ژنراتورهای پالس جزء مهم بسیاری از وسایل الکترونیکی هستند. ساده ترین مولد پالس (مولتی ویبراتور) را می توان از یک ULF دو مرحله ای بدست آورد (شکل 6.1). برای این کار کافی است ورودی آمپلی فایر را به خروجی آن وصل کنید. فرکانس کاری چنین ژنراتوری با مقادیر R1C1، R3C2 و ولتاژ تغذیه تعیین می شود. در شکل 6.2، 6.3 نمودارهایی از مولتی ویبراتورها را نشان می دهد که با بازآرایی ساده عناصر (قطعات) مدار نشان داده شده در شکل. 6.1. از این رو نتیجه می شود که همان طرح ساده را می توان به روش های مختلفی به تصویر کشید.

نمونه های عملی استفاده از مولتی ویبراتور در شکل 1 نشان داده شده است. 6.4، 6.5.

در شکل 6.4 نموداری از یک ژنراتور را نشان می دهد که به شما امکان می دهد مدت زمان یا روشنایی درخشش LED های موجود به عنوان بار در مدار کلکتور را به آرامی توزیع کنید. با چرخاندن دستگیره پتانسیومتر R3 می توانید نسبت مدت زمان LED های شاخه چپ و راست را کنترل کنید. اگر ظرفیت خازن های C1 و C2 را افزایش دهید، فرکانس تولید کاهش می یابد، LED ها شروع به چشمک زدن می کنند. با کاهش ظرفیت این خازن ها، فرکانس تولید افزایش می یابد، سوسو زدن LED ها به یک درخشش جامد ادغام می شود که روشنایی آن به موقعیت دستگیره پتانسیومتر R3 بستگی دارد. بر اساس چنین طراحی مدار، انواع طرح های مفید را می توان مونتاژ کرد، به عنوان مثال، یک دیمر برای یک چراغ قوه LED. یک اسباب بازی با چشمان چشمک زن؛ وسیله ای برای تغییر آرام ترکیب طیفی منبع تابش (ال ای دی های چند رنگ یا لامپ های مینیاتوری و صفحه نمایش جمع کننده نور).

یک مولد فرکانس متغیر (شکل 6.5) طراحی شده توسط V. Tsibulsky به شما امکان می دهد فرکانس تغییر آرامی را در فرکانس بدست آورید [R 5 / 85-54]. هنگامی که ژنراتور روشن می شود، فرکانس آن از 300 به 3000 هرتز در 6 ثانیه افزایش می یابد (با خازن CZ 500 μF). تغییر ظرفیت این خازن در یک جهت یا در جهت دیگر سرعت تغییر فرکانس را تسریع یا برعکس کاهش می دهد. این سرعت را می توان به آرامی با مقاومت متغیر R6 تغییر داد. برای اینکه این ژنراتور به عنوان یک آژیر عمل کند یا به عنوان یک ژنراتور فرکانس فراگیر استفاده شود، می توان تخلیه دوره ای اجباری خازن SZ را فراهم کرد. چنین آزمایش هایی را می توان برای گسترش خود دانش در زمینه فناوری تکانه توصیه کرد.

یک مولد پالس مستطیلی کنترل شده در شکل نشان داده شده است. 6.6 [ص 10 / 76-60]. ژنراتور همچنین یک تقویت کننده بازخورد مثبت دو مرحله ای است. برای ساده سازی مدار ژنراتور کافی است امیترهای ترانزیستورها را با یک خازن وصل کنید. ظرفیت این خازن فرکانس کاری تولید را تعیین می کند. در این مدار از واریکاپ به عنوان خازن کنترل شده با ولتاژ برای کنترل فرکانس تولید استفاده می شود. افزایش ولتاژ مسدود کننده در واریکاپ منجر به کاهش ظرفیت آن می شود. بر این اساس، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 6.7، فرکانس عملیاتی تولید افزایش می یابد.

Varicap به عنوان یک آزمایش و بررسی اصل عملکرد این دستگاه نیمه هادی می تواند با یک دیود ساده جایگزین شود. باید در نظر داشت که دیودهای نقطه ای ژرمانیوم (به عنوان مثال، D9) ظرفیت اولیه بسیار کمی دارند (در حد چند pF) و بر این اساس، تغییر کوچکی در این ظرفیت نسبت به مقدار ولتاژ اعمال شده ایجاد می کنند. دیودهای سیلیکونی، به ویژه دیودهای قدرتی، که برای جریان های بالا طراحی شده اند، و همچنین دیودهای زنر، ظرفیت اولیه 100 ... 1000 pF دارند، بنابراین اغلب می توان از آنها به جای واریکاپ استفاده کرد. اتصالات pn ترانزیستورها را می توان به عنوان واریکاپ نیز استفاده کرد، همچنین به فصل 2 مراجعه کنید.

برای کنترل عملیات، سیگنال ژنراتور (شکل 6.6) را می توان به ورودی فرکانس متر اعمال کرد و مرزهای بازسازی ژنراتور را هنگام تغییر مقدار ولتاژ کنترل و همچنین هنگام تغییر واریس یا تغییر ساختار ژنراتور بررسی کرد. آنالوگ آن توصیه می شود نتایج به دست آمده (مقادیر ولتاژ کنترل و فرکانس تولید) هنگام استفاده از انواع مختلف واریکاپ در جدول وارد شده و در یک نمودار نمایش داده شود (به عنوان مثال، شکل 6.7 را ببینید). توجه داشته باشید که پایداری ژنراتورهای مبتنی بر عناصر RC پایین است.

در شکل 6.8، 6.9 مدارهای معمولی ژنراتورهای پالس های نور و صدا را نشان می دهد که بر روی ترانزیستورهای انواع مختلف رسانایی ساخته شده اند. ژنراتورها در طیف وسیعی از ولتاژهای تغذیه کارآمد هستند. اولین آنها فلاش های کوتاه نور با فرکانس یک هرتز را تولید می کند، دومی - پالس های فرکانس صدا. بر این اساس، اولین ژنراتور را می توان به عنوان یک فانوس دریایی، مترونوم نور، دوم - به عنوان یک تولید کننده صدا، که فرکانس نوسان آن بستگی به موقعیت دستگیره پتانسیومتر R1 دارد، استفاده می شود. این ژنراتورها را می توان در یک کل واحد ترکیب کرد. برای این کار کافی است یکی از ژنراتورها را به عنوان بار دیگری یا به موازات آن روشن کنید. به عنوان مثال، به جای زنجیره ای از LED های HL1، R2 یا موازی با آن (شکل 6.8)، می توانید ژنراتور را مطابق نمودار در شکل روشن کنید. 6.9. در نتیجه، دستگاهی برای سیگنال دهی متناوب صدا یا نور و صدا دریافت می کنید.

مولد پالس (شکل 6.10)، ساخته شده بر روی یک ترانزیستور کامپوزیت (p-p-p و p-p-p)، حاوی خازن نیست (یک امیتر پیزوسرامیک BF1 به عنوان یک خازن تنظیم فرکانس استفاده شد). ژنراتور با ولتاژ 1 تا 10 B کار می کند و جریانی بین 0.4 تا 5 میلی آمپر مصرف می کند. برای افزایش حجم صدای امیتر پیزوسرامیک، با انتخاب مقاومت R1 روی فرکانس تشدید تنظیم می شود.

در شکل 6.11 یک مولد نسبتاً اصلی از نوسانات آرامش را نشان می دهد که بر روی یک ترانزیستور بهمنی دوقطبی ساخته شده است.

ژنراتور به عنوان یک عنصر فعال، یک ترانزیستور ریزمدار K101KT1A با اتصال معکوس در حالت پایه "شکسته" دارد. ترانزیستور بهمنی را می توان با آنالوگ آن جایگزین کرد (شکل 2.1 را ببینید).

دستگاه ها (شکل 6.11) اغلب برای تبدیل پارامتر اندازه گیری شده (شدت شار نوری، دما، فشار، رطوبت و غیره) به فرکانس با استفاده از حسگرهای مقاومتی یا خازنی استفاده می شوند.

هنگامی که ژنراتور در حال کار است، یک خازن متصل به موازات عنصر فعال از یک منبع تغذیه از طریق یک مقاومت شارژ می شود. هنگامی که ولتاژ دو سر خازن به ولتاژ شکست عنصر فعال (ترانزیستور بهمنی، دینیستور یا موارد مشابه) می رسد، خازن به مقاومت بار تخلیه می شود، پس از آن فرآیند با فرکانس تعیین شده توسط ثابت مدار RC تکرار می شود. مقاومت R1 حداکثر جریان عبوری از ترانزیستور را محدود می کند و از شکست حرارتی جلوگیری می کند. مدار زمانبندی اسیلاتور (R1C1) محدوده فرکانس کاری نوسانگر را تعیین می کند. هدفون به عنوان نشانگر ارتعاشات صدا در هنگام کنترل کیفیت عملکرد ژنراتور استفاده می شود. برای تعیین کمیت فرکانس می توان یک فرکانس متر یا پالس شمار را به خروجی ژنراتور متصل کرد.

