Регенеративні генератори на логічних елементах.

Такі генератори називають ще автоколивальними мультивібраторами (АМВ). Для побудови АМВ за класичною схемою (рис. 15.12), у якій у ролі підсилювача виступають логічні елементи, що мають зміщену передатну характеристику, необхідно забезпечити також зсув лінії зворотного зв'язку так, щоб виходило два квазистійких стани (рис. 15.13). Зсув можна одержатиза рахунок вхідного струму ЛЕ підбором опору або за допомогою резистивного дільника, підключеного до джерела напруги. Однак «індивідуальний» підбор резисторів знижує практичну цінність зазначених способів. Краще, якщо часозадаючий резистор підключається не до загальної шини, як це зроблено в одновібраторі (рис. 15.15,а), а до виходу додаткового логічного елемента ЛЕ3 (рис. 15.20,а). У результаті в залежності від стану ЛЕ3 асимптотичний рівень напруги U₁виходить двояким − нижче або вище U_пор. Тому щораз, коли U₁, прагнучи до тієї або іншої асимптоти, перетинає рівень U_пор, відбувається переключення мультивібратора і зміна асимптотичного рівня . Таким чином, підтримуються незатухаючі періодичні процеси. Більш докладно ці процеси ілюструються рис. 15.20,б.

Нехай у момент часу t₁ напруга на вході ЛЕ1 досягло U_пор і в результаті цього ЛЕ1 і ЛЕ3 уключилися, а ЛЕ2 виключився. Стрибок напруги через конденсатор передався на вхід ЛЕ1, і схема перейшла в один із двох квазистійких станів. При цьому конденсатор починає заряджатися по ланцюзі: вихід ЛЕ3 − C − R − вихід ЛЕ2. Напруга U₁ зменшується з постійної часу
τ₁ ≈ RC, прагнучи до нуля, але при досягненні граничного рівня знову викликає переключення мультивібратора. Тривалість даного етапу дорівнює:

У результаті переключення негативний стрибок напруги з виходу ЛЕ2 передається на вхід ЛЕ1, обмеживши його антидзвінними діодами на рівні − U_д. Настає другий квазистійкий стан, який характеризується перезарядом конденсатора в зворотному напрямку. Тік перезаряду протікає по двох колах (рис. 15.21,а): з виходу ЛЕ3 через резистор R і від джерела живлення Еи_.п через опір бази R1багатоемітерного транзистора ЛЕ1. Напруга U₁ наростає з постійною часу

до своєї асимптоти

На рівні U_пормультивібратор спрацьовує. Закінчується другий етап перехідних процесів, тривалість якого

З виразів для і видно, що мультивібратор має низьку стабільність, обумовлену залежністю цих інтервалів від температури і напруги живлення.

При типових умовах застосування і . Звідси випливає, що шпаруватість (по-російські – скважность) формованої послідовності, оцінювана як

або

не перевищує 3.

У ряді випадків, коли припустима нестабільність повинна складати 10^-5 і менше, застосовують кварцову стабілізацію. Приклад такого генератора показаний на рис. 15.24. Резистори R1 і R2 забезпечують активний режим ЛЕ1 і ЛЕ2 і, тим самим, «м'які» порушення генератора. Їхній опір повинний значно перевищувати вихідний опір логічних елементів, але бути менше , що відповідають виразу (15.4). Конденсатор С1 (звичайно до 200 пф) придушує високочастотні коливання на фронтах імпульсів. При відсутності З1 і відповідному кварцовому резонаторі частота генерації для ТТЛ елементів може досягти 50 МГц. Нижня межа частоти складає десятки кілогерців. Конденсатор С2 служить для підстроювання частоти в невеликих межах.

Поиск по сайту: