Материал: Физические основы и схемотехника электронных устройств автоматики. Гиоргадзе А.L., Кириллов Ю.В
Кроме RC-цепи для интегрирования импульса можно использовать цепь, состоящую из индуктивной катушки L и резистора
R с постоянной времени 
tи (рис. 3.44), сопротивление катушки xL 
L .
Рис. 3.44
Так как ток в такой цепи не может скачкообразно изменяться, то при действии на выходе прямоугольных импульсов выходное
напряжение Uвых IR изменяется медленно и имеет форму растя-
нутых пилообразных импульсов. Так же как и дифференцирующая RL-цепь, такая интегрирующая цепь из-за конструктивной сложности используется редко.
3.6.5 Интегратор
Интегратор является устройством, при подаче прямоугольного сигнала на вход которого на его выходе выделяются только низкочастотные компоненты, а именно, плоские части сигнала. В идеале на выходе должен быть получен постоянный ток. Однако в реальных схемах на выходе интегратора получается почти треугольный сигнал. Амплитуда этого сигнала меньше, чем амплитуда входного прямоугольного сигнала (рис. 3.45)
76
Рис. 3.45
Синусоидальный сигнал является простым сигналом, поэтому при прохождении, как через дифференциатор, так и через интегратор его форма не изменяется. Изменяется лишь амплитуда сигнала. Поскольку дифференциатор является фильтром верхних частот, то он не изменяет амплитуду синусоидального ВЧ – сигнала. Амплитуда же НЧ – сигнала уменьшается. Интегратор действует наоборот: оставляет неизменной амплитуду синусоидального НЧ
– сигнала и уменьшает амплитуду ВЧ – сигнала.
Формы реализации интеграторов различны (цепи, на ИМС ОУ, в интегральном исполнении).
На рис. 3.46 изображен интегратор на ИМС операционного усилителя.
Рис. 3.46
3.6.6 Формирующие линии
Длинную линию можно использовать как устройство, формирующее прямоугольные импульсы, длительность которых равна
77
удвоенному времени задержки tз |
l |
|
линии, где l - длина линии, а |
|
v |
||||
|
|
|||
v - скорость распространения волны. |
|
|||
Цепочечная линия (рис. 3.47) относится к искусственным линиям задержки и представляет собой ряд LC – ячеек с сосредоточенными постоянными.
Рис. 3.47
Число ячеек n является эквивалентом длины линии с распределенными параметрами.
О свойствах цепочечной и длинной линии судят по волно-
вому сопротивлению |
|
L |
|
и величине временной задержки |
|||
C |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
tз n L C . |
|
|
|
||||
Цепочечные линии используются для формирования импульсов и для задержки на единицы и десятки микросекунд.
Выпускаются миниатюрные линии задержки в микромодульном исполнении. Условное обозначение линии задержки на схемах
3.6.7 Формирователи импульсов на логических элементов
Принцип действия формирователя на двухвходовом элементе сводится к следующему. Если на один вход элемента подать
переключающий перепад в момент t1 , а на другой – в момент t2 , то
78
на выходе элемента сформируется прямоугольный импульс длительностью tи t2 t1 .
а) Формирователь на И – НЕ.
Переключение входов И – НЕ приводит к формированию на выходе импульса отрицательной полярности (рис. 3.48)
Рис. 3.48
б) Формирователь на ИЛИ – НЕ.
Переключение входов элемента ИЛИ – НЕ приводит к формированию на выходе импульса положительной полярности (рис.
3.49)
Рис. 3.49
в) Формирователь на И – НЕ с линией задержки. Рассмотрим формирователь на ЛЭ И – НЕ (рис. 3.50)
Рис. 3.50
79
Линия задержки D может включиться в цепь любого входа
ЛЭ2.
На рис. 3.51 приведены временные диаграммы рассматриваемой схемы.
Рис. 3.51
При t t1 на входы x1 ЛЭ1 и ЛЭ2 подается U 0 , а на x2 ЛЭ1 - постоянноU 
. На входе x2 ЛЭ2 формируется напряжение
U , поэтому на выходе формирователя U вых |
U . |
|
В момент t |
t1 на входах x1 ЛЭ1 и ЛЭ2 появляется сигнал |
|
U . На выходе ЛЭ1 напряжение Uу ЛЭ1 U 0 , но за счет линии за- |
||
держки на входе x2 |
ЛЭ2 в течение времени задержки t з сохраня- |
|
ется U , т.е. на выходе формирователя Uвых |
U 0 . Через время |
|
t tз в момент t2 на входе x2 ЛЭ2 появится U 0 , а на выходе |
||
формирователя U вых |
U . В результате формируется импульс от- |
|
рицательной полярности, длительность которого равна времени задержки D.
г) Формирователи на ИЛИ – НЕ с линией задержки.
В формирователе на ИЛИ – НЕ должны быть выдержаны следующие сочетания логических переменных (рис. 3.52)
80