دستگاه در طیف گسترده ای از پارامترها عملیاتی است: R1 از 10 تا 100 کیلو اهم (و حتی تا 10 MΩ)، C1 - از 100 pF تا 1000 μF، ولتاژ تغذیه از 8 تا 300 ولت. جریان مصرف شده توسط دستگاه معمولا از یک میلی آمپر تجاوز نمی کند. ژنراتور می تواند در حالت آماده به کار کار کند: هنگامی که پایه ترانزیستور به زمین متصل می شود (گذرگاه مشترک)، تولید مختل می شود. مبدل-ژنراتور (شکل 6.11) همچنین می تواند در حالت کلید حسگر، ساده ترین Rx و Cx متر، یک مولد پالس با برد وسیع قابل تنظیم و غیره استفاده شود.

ژنراتورهای پالس (شکل 6.12، 6.13) نیز بر روی ترانزیستورهای بهمنی ریزمدار K101KT1 از نوع p-p-p یا K162KT1 از p-p-p، دینیستورها یا آنالوگ های آنها ساخته می شوند (شکل 2.1 را ببینید). ژنراتورها با ولتاژ تغذیه بالاتر از 9 B کار می کنند و یک ولتاژ مثلثی تولید می کنند. سیگنال خروجی از یکی از پایانه های خازن گرفته می شود. مقاومت ورودی آبشار به دنبال ژنراتور (مقاومت بار) باید ده برابر بیشتر از مقدار مقاومت R1 (یا R2) باشد. یک بار با امپدانس کم (تا 1 کیلو اهم) را می توان به مدار جمع کننده یکی از ترانزیستورهای ژنراتور متصل کرد.

ژنراتورهای پالس (مولدهای مسدود کننده) با استفاده از بازخورد القایی بسیار ساده و اغلب در عمل یافت می شوند در شکل. 6.14 [A. با. اتحاد جماهیر شوروی 728214]، 6.15 و 6.16. چنین ژنراتورهایی معمولاً قادر به کار در طیف وسیعی از ولتاژهای تغذیه هستند. هنگام مونتاژ ژنراتورهای مسدود کننده، لازم است مرحله بندی پایانه ها را رعایت کنید: اگر "قطب" سیم پیچ به درستی متصل نشده باشد، ژنراتور کار نخواهد کرد.

چنین ژنراتورهایی را می توان هنگام بررسی ترانسفورماتورها برای عیوب وقفه ای استفاده کرد (به فصل 32 مراجعه کنید): چنین عیوبی را نمی توان با هیچ روش دیگری تشخیص داد.

ادبیات: شوستوف M.A. مدار عملی (کتاب 1)، 2003

به نوعی از من خواستند که یک چراغ چشمک زن ساده برای کنترل رله بسازم یا یک لامپ کم مصرف را فلش بزنم. مونتاژ ساده ترین مولتی ویبراتور، خواه متقارن یا غیر متقارن، به نوعی بی اهمیت است، و مدار ناپایدار است و کاملاً قابل اعتماد نیست، علیرغم این واقعیت که باید با ولتاژ 24 ولت در یک کامیون کار کند، و حتی اندازه آن خیلی بزرگ نیست.

طرح

پس از جستجوی مدار در شبکه، تصمیم گرفتم ریزمدار محبوب NE555N را در برگه اطلاعات قرار دهم. تایمر دقیق، هزینه آن بسیار کم است - حدود 10 روبل در هر ریز مدار در یک مورد شیب! اما از آنجایی که بار ما کاملاً ضعیف نیست و ممکن است جریان های زیادی نسبت به منبع تغذیه تایمر مورد نیاز باشد، بنابراین به نوعی کلید نیاز داریم که توسط خود تایمر کنترل شود.

می توانید یک ترانزیستور معمولی بگیرید ، اما به دلیل تلفات زیاد به دلیل افت زیاد در اتصالات گرم می شود - بنابراین من یک ترانزیستور اثر میدان ولتاژ بالا را برای چندین آمپر جریان گرفتم ، چنین سوئیچ با جریان یکنواخت 2 آمپر اصلا نیازی به رادیاتور نداره.

تایمر 555 خود محدودیت هایی در ولتاژ تغذیه دارد - حدود 18 ولت ، اگرچه حتی در 15 می تواند با خیال راحت پرواز کند ، بنابراین ما زنجیره ای از یک مقاومت محدود کننده و یک دیود زنر را با یک خازن فیلتر کننده در ورودی برق جمع می کنیم!

یک رگولاتور به مدار وارد شده است تا امکان چرخاندن دستگیره رگولاتور برای تغییر فرکانس پالس های یک لامپ یا فعال سازی رله وجود داشته باشد. اگر نیازی به تنظیم نیست، می توانید فرکانس را به فرکانس مورد نظر تنظیم کنید، مقاومت را اندازه بگیرید و سپس فرکانس تمام شده را لحیم کنید. در بالا، 2 رگولاتور به طور همزمان وجود دارد که چرخه وظیفه (نسبت حالت روشن به خاموش خروجی) را تغییر می دهند. اگر نسبت 1: 1 مورد نیاز است، همه چیز را به جز یک مقاومت متغیر حذف کنید.

ویدئو

برخی از عناصر در کیس های شیب، برخی در smd ساخته شده اند - برای فشردگی و چیدمان بهتر به طور کلی. مدار مولد پالس تقریباً بلافاصله پس از روشن شدن کار کرد، فقط برای تنظیم فرکانس مورد نظر باقی می ماند. توصیه می شود تخته را با چسب ذوب داغ پر کنید یا آن را در یک جعبه پلاستیکی قرار دهید تا صاحبان خودرو حدس نزنند که آن را مستقیماً به جعبه پیچ کنند یا آن را روی چیزی فلزی قرار دهند.

این دستگاه در دستگاه های مختلف اتوماسیون برای قطع جریان متناوب در مدارهای بار یا برای تولید پالسبا طیف وسیعی از دوره و مدت تکرار. چرخه ی وظیفهمی تواند به چندین هزار برسد، دوره تکرار و مدت آنها - ده ها ثانیه.

وقتی منبع تغذیه روشن است (نمودار را ببینید)، همه ترانزیستورها ژنراتوربسته، خازن C1 از طریق مدار VD1، R3، RH شروع به شارژ می کند. هنگامی که ولتاژ در امیتر ترانزیستور VT1 کمتر از پایه شود، باز می شود. به دنبال آن، ترانزیستورهای VT2 و VT3 باز می شوند. اکنون خازن C1 از طریق مدار VT2، R4، VT1 تخلیه می شود. پس از تخلیه خازن، ترانزیستورها دوباره بسته می شوند و این روند تکرار می شود.

علاوه بر مورد مشخص شده، مدار تخلیه دیگری از این خازن به ژنراتور وارد می شود - VT3، R5، VD2. استفاده از ترانزیستور کامپوزیت VT2VT3 به ​​شما امکان می دهد مقاومت مقاومت R4 را افزایش دهید و از این طریق تأثیر مدار VT2، R4، VT1 بر مدت زمان تخلیه خازن C1 را کاهش دهید. در همان زمان ، ژنراتور چندین مزیت نسبت به اصلی دریافت کرد. تنظیم مدت زمان پالس در محدوده وسیعی امکان پذیر شد. وابستگی مدت زمان پالس به دوره تکرار پالس حذف شده است. شکل بهبود یافته پالس های خروجی؛ ولتاژ عملاً تأثیری بر پارامترهای توالی پالس ندارد.

بار R H (لامپ رشته ای، LED، سیم پیچ رله و غیره) را می توان در هر دو سیم برق منفی و مثبت گنجاند. ترانزیستور VT3 مطابق با جریان مصرف شده توسط بار انتخاب می شود. هیچ الزام خاصی برای سایر عناصر ژنراتور وجود ندارد.

با مقادیر عناصر زمان بندی نشان داده شده در نمودار - C1، R3، R4، R5 - دوره تکرار پالس را می توان از 20 تا 1500 میلی ثانیه تنظیم کرد و مدت زمان آنها را از 0.5 تا 12 میلی ثانیه تنظیم کرد.

A. DRYKOV

ژنراتورهای پالس های مستطیلی به طور گسترده در مهندسی رادیو، تلویزیون، سیستم های کنترل خودکار و فناوری کامپیوتر استفاده می شود.

برای به دست آوردن پالس های مستطیلی با لبه های شیب دار، دستگاه هایی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند که اصل عملکرد آنها مبتنی بر استفاده از تقویت کننده های الکترونیکی با بازخورد مثبت است. این دستگاه ها شامل ژنراتورهای به اصطلاح آرامش - مولتی ویبراتورها، ژنراتورهای مسدود کننده هستند. این ژنراتورها می توانند در یکی از حالت های زیر کار کنند: آماده به کار، خود نوسانی، هماهنگ سازی و تقسیم فرکانس.

