Импульсов напряжение

Например, к релаксационным генераторам относится генератор пилообразного напряжения. Пилообразные импульсы напряжения ( 5.4) используются в устройствах сравнения, для горизонтальной развертки электронного луча в электронно-лучевой трубке, в радиолокационной и радиоизмерительной технике и т. д. Для формирования прямоугольных импульсов напряжения, широко применяемых в различных схемах импульсной и вычислительной техники, используются релаксационные генераторы - мультивибраторы.

Рассмотрим принцип работы двигателя на примере работы шагового микродвигателя с постоянными маг нитами, которые называются также магнитоэлектрическими ( 11.23). Статор двигателя имеет яв-новыраженные полюсы с обмотками возбуждения 1 и 2 ( П.23,я). Обмотка возбуждения может быть выполнена двух-, четырех- и т. д. полюсной. В рассматриваемом двигателе она четырехполюсная. Ротор — постоянный магнит. При подаче прямоугольных импульсов напряжения заданной последовательности на обмотки возбуждения и изменении в них токов /в[ и /В2, как показано на 11.23, г, ось основного магнитного потока скачкообразно поворачивается на 90°

Импульсные диоды предназначены для работы в цепях формирования импульсов напряжения и тока.

Разновидностью управляемых тиристоров являются запираемые триодные тиристоры, в которых запирание возможно при помощи коротких по длительности импульсов напряжения U обратной полярности. Их условное изображение приведено на 10.30, а и б для катодного и анодного управлений соответственно.

Принципы построения управляемых однофазных и многофазных выпрямителей такие же, как и одноименных неуправляемых выпрямителей, но диоды, т. е. неуправляемые вентили, заменяются тиристорами, т. е. управляемыми вентилями. Программа включения последних задается соответствующей последовательностью управляющих импульсов напряжения системы управления.

При отсутствии индуктивности цепи нагрузки два плеча выпрямителя работают независимо один от другого ( 10.45, в) как однофазные однополупериодные управляемые выпрямители, последовательности управляющих импульсов напряжения которых, поступающих от системы управления СУ (см. 10.44), сдвинуты относительно друг друга на половину периода ( 10.45,6). При угле управления а < 180° ток в первичной

Преобразователями напряжения называют устройства, предназначенные для изменения значения постоянного напряжения. Они основаны обычно на импульсных методах преобразования, в которых сначала постоянное напряжение на входе преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов напряжения разной длительности и частоты повторения, а затем при помощи сглаживающих фильтров выделяется постоянная составляющая этого напряжения.

Далее процесс периодически повторяется с частотой следования импульсов управления. Длительность импульсов напряжения /и и период их повторения Т определяют среднее значение напряжения на приемнике с сопротивлением нагрузки гн

Импульсные устройства с временно устойчивыми состояниями являются источниками импульсов напряжения, значение и длительность которых, а также частота повторения могут регулироваться в широких пределах.

А. Мультивибратор. Мультивибратором называется устройство с двумя временно устойчивыми состояниями, представляющее собой генератор импульсов напряжения прямоугольной формы. Обычно он служит для запуска .п работу других импульсных устройств при их совместной синхронной работе.

Длительность положительных импульсов напряжения определяется формулами (10.55а), (10.556):

ля импульсов ДИ, причем частоту f3 поддерживают пропорциональной частоте сети, подавая на генератор импульсов напряжение сети Ua. Поскольку в конце второго такта (момент времени /j) выходное напряжение интегратора равно нулю, можно записать!

На 8.20, а показана четырехтактная схема, в которой инверторы включены в последовательную цепочку, а на 8.20, б — временные диаграммы тактовых импульсов, напряжений на входе первого и выходах первого и второго ЛЭ. За время действия импульсов Ф1 на выходах нечетных элементов независимо от входного сигнала происходит заряд емкостей до напряжения U1, так как в этих элементах транзисторы VT3 открыты, a VT2 закрыты. В промежутках между Фг и Ф2 выходное напряжение U1 поддерживается емкостями С„. При поступлении импульса Ф2 транзистор VT2 отпирается, a VT1 будет закрыт или открыт в зависимости от напряжения на входе. Поэтому на выходах нечетных элементов устанавливается инвертированное входное напряжение, которое после окончания Ф2 и до прихода следующего импульса Фг поддерживается емкостями С„.

