Импульсов генератора

Измерительные генераторы подразделяют на группы по форме кривой выходного напряжения: генераторы синусоидального напряжения, генераторы прямоугольных импульсов, генераторы напряжения специальной срормы (треугольной, пилообразной, колоколообразной и т. д.) — и по частотному диапазону: низкочастотные генераторы (0,01 Гц — 10МГц), высокочастотные генераторы (100 кГц — 100 ГГц). Особую группу составляют генераторы шумовых сигналов — источники

Генераторы прямоугольных импульсов применяют для настройки и исследования различных импульсных устройств и подразделяют на генераторы импульсов микросекундной (0,05—10е мкс) и наносекундной (1—106 не) длительностей. Генераторы импульсов часто выполняют двухканальными с независимым регулированием параметров импульсов каждого канала и с регулируемым временем задержки импульсов одного канала относительно другого.

Генераторы напряжения специальной формы служат для настройки и исследования различных электронных устройств автоматики, радиоэлектроники, ядерной физики и т. д. Примерами могут служить генератор Г6-15, позволяющий получать напряжения синусоидальной, треугольной и пилообразной форм в диапазоне частот 0,001—1000 Гц, или генератор Г6-33, вырабатывающий напряжение в виде прямоугольных импульсов с переменной скважностью в диапазоне частот 0,001—10 000 Гц (до 99999 Гц для синусоидального сигнала).

Основными элементами ВУ являются генераторы-формирователи и размножители импульсов. Генераторы импульсов по принципу генерации разделяются на: генераторы одиночных импульсов (ГОИ), генераторы с высокочастотным заполнением импульса (ГВЧЗ) и генераторы следящего импульса (ГСИ). При малой длительности импульсов предпочтение отдают ГОИ, а при необходимости получения импульсов большой длительности применяют ГВЧЗ и ГСИ.

ТРИГГЕРЫ И ГЕНЕРАТОРЫ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Импульсными генераторами называют устройства, преобразующие энергию источников постоянного напряжения в энергию электрических импульсов. В отличие от ранее рассмотренных импульсных устройств импульсные генераторы являются устройствами, не преобразующими электрические импульсы, а/вырабатывающими их.

Для классификации импульсных генераторов можно использовать ряд различных признаков. В зависимости от формы вырабатываемых импульсов можно выделить генераторы прямоугольных импульсов, генераторы линейно изменяющегося напряжения и генераторы импульсов специальной формы. В данной главе рассматриваются генераторы прямоугольных импульсов.

Генераторы прямоугольных импульсов формируют сигналы, по форме близкие к прямоугольным. Такие генераторы являются релаксационными. Выходной сигнал генераторов имеет участки с резко различающейся скоростью изменения напряжения: участки с очень малой (уровни «О» и «1» на 6.1) и участки с очень большой (переходы напряжения от уровня «О» к уровню «1» и от уровня «1» к уровню «О») скоростью изменения напряжения. Состояния, соответствующие интервалам формирования выходных уровней «О» и «1», называют равновесными. Характер равновесного состояния является одним из критериев классификации генераторов прямоугольных импульсов. Равновесные состояния могут быть длительно устойчивыми и квазиустойчивыми (почти устойчивыми).

В длительно устойчивом состоянии устройство может находиться сколь угодно долго. Вывести его из этого состояния равновесия и перевести в другое может только внешнее воздействие, например поданный извне сигнал, называемый запускающим. Квазиустойчивое состояние может существовать только конечное время, определяемое внутренними параметрами и структурой генератора. По истечении указанного времени устройство самостоятельно, без использования каких-либо внешних сигналов, переходит в другое состояние равновесия. В зависимости от характера устойчивых состояний генераторы прямоугольных импульсов делятся на бистабильные, моностабильные и ас-табильные.