در حالت آماده به کار، ژنراتور دارای یک حالت تعادل پایدار است. یک پالس ماشه خارجی باعث می شود که ژنراتور منتظر به حالت جدیدی که پایدار نیست بپرد. در این حالت که شبه تعادل یا به طور موقت پایدار نامیده می شود، فرآیندهای نسبتاً کندی در مدار ژنراتور رخ می دهد که در نهایت منجر به پرش معکوس می شود و پس از آن حالت اولیه پایدار برقرار می شود. مدت زمان حالت شبه تعادل، که مدت زمان پالس مستطیلی ایجاد شده را تعیین می کند، به پارامترهای مدار ژنراتور بستگی دارد. الزامات اصلی برای ژنراتورهای منتظر، پایداری مدت زمان پالس تولید شده و پایداری حالت اولیه آن است. ژنراتورهای انتظار در درجه اول برای به دست آوردن یک بازه زمانی خاص استفاده می شوند که ابتدا و انتهای آن به ترتیب با بالا و پایین رفتن پالس مستطیلی ایجاد شده و همچنین برای گسترش پالس، برای تقسیم نرخ تکرار پالس و سایر موارد ثابت می شود. اهداف

در حالت خود نوسانی، ژنراتور دارای دو حالت شبه تعادلی است و یک حالت پایدار واحد ندارد. در این حالت، بدون هیچ گونه تأثیر خارجی، ژنراتور به طور متوالی از یک حالت شبه تعادلی به حالت دیگر می پرد. در این حالت پالس هایی تولید می شوند که دامنه، مدت و سرعت تکرار آنها عمدتاً توسط پارامترهای ژنراتور تعیین می شود. نیاز اصلی برای چنین ژنراتورهایی پایداری بالای فرکانس خود نوسانی است. این در حالی است که در نتیجه تغییر ولتاژهای تغذیه، تعویض و پیری المان ها، تأثیر عوامل دیگر (دما، رطوبت، تداخل و ...)، پایداری فرکانس خود نوسانات ژنراتور معمولاً کم است.

در حالت همگام سازی یا تقسیم فرکانس، نرخ تکرار پالس های تولید شده با فرکانس ولتاژ همگام سازی خارجی (سینوسی یا پالسی) عرضه شده به مدار ژنراتور تعیین می شود. نرخ تکرار پالس برابر یا مضربی از فرکانس ولتاژ ساعت است.

تولید کننده پالس های مستطیلی که به طور دوره ای تکرار می شوند از نوع آرامش، مولتی ویبراتور نامیده می شود.

مدار مولتی ویبراتور را می توان هم بر روی عناصر گسسته و هم در طراحی یکپارچه اجرا کرد.

مولتی ویبراتور گسستهدر چنین مولتی ویبراتوری از دو مرحله تقویت کننده استفاده می شود که توسط بازخورد پوشش داده می شود. یک مسیر بازخورد توسط یک خازن و یک مقاومت تشکیل می شود و دیگری است و (شکل 6.16).

بیان می کند و تولید پالس های دوره ای تکرار شونده را فراهم می کند که شکل آنها نزدیک به مستطیل است.

در مولتی ویبراتور، هر دو ترانزیستور می توانند برای مدت بسیار کوتاهی در حالت فعال باشند، زیرا در نتیجه عمل بازخورد مثبت، مدار به حالتی می پرد که یک ترانزیستور باز و دیگری بسته است.

اجازه دهید برای قطعیت فرض کنیم که در لحظه زمان ترانزیستور VT1 باز و اشباع، و ترانزیستور VT2 بسته شده (شکل 6.17). خازن به دلیل جریانی که در لحظه های قبلی در مدار می گذرد، تا یک ولتاژ مشخص شارژ می شود. قطبیت این ولتاژ به حدی است که به پایه ترانزیستور می رسد VT2 یک ولتاژ منفی به امیتر اعمال می شود و VT2 بسته از آنجایی که یک ترانزیستور بسته است و دیگری باز و اشباع است، شرایط خود تحریکی در مدار برآورده نمی شود، زیرا ضرایب تقویت مراحل
.

در این حالت دو فرآیند در مدار انجام می شود. یک فرآیند با جریان یک جریان شارژ خازن مرتبط است از منبع تغذیه از طریق مدار مقاومت - ترانزیستور باز VT1 .فرایند دوم به دلیل شارژ خازن است از طریق یک مقاومت
و مدار پایه ترانزیستور VT1 در نتیجه، ولتاژ در کلکتور ترانزیستور VT2 افزایش می یابد (شکل 6.17). از آنجایی که مقاومت موجود در مدار پایه ترانزیستور دارای مقاومت بالاتری نسبت به مقاومت کلکتور است (
) زمان شارژ خازن زمان شارژ خازن کمتر .

	فرآیند شارژ خازن نمایی با ثابت زمانی است ... بنابراین زمان شارژ خازن و همچنین زمان افزایش ولتاژ کلکتور ، یعنی مدت زمان لبه جلویی نبض ... در این مدت خازن شارژ با ولتاژ .به دلیل شارژ بیش از حد خازن ولتاژ پایه ترانزیستور VT2 در حال رشد است، اما تا کنون ترانزیستور VT2 بسته و ترانزیستور VT1

باز است زیرا معلوم می شود که پایه آن از طریق یک مقاومت به قطب مثبت منبع تغذیه متصل است .

پایه ای
و کلکسیونر
ولتاژ ترانزیستور VT1 در عین حال تغییر نمی کند. به این حالت مدار شبه پایدار می گویند.

در یک لحظه از زمان با شارژ بیش از حد خازن، ولتاژ در پایه ترانزیستور VT2 به ولتاژ باز شدن و ترانزیستور می رسد VT2 به حالت فعال می رود، که برای آن
... در افتتاحیه VT2 جریان کلکتور افزایش می یابد و بر این اساس کاهش می یابد
... نزول کردن
باعث کاهش جریان پایه ترانزیستور می شود VT1 ، که به نوبه خود منجر به کاهش جریان کلکتور می شود ... کاهش جریان همراه با افزایش جریان پایه ترانزیستور VT2 از آنجایی که جریان از مقاومت عبور می کند
، به پایه ترانزیستور منشعب می شود VT2 و
.

بعد از ترانزیستور VT1 از حالت اشباع خارج می شود، شرط خود تحریکی در مدار برآورده می شود:
... در این حالت، فرآیند سوئیچینگ مدار مانند بهمن پیش می رود و با ترانزیستور به پایان می رسد VT2 به حالت اشباع می رود و ترانزیستور VT1 - در حالت قطع

در آینده، یک خازن عملا تخلیه می شود (
) از منبع تغذیه از طریق مدار مقاومت شارژ می شود
- مدار اصلی ترانزیستور باز VT2 به صورت تصاعدی با ثابت زمانی
... در نتیجه به مرور زمان
افزایش ولتاژ در خازن وجود دارد قبل از
و جلوی ولتاژ کلکتور تشکیل می شود
ترانزیستور VT1 .

حالت بسته ترانزیستور VT1 تضمین شده توسط این واقعیت است که در ابتدا به ولتاژ شارژ شده است خازن از طریق یک ترانزیستور باز VT2 به شکاف پایه-امیتر ترانزیستور متصل است VT1 ، که ولتاژ منفی را در پایه خود حفظ می کند. با گذشت زمان، ولتاژ مسدود کننده در پایه به عنوان خازن تغییر می کند قابل شارژ از طریق مقاومت مدار - ترانزیستور باز VT2 ... در یک لحظه از زمان ولتاژ ترانزیستور VT1 به ارزش می رسد
و باز می شود

در مدار، شرایط خود تحریکی دوباره برآورده می شود و یک فرآیند احیا کننده ایجاد می شود که در نتیجه ترانزیستور VT1 به حالت اشباع می رود و VT2 بسته می شود. خازن معلوم می شود که به ولتاژ شارژ می شود
و خازن تقریبا مرخص شده (
). این مربوط به لحظه در زمان است ، که در نظر گرفتن فرآیندهای نمودار از آن شروع شد. این چرخه کامل عملکرد مولتی ویبراتور را تکمیل می کند، زیرا در آینده فرآیندهای مدار تکرار می شوند.

همانطور که از نمودار زمان بندی (شکل 6.17) به شرح زیر است، در یک مولتی ویبراتور، پالس های مستطیلی که به طور دوره ای تکرار می شوند را می توان از کلکتورهای هر دو ترانزیستور حذف کرد. در موردی که بار به کلکتور ترانزیستور متصل است VT2 ، مدت زمان نبض با فرآیند شارژ بیش از حد خازن تعیین می شود ، و مدت مکث - فرآیند شارژ بیش از حد خازن .

مدار شارژ بیش از حد خازن حاوی یک عنصر واکنشی است، بنابراین، جایی که
;
;.

بدین ترتیب، .

فرآیند شارژ مجدد در زمان به پایان می رسد ، چه زمانی
... بنابراین، مدت زمان پالس مثبت ولتاژ کلکتور ترانزیستور VT2 با فرمول تعریف می شود:

.

در موردی که مولتی ویبراتور روی ترانزیستورهای ژرمانیومی ساخته می شود، فرمول ساده شده است، زیرا
.

