|
|
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ФОРМИРОВАТЕЛИ ИМПУЛЬСОВВ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ EWB Формирователем называют электронное устройство, позволяющее получать импульсы определенной длительности из перепадов напряжения.
Длительность формируемых импульсов определяется постоянной времени RC-цепи, дополнительная цепь с диодом позволяет сократить время восстановления схемы в исходное состояние, за счёт более быстрого разряда конденсатора через резистор 50 Ом. В качестве источника входных перепадов напряжения используется генератор прямоугольных импульсов из библиотеки среды EWB. Параметры генератора следующие: частота следования импульсов 1 кГц, скважность 50%, амплитуда 2,5 В, сдвиг уровня 2,6 В. На рис. 5.10 приведены осциллограммы входных и выходных сигналов формирователя, полученные с помощью библиотечного измерительного прибора двухлучевого осциллографа. Верхний сигнал входной прямоугольный импульс, который по причине большой длительности (500 мкс) можно считать перепадом напряжения, нижний сигнал – сформированный выходной прямоугольный импульс длительностью 35 мкс. Так как длительность выходного импульса намного меньше длительности входного, то диодную цепь в данном случае можно не подключать. Для детального изучения работы схемы можно задействовать дополнительные возможности программной среды по анализу переходных процессов. Сначала определим номера узлов изучаемой схемы формирователя. В меню «Circuit» выбираем подменю «Schematic Options» и пункт «Show nodes». Номер входного узла 3, выходного – 5, узла на верхней обкладке конденсатора – 1. После этого выбираем меню «Analysis», подменю «Transient» и установки «Start time» 900 мкс, «End time» 1100 мкс, «Nodes for analysis» 1, 3, 5. Для повышения точности проведения временного анализа выбираем установку «Minimum number of time points» 1000 и включаем «Simulate». На рис. 5.11 приведены результаты анализа переходных процессов в выбранных узлах схемы.
Виден положительный перепад – это входной сигнал в узле 3, также виден короткий прямоугольный импульс отрицательной полярности – это выходной сигнал в узле 5, выделен сигнал в узле 1 – это сигнал, показывающий процесс разряда конденсатора времязадающей RC – цепи. Формирование выходного импульса заканчивается в момент времени, когда напряжение на верхней обкладке конденсатора (и следовательно на входе ЛЭ2) уменьшается до порогового напряжения срабатывания второго логического элемента (UПОР= 2,5 В). Для нахождения времени восстановления схемы в исходное состояние проведем анализ переходных процессов в схеме со следующими установками «Start time» 1480 мкс, «End time» 1580 мкс. На рис. 5.12 показаны результаты анализа переходных процессов в схеме при этих установках. Виден отрицательный перепад входного напряжения, видно, что процесс заряда конденсатора (выделен мкс). Для его сокращения достаточно подключить диодную цепочку в схеме формирователя. Результаты анализа переходных процессов в схеме формирователя с подключенной диодной цепочкой показаны на рис. 5.13.
Видно, что время восстановления сокращается весьма существенно и не превышает 200 мкс.. 2. В окне программной среды EWB загрузить файл «Form2» для изучения формирователя коротких импульсов на интегральных логических элементах 2И-НЕ (2N-AND) c времязадающим элементом в виде дифференцирующей RC-цепи (см. рис. 5.14).
После определения номеров узлов в схеме проведем анализ переходных процессов формирователя. Для этого выбираем меню «Analysis», подменю «Transient» и необходимые установки «Start time», «End time», «Nodes for analysis» и «Simulate». На рис. 5.15 приведены результаты анализа переходных процессов в выбранных узлах схемы.
Из приведенного рисунка следует, что длительность выходного короткого импульса составляет величину порядка 20 мкс, амплитуда – величину порядка 4,5 В и формируется он в отличие от предыдущей схемы по отрицательному перепаду входного напряжения. Выделенная кривая-это напряжение на выходе дифференцирующей цепи, то есть на входе второго логического элемента. Видно, что формирование выходного импульса заканчивается, когда напряжение на выходе дифференцирующей цепи достигает порогового уровня 2,4 В и второй логический элемент переключается из нулевого в единичное состояние по своему выходу. 3. В окне программной среды EWB загрузить файл «Form3» для изучения работы формирователя-расширителя импульсов на интегральных логических элементах 2И-НЕ (2N-AND) c времязадающим элементом в виде RC цепи с дополнительным диодом D (см. рис. 5.16). На один короткий запускающий импульс схема формирует один выходной импульс, длительность которого определяется постоянной времени RC цепи. На рис. 5.17 приведены результаты анализа переходных процессов в схеме формирователя. Видно, что выходной импульс имеет большую длительность, чем входной и формируется по его отрицательному перепаду. 4. В качестве контрольного задания предлагается проанализировать работу формирователя импульсов с бистабильной ячейкой, схема которого приведена на рис. 5.18. Для этого в окне программной среды EWB собрать схему формирователя с номиналами элементов, указанными на рисунке, при помощи двухлучевого осциллографа сначала проверить работоспособность схемы и определить нужные временные интервалы (TSTART, TSTOP), необходимые для последующего анализа. Далее определить номера узлов и элементов в схеме. Исполь зуя меню «Analysis» и подменю «Transient», получить временные зависимости напряжений во всех узлах схемы. Измерить и сравнить параметры входного и выходного импульсов. Используя меню «Analysis» и подменю «Parameter Sweep», «Transient», а также прежние временные установки(TSTART и TSTOP)
получить зависимость длительности выходного импульса формирователя от элементов времязадающей RC-цепи, сначала от величины резистора R (изменять резистор в диапазоне (0,5-1,5) кОм с шагом 0,5 кОм), а затем от величины конденсатора C (изменять конденсатор в диапазоне (270-670) нФ с шагом 200 нФ).
  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
1. В окне программной среды EWB загрузить файл «Form1» для изучения формирователя коротких импульсов на интегральных логических элементах 2И-НЕ (2N-AND) c время задающим элементом задержки в виде интегрирующей RC-цепи (см. рис 5.9).
Длительность формируемого импульса определяется постоянной времени RC-цепи, а диод D устраняет отрицательные импульсы, получаемые при дифференцировании.