Генераторы импульсных сигналов являются источниками видеоимпульсов с известной формой, длительностью, частотой повторения и высотой. Основная форма импульсов прямоугольная. Прямоугольный импульс идеальной формы характеризуется длительностью т и высотой U. Реальная форма импульса отличается от идеальной, и для его характеристики существуют обязательные правила. Длительность импульса определяется на уровне 0,5 U. Высота импульса ограничивается точкой пересечения усредненной линии вершины импульса с его фронтом. Длительность фронта Тф соответствует времени нарастания импульса от 0,1 U до 0,9 U; длительность спада тс — времени убывания сигнала от 0,9 U до 0,1 U. Импульс принимается прямоугольным в том случае, если Тф и тс меньше 0,3 т. Выбросы на верютнах импульсов и в паузе между ними оцениваются в процентах от высоты импульса.

Генераторы импульсных сигналов прямоугольной формы разделяются по назначению на три группы: генераторы общего применения; генераторы с точной установкой параметров сигнала; генераторы кодовых комбинаций и псевдослучайных последовательностей импульсов.

где Tv — период импульсов генератора счетных импульсов; N — число импульсов.

4. При выполнении п. 4 задания исследуют быстродействие АЦП. Для этого изменяют частоту импульсов генератора при неизменном входном напряжении t/BX. Измерение частоты импульсов осуществляют с помощью осциллографа. По результатам измерений строят зависимость показаний счетчика от частоты импульсов и определяют зависимость погрешности от частоты.

подстраиваемым генератором (диаграмма //). Сигналы на входах / и 2 сдвинуты друг относительно друга на Го/4, вследствие чего отрицательные фронты импульсов генератора совпадают с серединами временных канальных интервалов.

Через дифференцирующую цепь, состоящую из конденсатора и диода, отрицательные фронты импульсов генератора поступают на один из входов логической схемы И (диаграмма ///) и проходят на ее выход, если в это время на другом входе схемы присутствует сигнал отрицательной полярности. С выхода схемы И сигнал поступает на формирователь импульсов ФИ, формирующий импульсы прямоугольной формы длительностью 2—3 мкс (диаграмма V). С выхода ФИ импульсы подаются на матрицу приемного распределителя.

Генератор вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов. Можно регулировать амплитуду импульсов, коэффициент заполнения (скважность) и частоту следования импульсов. Отсчет амплитуды импульсов генератора производится от вывода, противоположного выводу "+".

В схеме используется метод время-импульсного преобразования, который основан на преобразовании амплитуды предварительно расширенных импульсов в пропорциональный отрезок времени. В данном случае число импульсов генератора, поступивших на кольцевые счетчики КСЧ, пропорционально времени выключения тиристора Твыкл-70

На ферромагнитном сердечнике размещены четыре обмотки: две входные обмотки 1 и 2, на которые подаются импульсы напряжения от источника импульсов (генератора напряжения); обмотка под-магничивания 3, питающаяся от источника постоянного тока; выходная обмотка 4, на которой получаются импульсы напряжения.

где Г\ — период импульсов генератора счетных импульсов; N — число импульсов.

Влияние Т0 и ta легко исключается, если выполнять условия /и = сТ0, где с — const. Это осуществляется путем формирования временного интервала ta с помощью импульсов генератора ГИСЧ (штриховая линия).

(,. С целью показать работу управляющего устройства рассмотрим схему 6.29, где РТИ — распределитель тактовых импульсов, выдающий поочередно импульсы на п + 2 выходах под действием импульсов генератора тактовых импульсов ГТИ; ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь, работающий (для облегчения рассмотрения) по двоичному коду. Сравнивающее устройство СУ выдает сигнал, открывающий ключи /d, Kz, ..., /С* при UK> U'x; при UK f^ U'x ключи остаются закрытыми.

рением цифровых методов обработки сигналов. Суть его состоит в следующем. Счетчик 2 ( 6.2, а) осуществляет счет импульсов генератора /. Через каждые 2" импульсов триггеры счетчика устанавливаются в начальное положение, и счет импульсов периодически начинается с нулевого значения. Выходные напряжения триггеров счетчика управляют коммутатором 3, подключающим генераторы тока к нагрузке R. При увеличении числа отсчитанных