فرآیند شارژ خازن که طول مکث را تعیین می کند بین پالس های ولتاژ کلکتور ترانزیستور VT2 ، در مدار مشابه و تحت شرایط مشابه فرآیند شارژ مجدد خازن پیش می رود. ، فقط با ثابت زمانی متفاوت:
... بنابراین، فرمول برای محاسبه شبیه فرمول محاسبه است :

.

معمولاً در مولتی ویبراتور، مدت زمان پالس و مدت مکث با تغییر مقاومت مقاومت ها تنظیم می شود. و .

مدت زمان لبه ها به زمان باز شدن ترانزیستورها بستگی دارد و با زمان شارژ خازن از طریق مقاومت کلکتور همان بازو تعیین می شود.
... هنگام محاسبه مولتی ویبراتور، لازم است که شرایط اشباع ترانزیستور باز را برآورده کنید
... برای ترانزیستور VT2 بدون احتساب جریان
خازن اضافه شارژ جاری
... بنابراین، برای ترانزیستور VT1 شرایط اشباع
و برای ترانزیستور VT2 -
.

فرکانس پالس تولید شده
... مانع اصلی افزایش فرکانس تولید پالس، زمان افزایش طولانی پالس ها است. کاهش زمان افزایش پالس به دلیل کاهش مقاومت مقاومت های کلکتور می تواند منجر به عدم تحقق شرایط اشباع شود.

با درجه اشباع بالا در مدار مولتی ویبراتور در نظر گرفته شده، مواردی امکان پذیر است که پس از روشن شدن، هر دو ترانزیستور اشباع شده باشند و هیچ نوسانی وجود نداشته باشد. این مربوط به یک رژیم خود تحریکی سفت و سخت است. برای جلوگیری از این امر، باید حالت کار یک ترانزیستور باز را در نزدیکی حد اشباع انتخاب کرد تا بهره کافی در مدار بازخورد حفظ شود و همچنین از مدارهای مولتی ویبراتور ویژه استفاده شود.

اگر عرض پالس برابر مدت ، که معمولاً در به دست می آید، پس چنین مولتی ویبراتوری متقارن نامیده می شود.

مدت زمان جلوی پالس های تولید شده توسط مولتی ویبراتور را می توان به طور قابل توجهی کاهش داد اگر دیودها علاوه بر این به مدار وارد شوند (شکل 6.18).

برای مثال وقتی یک ترانزیستور خاموش می شود VT2 و ولتاژ کلکتور شروع به افزایش می کند و سپس به دیود می رسد VD2 یک ولتاژ معکوس اعمال می شود، بسته می شود و در نتیجه خازن شارژ را قطع می کند از کلکتور ترانزیستور VT2 ... در نتیجه جریان شارژ خازن دیگر از طریق مقاومت جریان نمی یابد و از طریق یک مقاومت ... بنابراین، مدت زمان لبه جلویی پالس ولتاژ کلکتور
اکنون فقط با فرآیند بسته شدن ترانزیستور تعیین می شود VT2 ... دیود به روشی مشابه کار می کند. VD1 هنگام شارژ خازن .

اگرچه در چنین طرحی زمان افزایش به طور قابل توجهی کاهش می یابد، زمان شارژ خازن ها، که چرخه وظیفه پالس را محدود می کند، عملا تغییر نمی کند. ثابت های زمانی
و
با کاهش نمی توان کاهش داد ... مقاومت در حالت باز ترانزیستور از طریق یک دیود باز به موازات مقاومت متصل می شود در نتیجه، در
مصرف برق مدار افزایش می یابد.

مولتی ویبراتور مدار مجتمع(شکل 6.19) ساده ترین مدار شامل دو گیت منطقی معکوس است LE1و LE2، دو زنجیر تایم
و
و دیودها VD1 , VD2 .

اجازه دهید فرض کنیم که در لحظه زمان (شکل 6.20) ولتاژ ، آ ... اگر جریان از خازن نشت نمی کند، سپس ولتاژ روی آن است و در ورودی عنصر LE1 ... جریان شارژ خازن در مدار جریان دارد از جانب LE1از طریق یک مقاومت . ولتاژ ورودی LE2همانطور که خازن شارژ می شود کاهش می یابد، اما در حال حاضر ,LE2در خروجی صفر است

در یک لحظه از زمان
و در خروجی LE2
... در نتیجه، در ورودی LE1از طریق خازن که به ولتاژ شارژ می شود
، ولتاژ اعمال می شود و LE1به صفر می رسد
... از آنجایی که ولتاژ خروجی LE1کاهش یافت، سپس خازن شروع به تخلیه می کند در نتیجه روی مقاومت یک ولتاژ قطبی منفی ظاهر می شود، دیود باز می شود VD2 و خازن به سرعت به ولتاژ تخلیه می شود
... پس از پایان این فرآیند، ولتاژ در ورودی LE2
.

در همان زمان، فرآیند شارژ خازن در مدار انجام می شود. و به مرور زمان ولتاژ ورودی LE1کاهش می دهد. زمانی که در یک نقطه از زمان ولتاژ
,
,
... فرآیندها شروع به تکرار می کنند. خازن دوباره شارژ می شود و خازن از طریق یک دیود باز تخلیه می شود VD1 ... از آنجایی که مقاومت دیود باز بسیار کمتر از مقاومت مقاومت ها است ، و ، تخلیه خازن و سریعتر از شارژ آنها اتفاق می افتد.

ولتاژ ورودی LE1در بازه زمانی
توسط فرآیند شارژ خازن تعیین می شود :، جایی که
;
- مقاومت خروجی عنصر منطق در حالت وحدت؛
;
، جایی که
... چه زمانی
، تشکیل یک پالس در خروجی عنصر به پایان می رسد LE2بنابراین، مدت زمان پالس

.

مدت مکث بین پالس ها (فاصله زمانی از قبل از ) با فرآیند شارژ خازن تعیین می شود ، از این رو

.

مدت زمان جلوی پالس های تولید شده توسط زمان سوئیچینگ عناصر منطقی تعیین می شود.

در نمودار زمان بندی (شکل 6.20)، دامنه پالس های خروجی تغییر نمی کند:
، از آنجایی که در ساخت آن امپدانس خروجی عنصر منطقی در نظر گرفته نشده است. با در نظر گرفتن محدود بودن این مقاومت خروجی، دامنه پالس ها تغییر می کند.

نقطه ضعف ساده ترین مدار مولتی ویبراتور در نظر گرفته شده بر اساس عناصر منطقی، حالت خود تحریکی سخت و عدم وجود احتمالی حالت نوسانی کار است. اگر یک عنصر منطقی اضافی AND وارد شود، می توان این اشکال مدار را از بین برد (شکل 6.21).

هنگامی که مولتی ویبراتور پالس تولید می کند، سپس خروجی LE3
، تا جایی که
... با این حال، به دلیل حالت خود تحریک صلب، چنین موردی زمانی امکان پذیر است که، زمانی که ولتاژ منبع تغذیه روشن است، به دلیل نرخ کم افزایش ولتاژ، جریان شارژ خازن و معلوم می شود کوچک است در این مورد، افت ولتاژ در مقاومت ها و ممکن است کمتر از آستانه باشد
و هر دو عنصر ( LE1و LE2) در حالتی خواهند بود که ولتاژها در خروجی خود قرار گیرند
... با این ترکیب سیگنال های ورودی در خروجی عنصر LE3تنش وجود خواهد داشت
که از طریق مقاومت به ورودی عنصر تغذیه می شود LE2... زیرا
، سپس LE2روی صفر تنظیم می شود و مدار شروع به تولید پالس می کند.

برای ساخت ژنراتورهای پالس های مستطیلی، همراه با عناصر گسسته و LE در طراحی انتگرال، از تقویت کننده های عملیاتی استفاده می شود.

مولتی ویبراتور تقویت کننده عملیاتیدارای دو مدار بازخورد (شکل 6.22). حلقه بازخورد ورودی غیر معکوس توسط دو مقاومت ( و ) و بنابراین، ... بازخورد در ورودی معکوس توسط یک زنجیره تشکیل می شود ,

بنابراین ولتاژ در ورودی معکوس است
نه تنها به ولتاژ خروجی تقویت کننده بستگی دارد، بلکه تابعی از زمان است، زیرا
.

اجازه دهید فرآیندهایی را که در مولتی ویبراتور از لحظه لحظه شروع می شود در نظر بگیریم (شکل 6.23) هنگامی که ولتاژ خروجی مثبت است ( ). در این مورد، خازن در نتیجه فرآیندهایی که در لحظات قبلی انجام شده است، به گونه ای شارژ می شود که یک ولتاژ منفی به ورودی معکوس اعمال می شود.

ولتاژ مثبت اعمال شده به ورودی غیر معکوس
... ولتاژ
ثابت می ماند و ولتاژ در ورودی معکوس
با گذشت زمان افزایش می یابد و به سطح تمایل پیدا می کند
، از آنجایی که فرآیند شارژ مجدد خازن در مدار انجام می شود .

با این حال، در حالی که
، وضعیت تقویت کننده ولتاژ را در ورودی غیر معکوس تعیین می کند و خروجی در سطح باقی می ماند.
.

