Формирование прямоугольных импульсов длинной

Линией

Предположим, что внутреннее сопротивление источника , сопротивление нагрузки , равны волновому сопротивлению линии т.е. .

Замкнем ключ Кл1. Через время (где - длина линии, а - скорость распространения волны вдоль линии) такая разомкнутая линия будет по всей длине равномерно заряжена до напряжения Е.

Теперь линию можно рассматривать как источник напряжения с внутренним сопротивлением, равным . В некоторый момент времени замкнем Кл2 и разомкнем Кл1; тогда на нагрузке выделится напряжение:

Так как каждый участок линии заряжен до напряжения Е, то линия начнёт разряжаться через : от нагрузки ( ) к разомкнутому началу линии распространяется волна с напряжением , что приводит к разряду линии до напряжения .

Рис 3.29 Формирование прямоугольных импульсов

Длинной линией

В момент волна достигнет разомкнутого начала линии и отразится от неё без изменения амплитуды и начнёт распространяться к нагрузке, и к моменту вся линия полностью разрядится.

В результате на нагрузке выделяется прямоугольный импульс с амплитудой и длительностью

Таким образом, длинная линия становится формирователем импульса наносекундной длительности; для увеличения нужно удлинять линию, что нерационально

Цепочечные линии задержки.

Цепочечная линия относятся к искусственным линиям задержки. Конструктивно цепочечные линии представляют собой ферритовый стержень, на который намотаны катушки индуктивности; конденсаторы присоединены одним концом между катушками, другим – к общему вывод.

Рисунок3.30 Схема цепочечной линии задержки.

Для получения импульсов с малыми искажениями линия должна иметь достаточно широкую полосу пропускания. Между тем каждая ячейка цепочечной линии представляет собой фильтр нижних частот, пропускающий без заметного ослабления те составляющие, частоты которых меньше частоты среза фильтра (с повышением частоты индуктивности ячеек L увеличиваются, емкости ячеек С уменьшаются, => увеличивается волновое сопротивление ).

Условие формирования практически безыскажённого импульса:

=> LC нужно уменьшать.

Однако для уменьшения габаритов линии следует уменьшать число ячеек n, а L и C должны увеличиваться.

Цепочные линии используют для задержки импульсов на единицы-десятки мкс.

Формирователь с линией задержки

Рисунок 3.31Схема формирователя, содержащего

Транзисторный ключ и линию задержки.

В исходном состоянии транзистор заперт, линия будет заряжена до напряжения . Под действием отрицательного входного импульса транзистор насыщается и связь источника с линией обрывается: напряжение выделяется на резисторе . После этого в течение времени линия разряжается по цепи: зажим 2– резистор нагрузки – (земля) – транзистор VT – зажим 1. При этом на резисторе R_н выделяется положительный импульс и длительностью . С окончанием входного импульса транзистор запирается и линия заряжается по цепи: - (“земля’’) – диод VD - линия (зажимы 2-1) – резистор R_к – ( ). При зарядке линии открытый диод VD шунтирует резистор , так что в этот момент напряжение на выходе практически равно нулю т.е. .

Тема 3.4 ГЕНЕРАТОРЫ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

Раздел 3.4.1 Генераторы прямоугольных импульсов (Лекция 36, 2 часа)

Учебные вопросы:

1. Генераторы прямоугольных колебаний

2. Основные режимы работы генераторов

3. Транзисторный мультивибратор: формирование фронта импульса

Общие сведения

Подобно генераторам синусоидальных (гармонических) напряжений, генераторы импульсных колебаний преобразуют энергию постоянного тока в энергию импульсных колебаний. Однако, если в генераторе гармонических колебаний происходит непрерывный обмен энергией между конденсатором и катушкой контура и за период расходуется небольшая часть энергии, полученной от источника, то в генераторе импульсов в течение одной части периода энергия запасается в реактивном элементе только одного типа, обычно в конденсаторе, а в другую часть периода выделяется на резисторах схемы. Усилительный элемент работает в ключевом режиме, переключая конденсатор с зарядки на разрядку и обратно.

Генераторы импульсов могут работать в следующих режимах:

1. Автоколебательный режим – генератор непрерывно генерирует импульсные колебания.

2. Ждущий режим – после поступления запускающего сигнала генератор выдаёт один импульс.

3. Режим синхронизации – другой (внешний) генератор «навязывает» (синхронизирует) длительность и период повторения импульсов данному генератору.

4. Режим деления частоты – частота повторения импульсов данного генератора кратна частоте повторения импульсов внешнего генератора.

⇐ Предыдущая 22 23 24 25 262728 29 30 31 Следующая ⇒