В четырехтактных ЛЭ мощность затрачивается только на перезаряд нагрузочных емкостей; она меньше, чем в двухтактных ЛЭ ( 8.17). Мощность пропорциональна тактовой частоте и не зависит от длительности импульсов. Напряжение низкого уровня t/° прак-

ля импульсов ДИ, причем частоту /3 поддерживают пропорциональной частоте сети, подавая на генератор импульсов напряжение сети f/c. Поскольку в конце второго такта (момент времени t3) выходное напряжение интегратора равно нулю, можно записать:

Спад амплитудно-частотной характеристики в области низших частот приводит к появлению искажений формы передаваемых сигналов. На 2.31 показано, что при передаче прямоугольных импульсов напряжение на выходе усилителя имеет спад на вершине. Это падение напряжения обусловлено неспособностью усилителя передавать сигналы с малой частотой или медленно изменяющиеся сигналы. Искажения формы импульсов тем больше, чем длительнее импульсы.

Особенностью расширителя является пороговое изменение формы выходного наряжения при изменении периода следования импульсов Т. При отсутствии входных импульсов напряжение на выходе соответствует логическому «О»: uBKX(t) = -$- UКн « 0 = const. При Т > >твх + тзар на каждый входной импульс расширитель вырабатывает выходной импульс длительностью твых = твх + тзар, не зависящей, как было отмечено, от периода Т. При ^ < твх + тзар ( 5.20, а) форма выходного сигнала изменяется. В этом случае к приходу очередного входного импульса напряжение на базе транзистора TI не успевает перейти уровень еоб ( 5.20, б). В течение действия всей серии входных импульсов с периодом Г<;твх -f- тзар напряжение твых неизменно и соответствует уровню -\-Е. После окончания указанной серии, имеющей длительность тс ( 5.20, в), выходное напряжение принимает значение логического «О» с задержкой

Селектор импульсов, амплитуда которых равна максимальной или меньше ее на значение, не превышающее заданного Е0. Такой селектор называют селектором максимальной амплитуды Особенность работы схемы состоит в том, что максимальная амплитуда импульсов t/max в большинстве случаев является не постоянной величиной и может изменяться в известных пределах. При этом обязательным элементом селектора должен быть фиксатор вершины импульсов (см. §3.8) Он является первым функциональным узлом селектора, схема которого показана на 10.2, а. После фиксатора импульсы, имеющие амплитуду Umax, своими вершина-ми «привязаны» к нулевому уровню (график Ui на 10.2, б). Селекторы подобного вида часто используют для выделения синхронизирующих импульсов в телевидении, поэтому на 10.2, б в качестве входного сигнала ывх взят телевизионный сигнал. С фиксатора вершины импульсов напряжение Ui поступает на вход ограничителя, построение которого было рассмотрено в предыдущем примере (см. 3.73). Отличие состоит только в том, что опорный уровень постоянного напряжения Е„ отрицателен. Он численно равен заданному допуску на максимальную амплитуду. В промежутке между импульсами напряжение на выходе устройства равно —?0. Импульсы с амплитудой, меньшей ?/га»х — Ей, на выходе устройства изменения напряжения не создают.

На 10.4, б показана простейшая схема включения диодного оптрона. Эта схема может работать в ключевом (импульсном) режиме и при этом создавать на выходе импульсное напряжение, превышающее по своей амплитуде уровень управляющих входных импульсов. Напряжение на выходе, представляющее собой часть относительно высокого (10...20 В) напряжения источника питания Е, зависит от тока фотодиода. Величина тока фотодиода, в свою очередь, управляется световым потоком светодиода, который изменяется (модулируется) по закону изменения импульсного входного сигнала. При этом амплитуда входных импульсов, воздействующих на светодиод, может быть значительно меньше, чем напряжение ишх [20J. Аналогичным способом могут быть построены ключевые схемы на транзисторных и тиристорных оптронах, выступающих в качестве аналогов таких широко распространенных электронных элементов, как импульсные трансформаторы, переключатели, разъемы и т. п.

вида часто используются для выделения синхронизирующих импульсов в телевидении, поэтому на 9.2 в качестве сигнала взят телевизионный сигнал. С фиксатора вершины импульсов напряжение иг поступает на вход ограничителя, построение которого было рассмот-

2.2. Могут ли иметь форму прямоугольных импульсов напряжение на емкости и ток в индуктивности?

Спад амплитудно-частотной характеристики в области низших частот приводит к появлению искажений формы передаваемых сигналов. На 2.31 показано, что при передаче прямоугольных импульсов напряжение на выходе усилителя имеет спад на вершине. Это падение напряжения обусловлено неспособностью усилителя передавать сигналы с малой частотой или медленно изменяющиеся сигналы. Искажения формы импульсов тем больше, чем длительнее импульсы.