در یک لحظه از زمان ولتاژ در ورودی تقویت کننده عملیاتی برابر می شود:
... افزایش جزئی بیشتر
منجر به این واقعیت می شود که ولتاژ دیفرانسیل (تفاوت) در ورودی معکوس تقویت کننده
معلوم می شود که مثبت است، بنابراین ولتاژ خروجی به شدت کاهش می یابد و منفی می شود
... از آنجایی که ولتاژ خروجی تقویت کننده عملیاتی پلاریته تغییر کرده است، خازن در آینده شارژ می شود و ولتاژ روی آن و همچنین ولتاژ ورودی معکوس تمایل به
.

در یک لحظه از زمان از نو
و سپس دیفرانسیل (تفاوت) ولتاژ در ورودی تقویت کننده
منفی می شود از آنجایی که در ورودی معکوس عمل می کند، ولتاژ در خروجی تقویت کننده به طور ناگهانی دوباره مقدار را می گیرد.
... ولتاژ در ورودی غیر معکوس نیز به طور ناگهانی تغییر می کند
... خازن که در آن زمان با ولتاژ منفی شارژ می شود، دوباره شارژ می شود و ولتاژ در ورودی معکوس افزایش می یابد، تمایل به
... از آنجایی که در این مورد
، سپس ولتاژ در خروجی تقویت کننده ثابت نگه داشته می شود. همانطور که در نمودار زمان بندی (شکل 6.23) در آن زمان آمده است چرخه کامل عملیات مدار به پایان می رسد و در آینده فرآیندهای موجود در آن تکرار می شود. بنابراین، در خروجی مدار، پالس های مستطیلی تکرار شونده به صورت دوره ای تولید می شود که دامنه آن در
برابر است با
... مدت زمان پالس (فاصله زمانی
) توسط زمان شارژ خازن تعیین می شود به صورت تصاعدی از
قبل از
با ثابت زمانی
، جایی که
آیا امپدانس خروجی تقویت کننده عملیاتی است. از آنجایی که در طول مکث (فاصله
) شارژ بیش از حد خازن دقیقاً در شرایط مشابه در هنگام تشکیل پالس ها اتفاق می افتد، سپس
... از این رو، مدار مانند یک مولتی ویبراتور متعادل عمل می کند.

با یک زمان ثابت رخ می دهد
... با ولتاژ خروجی منفی (
) دیود باز است VD2 و ثابت زمانی شارژ خازن تعیین مدت مکث،
.

یک مولتی ویبراتور منتظر یا تک شات دارای یک حالت پایدار است و هنگامی که پالس های کوتاه تریگر به ورودی مدار اعمال می شود، پالس های مستطیلی شکل ایجاد می کند.

ویبراتور مجزاشامل دو مرحله تقویت کننده است که با بازخورد مثبت پوشانده شده است (شکل 6.25).

	یک شاخه از بازخورد، مانند مولتی ویبراتور، توسط یک خازن تشکیل می شود و مقاومت ; دیگری یک مقاومت است به مدار امیتر مشترک هر دو ترانزیستور متصل است. با توجه به این گنجاندن مقاومت ولتاژ پایه-امیتر

ترانزیستور VT1 به جریان کلکتور ترانزیستور بستگی دارد VT2 ... این مدار را تک شات جفت شده امیتر می نامند. پارامترهای مدار به گونه ای محاسبه می شوند که در حالت اولیه، در صورت عدم وجود پالس های ورودی، ترانزیستور VT2 باز و پر بود و VT1 در حالت قطع بود این حالت مدار که پایدار است، زمانی فراهم می شود که شرایط زیر وجود داشته باشد:
.

اجازه دهید فرض کنیم که تک شات در حالت ثابت است. سپس جریان و ولتاژ در مدار ثابت خواهد بود. پایه ترانزیستور VT2 از طریق یک مقاومت به قطب مثبت منبع تغذیه متصل است که در اصل وضعیت روشن ترانزیستور را تضمین می کند. برای محاسبه کلکتور
و اساسی جریان، ما سیستم معادلات را داریم

.

پس از تعیین جریان از اینجا
و ، شرط اشباع به شکل زیر نوشته می شود:

.

با توجه به اینکه
و
، عبارت به دست آمده بسیار ساده شده است:
.

روی یک مقاومت به دلیل جریان جریان ,
افت ولتاژ ایجاد می شود
... در نتیجه اختلاف پتانسیل بین پایه و امیتر ترانزیستور است VT1 تعریف شده توسط عبارت:

اگر طرحواره شرط را برآورده کند
، سپس ترانزیستور VT1 بسته خازن در همان زمان به ولتاژ شارژ می شود. قطبیت ولتاژ در خازن در شکل نشان داده شده است. 6.25.

اجازه دهید فرض کنیم که در لحظه زمان (شکل 6.26) یک پالس به ورودی مدار می رسد که دامنه آن برای باز کردن ترانزیستور کافی است. VT1 ... در نتیجه فرآیند باز شدن ترانزیستور در مدار آغاز می شود. VT1 همراه با افزایش جریان کلکتور و کاهش ولتاژ کلکتور .

وقتی ترانزیستور VT1 باز می شود، خازن معلوم می شود که به منطقه پایه-امیتر ترانزیستور متصل است VT2 به گونه ای که پتانسیل پایه منفی و ترانزیستور می شود VT2 وارد حالت قطع می شود. فرآیند سوئیچ کردن مدار ماهیتی شبیه بهمن دارد، زیرا در این زمان شرط خود تحریکی در مدار برآورده می شود. زمان سوئیچینگ مدار با مدت زمان فرآیندهای روشن کردن ترانزیستور تعیین می شود VT1 و ترانزیستور را خاموش کنید VT2 و کسری از میکروثانیه است.

هنگام بستن ترانزیستور VT2 از طریق یک مقاومت جریان کلکتور و بیس دیگر جریان نمی یابد VT2 ... ترانزیستور به دست آمده VT1 حتی پس از پایان پالس ورودی باز می ماند. در این زمان روی مقاومت افت ولتاژ
.

وضعیت مدار زمانی که ترانزیستور VT1 باز کردن و VT2 بسته است، شبه پایدار است. خازن از طریق یک مقاومت ترانزیستور باز VT1 و مقاومت معلوم می شود که به گونه ای به منبع برق متصل است که ولتاژ دو طرف آن دارای قطب مخالف است. یک جریان شارژ خازن در مدار جریان دارد و ولتاژ دو طرف آن و در نتیجه بر پایه ترانزیستور VT2 به سطح مثبت تمایل دارد.

تغییر ولتاژ
نمایی است: کجا
... ولتاژ اولیه در پایه ترانزیستور VT2 با ولتاژی که خازن در ابتدا به آن شارژ می شود تعیین می شود و ولتاژ باقیمانده در ترانزیستور باز:

مقدار حدی ولتاژی که ولتاژ پایه ترانزیستور به آن گرایش دارد VT2 , .

در اینجا در نظر گرفته شده است که از طریق مقاومت نه تنها جریان شارژ خازن جریان می یابد بلکه جریان ترانزیستور باز VT1 ... از این رو، .

در یک لحظه از زمان ولتاژ
به ولتاژ شلیک می رسد
و ترانزیستور VT2 باز می شود. جریان جمع کننده در حال ظهور افت ولتاژ اضافی در مقاومت ایجاد می کند ، که منجر به کاهش ولتاژ می شود
... این باعث کاهش پایه می شود و کلکسیونر جریان و افزایش متناظر در ولتاژ
... افزایش مثبت ولتاژ کلکتور ترانزیستور VT1 از طریق خازن به مدار پایه ترانزیستور منتقل می شود VT2 و به افزایش حتی بیشتر جریان جمع کننده آن کمک می کند ... در مدار، یک فرآیند احیا کننده دوباره توسعه می یابد که به این واقعیت ختم می شود که ترانزیستور VT1 بسته می شود و ترانزیستور VT2 به حالت اشباع می رود. این فرآیند تولید پالس را کامل می کند. مدت زمان پالس با قرار دادن تعیین می شود
: .

پس از پایان پالس در مدار، فرآیند شارژ خازن انجام می شود از طریق مداری متشکل از مقاومت ها
,و مدار امیتر یک ترانزیستور باز VT2 ... در لحظه اولیه، جریان پایه ترانزیستور VT2 برابر است با مجموع جریان های شارژ خازن : جاری محدود به مقاومت مقاومت است
و جریانی که از مقاومت عبور می کند ... همانطور که خازن شارژ می شود جاری جریان پایه ترانزیستور کاهش می یابد و بر این اساس کاهش می یابد VT2 ، تمایل به مقدار ثابت تعیین شده توسط مقاومت ... در نتیجه در لحظه باز شدن ترانزیستور VT2 افت ولتاژ در یک مقاومت معلوم می شود که بزرگتر از مقدار ثابت است، که منجر به افزایش ولتاژ منفی در پایه ترانزیستور می شود. VT1 ... وقتی ولتاژ خازن به مقدار می رسد
مدار به حالت اولیه خود باز می گردد. مدت زمان فرآیند شارژ مجدد خازن ، که مرحله بهبود نامیده می شود، با نسبت تعیین می شود.

