких требований к стабильности этих параметров.

Будем считать, что VT1 - насыщен (открыт), а VT2 - закрыт; С1 - разряжен, С2 - заряжен.

После того как напряжение на базе VT2 перейдет нулевой уровень (t0), транзистор отпирается, появляется коллекторный ток, создается положительное приращение на Rк2, которое через С1 передается на базу VT1, выводит этот транзистор из насыщения. Ток iк1 уменьшается, напряжение на коллекторе получает отрицательное приращение, которое с коллектора VT1 через С1 передается на базу VT2, вызывает его дальнейшее отпирание. При этом Uс1 const запирает VT1 (рис. 5).

АМВ перешел в другое квазиустойчивое состояние. Теперь происходит перезаряд С1: пер = С1Rб1 и заряд С2: зар = С2Rк1. Длительность импульсов определяется временем перезарядки конденсаторов С1, С2:

Tu1, 2=перln2Eк /Ек = 0,7С1С2R1,2. (6)

Амплитуда выходных импульсов равна Uк Еп. Нестабильность колебаний АМВ определяется нестабильностью параметров схемных элементов и транзисторов. Особенно влияет температурная нестабильность за счет Iк0.

Длительность импульса tи=0,7 СRб можно регулировать путем изменения емкости С (обычно дискретно) или Rб в небольших пределах (изменение R в широких пределах приводит к изменению глубины насыщения транзисторов, а следовательно, к изменению времени рассасывания tp и нестабильности tu).

Расчет тактового генератора для АЦП

Разработать и рассчитать тактовый генератор для АЦП с использованием преобразования "напряжение - временной интервал - двоичный код" с ГЛИН по следующим исходным данным:

Дано:

Частота - Гц

Скважность - 5

Длительность фронтов -

Амплитуда - 4В

Решение