Читальный зал -->  Цифровые измерительные приборы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31

чик электронного частотомера, в состав которого входят высокочастотные декады (см, рис 32) и низкочастотные декады (см, рис, 18,а), В этом случае согласующий каскад должен быть выполнен по схеме рис, 47. Транзистор Ти входящий в состав транзисторной матрицы серии 217, включен по схеме с общим эмиттером и работает в ключевом режиме, Прн переключении триггера Тг,. (в декаде рис. 32) коллекторное напряжение транзисторов изменяется от -0,25 до -6 В. На вход согласующего каскада подается сигнал с выхода Q триггера Tzt. По восьмому импульсу происходит отпирание транзистора Ггг- Отрицательный потенциал с коллектора Г22 запирает транзистор Tl согласующего каскада; при этом формируется фронт выходного импульса положительной полярности. По десятому импульсу транзистор Г22 запирается, а на выходе согласующего каскада формируется срез выходного импульса. Последний является запускающим сигналом для декад на интегральных схемах.

Формирующие устройства

В цифровых приборах измеряемые величины преобразуются в эквивалентное число стандартных импульсов, называемых счетными. В преобразовании -сигналов участвует ряд узлов прибора, которые объединяются общим названием - формирующее устройство (ФУ). Усиление сигналов до уровня уверенного запуска ФУ обеспечивается входным усилителем.

Параметры счетных импульсов, получаемых на выходе формирующего устройства, не должны зависеть от формы, амплитуды и частоты входных сигналов. Особенно высокие требования предъявляются к длительности фронта импульсов.

В качестве формирующего устройства наиболее часто применяется триггер с эмиттерной связью, называемый триггером Шмитта. Эта схема получила широкое распространение благодаря способности сохранять постоянными амплитуду и длительность фронта выходных импульсов при работе в широком диапазоне частот. Триггер Шмитта имеет высокую нагрузочную способность. Благодаря наличию эмиттерной связи триггер переходит из одного устойчивого состояния в другое при двух различных уровнях входного сигнала одной полярности.

Срабатывание триггера при различных запускающих уровняк является существенным недостатко.м в том случае, когда необходимо, чтобы длительность сформированного импульса соответствовала половине периода запускающего синусоидального сигнала.

Рассмотрим схему входного ФУ цифрового частотомера, предназначенного для работы до 2 МГц (рис. 48). В состав схемы входят усилитель и собственно ФУ.

Усилитель состоит из следующих каскадов: входного эмиттерного повторителя (транзистор Г]); усилителя, выполненного по схеме с общим эмиттером (транзистор Гг), и выходного эмиттерного повторителя (транзистор Гз). Последний каскад служит для согласования высокого выходного сопротивления усилителя с низким входным сопротивлением ФУ.

Для повышения входного сопротивления усилителя по постоянному току в цепь базы транзистора Ti включен резистор Ri, шунти-

рованпый конденсатором Ci небольшой емкости Перепады входного напряжения ограничиваются с гюмощью кремниевых диодов Д] и Дг, подключенных встречно-параллельно к базе транзистора Ти Резистор Rb является эмиттернои нагрузкой первого каскада С эмиттера транзистсра Т\ сигнал поступает на базу усилителя (транзистор Ti).

С коллектора транзистора Гг усиленный сигнал подается непосредственно на базу транзистора Гз- Эмиттерная нагрузка последнего выполнена в виде делителя, состоящего пз резисторов Rg и Rw-Нелинейная обратная связь, осуществляемая прн помощи диодов Д и Дз, ограничивает напряжение иа выходе усилителя. В качестве ФУ использован триггер Шмитта, в гхему которого входят транзисторы

Рис. 48. Схема формирующею устройства на 2 МГц.

Ti и Г5. В отсутствие входтюго сигнала триггер находится в устойчивом состоянии (транзистор Г4 заперт, а Г5 - отперт и насыщен).

Через общую эмиттерную нагрузку R,3 протекает ток открытого транзистора Г5; напряжение, падающее на резисторе Ris, является запирающим для транзистора Т. Отрицательный потенциал, снимаемый с делителя Ru, R12, Ris, удержк-зает в отпертом состоянии транзистор Г5. Диоды Дб и Д служат для ограничения перепада напряжений на базе транзистора Г5. Отрицательная полуволна входного сигнала отпирает транзистор Г4.

Возрастающий ток коллектора Г4 уменьшает ток базы транзистора Г5 и выводит его из насыщения. Оба транзистора переходят в активную область, развивается лавинообразный процесс. В результате происходит смена состояния триггера, при котором транзистор Ti отперт, а заперт. Напряжение Уг, прн котором это происходит, называется напряжением срабатывания. При уменьшении входного сигнала токи и напряжения в схеме изменяются до значений, соответствующих уровню Ui, но обратного переключения триггера при этом не происходит. Прн дальнейшем понилсении напряжения до уровня Uj вновь происходит смена состояния триггера. Напряжение Ui называется напряжением отпускания. Разность напряжений f/j-U] называется напряжением гистерезиса Ur (рис. 49).

Напряжение гистерезиса определяет чувствительность триггера. Высокая чувствительность, соответствующая малому Ut, может служить причиной его неустойчивой работы, так как появляется возможность ложного запуска от помех При большом напряжении Ur

снижается чувствительность триггера, что в свою очередь требует дополнительного усиления входного сигнала

Необходимый режим ФУ в завнсимостн от полярности и уровня входного сигнала устанавливается с помощью потенциометра R.

Снижение температурного дрейфа доегигается применением во входном эмнттерном повторителе кремниевого транзистора тина МП 106, а также диода Дз, который компенсирует смещение рабочей точки транзисторов Гг и Гз в диапазоне рабочих температур.

Формирующее устройство надежно срабатывает от входного сигнала синусоидальной формы напряжением 50-90 мВ во всем диапазоне частот. Изменение напряжения смещения в пределах от 1,7 до 2,5 В не нарушает работу ФУ.

В качестве второго примера ФУ рассмотрим входное устройство частотомера 43-36, работающего на частотах до 50 МГц (рис. 50). На входе усилителя включена параллельная цепочка RiCi; конденсатор Ci улучшает передачу фронта импульса. Далее сигналы поступают на

ограничитель (диод Д]). С целью обеспечения высокого входного сопротивления первые два каскада усилителя выполнены по схеме эмиттерного повторителя (транзисторы Ti и Гг). С эмиттерной нагрузки транзистора Гг импульсные сигналы подводятся к входу усилителя (транзистор Гз) Потенциал эмиттера последнего составляет -f0,7 В; с этой целью в эмиттерную цепь в прямом направлении

Рнс. 49. Графики напряжений триггера Шмитта.

а - на выходе; б - на выходе триггера.

, Сг 0,033 CiW,0 Лр

Сю Ю,0 Рз С ,00

, Выаод Те --Ф

Рис. 50. Схема формирующего устройства на 50 МГц.

включен диод Дг. С коллекторной нагрузкой транзистора Гз выходной сигнал в виде импульсов положительной полярности подается на вход эмиттерного повторителя на транзисторе Г4. Последний включен с целью развязывания с усилителем последующего каскада - формирователя импульсов. Триггер Шмитта выполнен на транзисторах Ть и Гц. В отсутствие входных сигналов транзистор Г5 заперт, а Гв

6-682 81

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.