حداقل دوره تکرار پالس یک ضربه
و حداکثر فرکانس
... اگر فاصله بین پالس های ورودی کمتر باشد ، سپس خازن زمان برای شارژ مجدد نخواهد داشت و این منجر به تغییر در مدت زمان پالس های تولید شده می شود.

دامنه پالس های تولید شده توسط اختلاف ولتاژ در کلکتور ترانزیستور تعیین می شود. VT2 در حالت های بسته و باز

یک تک ویبراتور را می توان بر اساس یک مولتی ویبراتور اجرا کرد، اگر یک شاخه بازخورد نه خازنی، بلکه مقاومت و منبع ولتاژ معرفی شود.
(شکل 6.27). چنین طرحی تک شات با اتصالات کلکتور-پایه نامیده می شود.

به پایه ترانزیستور VT2 ولتاژ منفی اعمال می شود و بسته می شود. خازن به ولتاژ شارژ می شود
... در مورد ترانزیستورهای ژرمانیومی
.

خازن ، که نقش یک خازن تقویت کننده را بازی می کند، به ولتاژ شارژ می شود
... این حالت مدار پایدار است.

هنگامی که به پایه ترانزیستور اعمال می شود VT2 پالس باز کردن قفل (شکل 6.28) در مدار، فرآیندهای باز کردن ترانزیستور شروع می شود VT2 و بستن ترانزیستور VT1 .

در این حالت، شرط خود تحریکی برآورده می‌شود، یک فرآیند احیاکننده ایجاد می‌شود و مدار به حالت شبه پایدار می‌رود. ترانزیستور VT1 معلوم می شود که در حالت بسته است، زیرا به دلیل شارژ خازن یک ولتاژ منفی به پایه آن اعمال می شود. ترانزیستور VT2 حتی پس از پایان سیگنال ورودی، از پتانسیل کلکتور ترانزیستور، در حالت باز باقی می ماند VT1 هنگامی که بسته شد، افزایش یافت و بر این اساس ولتاژ در پایه افزایش یافت VT2 .

هنگامی که مدار سوئیچ می شود، قسمت جلویی پالس خروجی تشکیل می شود که معمولاً از کلکتور ترانزیستور خارج می شود. VT1 ... در آینده، فرآیند شارژ مجدد خازن در مدار انجام می شود. ولتاژ روی آن
و در نتیجه ولتاژ پایه ترانزیستور VT1 به صورت تصاعدی تغییر می کند
،جایی که
.

زمانی که در یک نقطه از زمان ولتاژ پایه می رسد
، ترانزیستور VT1 باز می شود، ولتاژ روی کلکتور آن
ترانزیستور کاهش می یابد و خاموش می شود VT2 ... در این حالت، یک قطع پالس خروجی تشکیل می شود. مدت زمان پالس اگر قرار دهیم به دست می آید
:

.

زیرا
، سپس . مدت زمان برش
.

متعاقباً، جریان شارژ خازن در مدار جریان می یابد از طریق یک مقاومت
و مدار پایه ترانزیستور باز VT1 ... مدت زمان این فرآیند که زمان بازیابی مدار را تعیین می کند،
.

دامنه پالس های خروجی در چنین مدار یک شات عملا برابر با ولتاژ منبع تغذیه است.

تک ویبراتور روی عناصر منطقی... برای پیاده سازی یک شات روی عناصر منطقی، معمولاً از عناصر NAND استفاده می شود. نمودار ساختاری چنین یک شات شامل دو عنصر ( LE1و LE2) و زنجیره زمان
(شکل 6.29). ورودی ها LE2ترکیب شده و مانند یک اینورتر کار می کند. خروجی LE2به یکی از ورودی ها متصل است LE1و یک سیگنال کنترل به ورودی دیگر آن اعمال می شود.

برای اینکه مدار در حالت پایدار باشد، به ورودی کنترل LE1ولتاژ باید اعمال شود (شکل 6.30). تحت این شرایط LE2در حالت "1" است، و LE1- در حالت "0". هر ترکیب دیگری از حالت های عنصر پایدار نیست. در این حالت مدار روی مقاومت مقداری افت ولتاژ به دلیل جریان وجود دارد LE2جاری شدن در

مدار ورودی آن مدار یک پالس مستطیلی با کاهش کوتاه مدت (زمان) تولید می کند ) ولتاژ ورودی
... در بازه زمانی برابر با
(در شکل 6.29 نشان داده نشده است)، در خروجی LE1تنش افزایش خواهد یافت. این افزایش ولتاژ در خازن به ورودی منتقل شد LE2... عنصر LE2به حالت "0" تغییر می کند. بنابراین، در ورودی 1 LE1در فواصل زمانی
تنش شروع به عمل می کند
و این عنصر در حالت یک باقی می ماند، حتی اگر پس از گذشت زمان
ولتاژ
دوباره برابر با "1" منطقی خواهد شد. برای عملکرد عادی مدار، لازم است که مدت زمان پالس ورودی باشد
.

همانطور که خازن شارژ می شود جریان خروجی LE1کاهش می دهد. بر این اساس، افت ولتاژ توسط :
... در همان زمان، ولتاژ کمی افزایش می یابد
با هدف تنش
که هنگام تعویض LE1برای بیان "1" کمتر بود
به دلیل افت ولتاژ در امپدانس خروجی LE1... این حالت مدار به طور موقت پایدار است.

در یک لحظه از زمان ولتاژ
به آستانه می رسد
و عنصر LE2به حالت "1" تغییر می کند. به ورودی 1 LE1سیگنال داده می شود
و به حالت log تبدیل می شود. "0". در این مورد، خازن ، که در فاصله زمانی از قبل از شارژ شده، از طریق مقاومت خروجی شروع به تخلیه می کند LE1و دیود VD1 ... بعد از گذشت زمان توسط فرآیند تخلیه خازن تعیین می شود ، مدار به حالت اولیه خود باز می گردد.

بنابراین، در خروجی LE2یک پالس مستطیل شکل ایجاد می شود. مدت زمان آن بسته به زمان کاهش
قبل از
، توسط رابطه تعیین می شود
، جایی که
- امپدانس خروجی LE1در حالت "1". زمان بازیابی مدار، جایی که
- امپدانس خروجی LE1در حالت "0"؛ - مقاومت داخلی دیود در حالت باز.

و ولتاژ در ورودی معکوس کم است:
، جایی که
افت ولتاژ روی دیود در حالت باز. ولتاژ در ورودی غیر معکوس نیز ثابت است:
و از
، سپس یک ولتاژ ثابت در خروجی حفظ می شود
.

هنگامی که در یک نقطه از زمان خدمت می شود پالس ورودی با دامنه قطب مثبت
ولتاژ در ورودی غیر معکوس از ولتاژ ورودی معکوس بیشتر می شود و ولتاژ خروجی ناگهان برابر می شود
... در این حالت ولتاژ در ورودی غیر معکوس نیز به طور ناگهانی افزایش می یابد
... به طور همزمان دیود VDبسته می شود، کندانسور شروع به شارژ شدن می کند و یک ولتاژ مثبت در ورودی معکوس افزایش می یابد (شکل 6.32). خدا حافظ
ولتاژ خروجی حفظ می شود
... در یک لحظه از زمان در
قطبیت ولتاژ خروجی تغییر می کند و ولتاژ در ورودی غیر معکوس مقدار اولیه خود را می گیرد و ولتاژ با تخلیه خازن شروع به کاهش می کند .

چه زمانی به ارزش می رسد ، دیود باز می شود VD، و در این مرحله فرآیند تغییر ولتاژ در ورودی معکوس متوقف می شود. مدار در حالت ثابت است. مدت زمان پالس توسط فرآیند نمایی شارژ یک خازن تعیین می شود با ثابت زمانی از استرس قبل از ، برابر است با .

زیرا
، سپس
.

زمان بازیابی مدار با مدت زمان فرآیند تخلیه خازن تعیین می شود از جانب
قبل از
و با در نظر گرفتن مفروضات پذیرفته شده
.

ژنراتورهای مبتنی بر تقویت کننده های عملیاتی تشکیل پالس هایی با دامنه حداکثر ده ها ولت را فراهم می کنند. مدت زمان لبه ها به باند فرکانس تقویت کننده عملیاتی بستگی دارد و می تواند کسری از میکروثانیه باشد.

ژنراتور مسدود کننده یک مولد پالس از نوع آرامش به شکل یک تقویت کننده تک مرحله ای با بازخورد مثبت ایجاد شده توسط یک ترانسفورماتور است. ژنراتور مسدود کننده می تواند در حالت آماده به کار و خود نوسانی کار کند.

مسدود کردن آماده به کار-ژنراتورهنگام کار در حالت آماده به کار، مدار دارای یک حالت پایدار است و هنگامی که پالس های ماشه در ورودی دریافت می شود، پالس های مستطیلی ایجاد می کند. حالت پایدار یک ژنراتور مسدود کننده مبتنی بر ترانزیستور ژرمانیومی با گنجاندن یک منبع بایاس در مدار پایه به دست می آید. هنگام استفاده از ترانزیستور سیلیکونی، منبع بایاس مورد نیاز نیست، زیرا ترانزیستور با ولتاژ صفر در پایه بسته است (شکل 6.33).

	بازخورد مثبت در مدار در این واقعیت آشکار می شود که با افزایش جریان در سیم پیچ اولیه (کلکتور) ترانسفورماتور، یعنی جریان کلکتور ترانزیستور ( ، ولتاژی با چنان قطبیتی در سیم پیچ ثانویه (پایه) القا می شود که پتانسیل پایه افزایش می یابد. و برعکس، برای

ولتاژ پایه کاهش می یابد چنین اتصالی با اتصال مناسب ابتدای سیم پیچ های ترانسفورماتور (در شکل 6.33، نشان داده شده با نقطه) تحقق می یابد.

در بیشتر موارد، ترانسفورماتور دارای یک سیم پیچ سوم (بار) است که بار به آن متصل می شود .

ولتاژهای روی سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور و جریان‌های جاری در آن‌ها به شرح زیر به هم متصل می‌شوند:
,
,
,
جایی که
,
- نسبت های تبدیل؛
- تعداد دور سیم پیچ های اولیه، ثانویه و بار به ترتیب.

مدت زمان فرآیند روشن کردن ترانزیستور آنقدر کم است که در این مدت جریان مغناطیسی عملاً افزایش نمی یابد (
). بنابراین، معادله جریان ها هنگام تجزیه و تحلیل فرآیند گذرا روشن کردن ترانزیستور ساده شده است:
.

هنگامی که در یک نقطه از زمان خدمت می شود به پایه ترانزیستور پالس شلیک (شکل 6.34) افزایش جریان وجود دارد ، ترانزیستور به حالت فعال می رود و جریان جمع کننده ظاهر می شود ... افزایش جریان کلکتور توسط منجر به افزایش ولتاژ در سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور می شود ، رشد بعدی کاهش می یابد

جریان پایه
و جریان واقعی در مدار پایه ترانزیستور،
.

بنابراین، تغییر اولیه در جریان پایه
در نتیجه فرآیندهای رخ داده در مدار، منجر به تغییر بیشتر در این جریان می شود
، و اگر
، سپس فرآیند تغییر جریان و ولتاژ بهمن مانند است. بنابراین، شرط خود تحریکی ژنراتور مسدود کننده:
.

در صورت عدم وجود بار (
) این شرط ساده شده است:
... زیرا
، سپس شرایط خود تحریکی در ژنراتور مسدود کننده به راحتی برآورده می شود.

فرآیند باز کردن ترانزیستور، همراه با تشکیل جبهه پالس، زمانی که به حالت اشباع می رود پایان می یابد. در این حالت، شرایط خود تحریکی از بین می رود و سپس قسمت بالای پالس تشکیل می شود. از آنجایی که ترانزیستور اشباع است:
، سپس یک ولتاژ به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور اعمال می شود
و کاهش جریان پایه
و همچنین جریان بار
ثابت می شود. جریان مغناطیسی در طول شکل گیری بالای پالس را می توان از معادله تعیین کرد
، از آنجا برای شرایط اولیه صفر به دست می آوریم
.

بنابراین، جریان مغناطیسی در ژنراتور مسدود کننده، هنگامی که ترانزیستور اشباع می شود، با زمان به صورت خطی افزایش می یابد. مطابق با معادله جریان، جریان کلکتور ترانزیستور نیز به صورت خطی افزایش می یابد
.

با گذشت زمان، با ثابت ماندن جریان پایه، اشباع ترانزیستور کاهش می یابد.
، و جریان کلکتور افزایش می یابد. در نقطه ای از زمان، جریان کلکتور به قدری افزایش می یابد که ترانزیستور از حالت اشباع به حالت فعال سوئیچ می کند و دوباره شرایط خود تحریکی ژنراتور مسدود کننده شروع به انجام می شود. بدیهی است که مدت زمان بالای پالس با مدت زمانی که ترانزیستور در حالت اشباع قرار دارد تعیین می شود. مرز حالت اشباع با شرایط مطابقت دارد
... از این رو،
.

از اینجا فرمول محاسبه مدت زمان بالای پالس را دریافت می کنیم:

.

جریان مغناطیسی
در طول تشکیل بالای پالس، افزایش می یابد و در زمان پایان این فرآیند، یعنی در
، به مقدار می رسد
.

از آنجایی که ولتاژ منبع تغذیه به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور پالس در هنگام تشکیل بالای پالس اعمال می شود. ، سپس دامنه پالس روی بار
.

هنگامی که ترانزیستور به حالت فعال تغییر می کند، جریان کلکتور کاهش می یابد
... ولتاژی در سیم پیچ ثانویه القا می شود که منجر به کاهش ولتاژ و جریان پایه می شود که به نوبه خود باعث کاهش بیشتر جریان کلکتور می شود. یک فرآیند احیا کننده در مدار ایجاد می شود که در نتیجه ترانزیستور به حالت قطع می رود و یک برش پالس ایجاد می شود.

فرآیند بهمن مانند بستن ترانزیستور دارای مدت زمان کوتاهی است که جریان مغناطیسی را به همراه دارد در این مدت عملا تغییر نمی کند و برابر باقی می ماند
... بنابراین، تا زمانی که ترانزیستور در اندوکتانس خاموش شود انرژی ذخیره شده
... این انرژی فقط در بار تلف می شود. ، از آنجایی که مدارهای کلکتور و پایه ترانزیستور بسته باز هستند. در این حالت، جریان مغناطیسی به صورت تصاعدی کاهش می یابد:
، جایی که
- ثابت زمانی. جریان از طریق یک مقاومت جریان یک موج ولتاژ معکوس در سراسر آن ایجاد می کند که دامنه آن است
که با افزایش ولتاژ در پایه و کلکتور ترانزیستور بسته نیز همراه است
... با استفاده از رابطه ای که قبلا برای
، ما گرفتیم:

,

.

فرآیند اتلاف انرژی ذخیره شده در یک ترانسفورماتور پالسی که زمان بازیابی مدار را تعیین می کند. ، پس از یک فاصله زمانی به پایان می رسد
، پس از آن مدار به حالت اولیه خود باز می گردد. افزایش ولتاژ اضافی در کلکتور
می تواند قابل توجه باشد. بنابراین در مدار ژنراتور مسدود کننده اقداماتی برای کاهش مقدار انجام می شود
، که برای آن یک مدار میرایی متشکل از یک دیود به موازات بار یا در سیم پیچ اولیه گنجانده شده است. VD1 و مقاومت که مقاومت
(شکل 6.33). هنگامی که پالس تشکیل می شود، دیود بسته می شود، زیرا ولتاژ قطبیت معکوس به آن اعمال می شود و مدار میرایی بر فرآیندهای مدار تأثیر نمی گذارد. هنگامی که ترانزیستور بسته است، یک موج ولتاژ در سیم پیچ اولیه رخ می دهد، سپس یک ولتاژ رو به جلو به دیود اعمال می شود، باز می شود و جریان از مقاومت عبور می کند. ... زیرا
، سپس افزایش ولتاژ کلکتور
و افزایش ولتاژ معکوس روشن می شود به طور قابل توجهی کاهش می یابد. با این حال، این زمان بهبودی را افزایش می دهد:
.

یک مقاومت همیشه به صورت سری با دیود گنجانده نمی شود. ، و سپس دامنه انفجار به حداقل می رسد، اما مدت زمان آن افزایش می یابد.

تکانه ها اجازه دهید فرآیندهایی را که در مدار اتفاق می‌افتند از لحظه‌ی زمان شروع کنیم، در نظر بگیریم هنگامی که ولتاژ در خازن به ارزش می رسد
و ترانزیستور باز خواهد شد (شکل 6.36).

از آنجایی که ولتاژ سیم پیچ ثانویه (پایه) در طول تشکیل بالای پالس ثابت می ماند.
، سپس با شارژ شدن خازن، جریان پایه به صورت تصاعدی کاهش می یابد
، جایی که
- مقاومت پایه - منطقه امیتر ترانزیستور اشباع.
- ثابت زمانی.

مطابق با معادله جریان، جریان کلکتور ترانزیستور با عبارت تعیین می شود
.

از روابط فوق چنین استنباط می شود که در ژنراتور مسدود کننده خود نوسانی در طول تشکیل بالای پالس، هر دو جریان پایه و کلکتور تغییر می کنند. همانطور که می بینید، جریان پایه با گذشت زمان کاهش می یابد. جریان کلکتور، در اصل، می تواند افزایش یا کاهش یابد. همه چیز به رابطه بین دو عبارت اول آخرین عبارت بستگی دارد. اما حتی اگر جریان کلکتور کاهش یابد، کندتر از جریان پایه است. بنابراین، با کاهش جریان پایه ترانزیستور، نقطه ای در زمان فرا می رسد هنگامی که ترانزیستور از حالت اشباع خارج می شود و فرآیند پالس تاپینگ به پایان می رسد. بنابراین، مدت زمان بالای پالس توسط رابطه تعیین می شود
... سپس می توان معادله جریان ها را برای لحظه پایان تشکیل بالای پالس یادداشت کرد:

.

پس از برخی تحولات، ما داریم
... معادله ماورایی حاصل را می توان تحت شرایط ساده کرد
... استفاده از بسط سری نمایی و محدود کردن خود به دو ترم اول
، فرمول محاسبه مدت زمان بالای پالس را بدست می آوریم
، جایی که
.

در طول تشکیل بالای پالس به دلیل جریان جریان پایه ترانزیستور، ولتاژ دو طرف خازن تغییر می کند و با بسته شدن ترانزیستور برابر می شود
... جایگزینی در این عبارت مقدار
و ادغام، دریافت می کنیم:

.

هنگامی که ترانزیستور وارد حالت فعال می شود، شرایط خود تحریکی دوباره شروع می شود و فرآیند بسته شدن بهمن مانند آن در مدار رخ می دهد. همانطور که در ژنراتور مسدود کننده انتظار، پس از بسته شدن ترانزیستور، فرآیند اتلاف انرژی ذخیره شده در ترانسفورماتور انجام می شود که با ظهور نوسانات در کلکتور و ولتاژ پایه همراه است. پس از پایان این فرآیند به دلیل اعمال ولتاژ منفی خازن شارژ شده به پایه، ترانزیستور همچنان در حالت بسته قرار دارد. ... این ولتاژ ثابت نمی ماند، زیرا در حالت بسته ترانزیستور از طریق خازن و مقاومت جریان اضافه شارژ از منبع تغذیه جریان می یابد ... بنابراین، همانطور که خازن بیش از حد شارژ می شود ولتاژ پایه ترانزیستور به طور تصاعدی افزایش می یابد
، جایی که
.

وقتی ولتاژ پایه رسید
، ترانزیستور باز می شود و فرآیند شکل دهی پالس دوباره آغاز می شود. بنابراین، مدت زمان مکث ، تعیین شده توسط زمانی که ترانزیستور در حالت خاموش است، می توان با قرار دادن محاسبه کرد
... سپس می گیریم
برای یک ژنراتور مسدود کننده مبتنی بر ترانزیستور ژرمانیوم، فرمول به دست آمده ساده شده است، زیرا
.

ژنراتورهای مسدود کننده راندمان بالایی دارند، زیرا در مکث بین پالس ها، جریان از منبع برق عملاً مصرف نمی شود. در مقایسه با مولتی ویبراتورها و تک ویبراتورها، به شما امکان می دهند چرخه کاری بیشتر و مدت زمان پالس کوتاه تری داشته باشید. مزیت مهم ژنراتورهای مسدود کننده، توانایی دریافت پالس هایی است که دامنه آنها بیشتر از ولتاژ منبع تغذیه است. برای این، کافی است که نسبت تبدیل سومین (بار) سیم پیچ
... در یک ژنراتور مسدود کننده، در صورت وجود چندین سیم پیچ بار، امکان جداسازی گالوانیکی بین بارها و دریافت پالس هایی با قطبیت های مختلف وجود دارد.

مدار ژنراتور مسدود کننده به دلیل وجود ترانسفورماتور پالس در یک طرح یکپارچه اجرا نمی شود.

تکنیک اندازه گیری

مولد موج مربعی پایدار

ژنراتورهای ساعت (CLG) نوعی مکانیزم اصلی در اکثر مدارهای دیجیتال پیچیده هستند. در خروجی GTI، تکانه های الکتریکی تکرار شونده با فرکانس مشخصی تشکیل می شود. اغلب آنها مستطیل شکل هستند. بر اساس این نوسانات، عملکرد کلیه ریز مدارهای دیجیتال موجود در دستگاه هماهنگ می شود. در یک چرخه ساعت، یک عملیات اتمی انجام می شود (یعنی غیرقابل تقسیم، عملیاتی که نمی تواند انجام شود یا تا حدی انجام نمی شود).

پالس های ولتاژ را می توان با درجات مختلفی از دقت و پایداری تولید کرد. اما هرچه مدار نسبت به فرکانس اصلی بیشتر باشد، ژنراتور باید دقیق تر و پایدارتر باشد.

رایج ترین آنها عبارتند از:

1. ژنراتورهای کلاسیک (آنالوگ). آنها به راحتی جمع می شوند، اما پایداری کمی دارند یا پالس های نه کاملا مستطیلی ایجاد می کنند. به عنوان ساده ترین مثال - مدارهای LC یا مدارهای مبتنی بر آنها.

2. کوارتز (بر اساس کریستال های کوارتز). در اینجا کوارتز به عنوان یک فیلتر بسیار انتخابی عمل می کند. مدار با درجه بالایی از ثبات و سهولت مونتاژ مشخص می شود.

3. بر اساس آی سی های قابل برنامه ریزی (مانند آردوینو). محلول‌ها همچنین پالس‌های پایداری را تشکیل می‌دهند، اما برخلاف نمونه‌های کوارتز، می‌توان آن‌ها را در محدوده‌های مشخصی کنترل کرد و همزمان چندین فرکانس مرجع را تشکیل داد.

4. اتو ژنراتورها. اینها GTI کنترل شده هستند که عمدتاً با پردازنده های مدرن کار می کنند ، اغلب آنها مستقیماً در کریستال ادغام می شوند.

بنابراین، موارد زیر برای نقش ژنراتورهای پالس مستطیلی پایدار در مدار مناسب هستند:

• کوارتز
• و قابل برنامه ریزی (بر اساس ریز مدارهای قابل برنامه ریزی).

به طور جداگانه، شایان ذکر است مدارهای تک و مولتی ویبراتورهای کلاسیک که با استفاده از عناصر منطقی کار می کنند. این کلاس از GTI می تواند بدون ابهام در مدارهای دیجیتال استفاده شود، زیرا قادر به تشکیل یک فرکانس پایدار است.

نوسان ساز کریستالی با ثبات بالا

یکی از مصادیق اجرا.

برنج. 1. نمودار یک نوسان ساز کریستالی

مدار بر اساس تشدید کننده کوارتز و اینورتر CMOS بر اساس اصل نوسانگر پیرس ساخته شده است.

خازن های افزایش ظرفیت Ca و Cb مسئول افزایش پایداری هستند.

مولتی ویبراتورهای مبتنی بر منطق

ساده ترین مدار مولتی ویبراتور به این صورت است.

برنج. 2. مدار مولتی ویبراتور

در واقع این یک مدار نوسانی بر اساس خازن ها و مقاومت ها است. عناصر منطقی امکان قطع لبه های صاف افزایش و کاهش ولتاژ را هنگام شارژ / تخلیه خازن در مدار نوسانی فراهم می کند.

نمودار تشکیل تنش به این صورت خواهد بود.

برنج. 3. نمودار تشکیل استرس

خازن C1 مسئول مدت زمان پالس و C2 مسئول مکث بین پالس ها است. شیب جلو بستگی به زمان پاسخ دهی دروازه دارد.

مدار نشان داده شده دارای یک اشکال است - حالت خود تحریکی امکان پذیر است.

برای از بین بردن این اثر، یک عنصر منطقی اضافی دیگر استفاده می شود (نمودار زیر - LE3 را ببینید).

برنج. 4.C مولتی ویبراتور هما

نوسان سازهای Op-amp

همان مدار نوسانی، اما با ادغام op-amp شبیه به این خواهد بود.

برنج. 5. طرح مدار نوسانی

برنج. 6. نمودار تشکیل پالس ها در خروجی آن

مدار فوق پالس هایی تولید می کند که زمان آن برابر با زمان مکث است که همیشه لازم نیست چنین باشد.

شما می توانید عدم تقارن را در فرکانس تولید به صورت زیر وارد کنید.

برنج. 7. مدار مولد پالس

در اینجا، زمان پالس ها و مکث های بین آنها، مقادیر مختلف مقاومت ها را تعیین می کند.

ژنراتور مبتنی بر NE555

ریز مدار NE555 یک تایمر جهانی است که می تواند در حالت چند یا یک شات کار کند.

آنالوگ های زیادی از این میکرو مدار وجود دارد: 1006VI1، UPC617C، ICM7555 و غیره.

یکی از ساده ترین گزینه ها برای ساخت ژنراتورهای موج مربعی پایدار با کنترل فرکانس را می توانید در زیر مشاهده کنید.

برنج. 8. گونه ای از طرح ژنراتور پالس های مستطیلی پایدار

در اینجا، خازن های مختلفی در مدار گنجانده شده است (C1، C2، C3، ممکن است بیشتر باشد)، و مقاومت های پیرایش (R2، R3، و R4 مسئول سطح جریان خروجی است).

فرمول محاسبه فرکانس به شرح زیر است.

ژنراتور مبتنی بر آردوینو را در مقاله ای جداگانه در نظر خواهیم گرفت.

تاریخ انتشار: 07.01.2018

نظرات خوانندگان

• الکس / 11/04/2019 - 10:17
  در شکل 8 LED1 LED به روشی خنده دار و بدون محدودیت فعلی روشن می شود ...
• vitaly / 1397/11/23 - 17:11
  در دسترس