Консультация № 184177
09.10.2011, 08:45
700.00 руб.
0 61 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите разобраться с задачей. объясните что такое генератор пачек импульсов. какая структурно- элементная база(блок питания. функциональная часть, усилитель мощности, блок регулировок) нужна в моей задаче? хочу промоделировать схему в multisim но пока понимаю не совсем хватает знаний по сути работы генераторов, очень нужна помощь.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
19.10.2011, 07:35
общий
Мне удалось симулировать генератор треугольных импульсов (1й каскад - тактовый генератор, 2й - формирователь треуголок) на 2х ОУ TL083 . Высылаю Вам схему(125.4 кб) на пробу. Она открыв-ся в проге Multisim10.1 .

Включаете "Выключатель моделирования" кликом по его "1" (в строке состояния (внизу справа окна) должны побежать зелёные прямоугольнички). 2жды кликните по экрану вирту-осциллографа - станут отображ-ся треуголные импульсы на экране. Регулировать их длительность можно %-ползуном под "Key=A" резистора R4. После первого касания к нему интерфейс фокусир-ся на этот ползун, и Вы можете нажатием на клавишу A (латину) увеличивать период, а Shift+A - уменьшать.

И тут Вы заметите, что увеличение периода тактов вынуждает нас корректировать амплитуду треугольников изза того, что скорость его фронтов неизменна, иначе треугольники либо оч малы, либо обрезаются в трапецию.

Чтобы не вводить в схему синхронизируемый регулятор амплитуды, придётся немного изменить структурную схему: Генерить будем сразу треугольники с изменяемой скоростью фронтов, а уже из них получать такты (компараторами). Я сделаю это завтра.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
19.10.2011, 17:04
общий
Получилось даже быстрее, чем я предполагал. Амплитуда треугольников стала стабильной, амплитуда обрезаемой трапеции регулируется потенциометром R3 (клавиша Q). Период импульсов можно изменять потенциометром R2 (клавиша A). Смесители треугольников и трапеций на Q2 и Q3 поочерёдно активируются триггером U4A. Q4 - усилитель выходного тока до 500mA.

В полученную схему (102.4 кб) завтра добавим генератор огибающей пачки. Послезавтра подберём транзисторы по мощности (сейчас их типы - наугад). Какие будут вопросы/замечания?
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
20.10.2011, 16:05
общий
21.10.2011, 01:34
Сегодня в схему успешно добавлен Генератор огибающей пачек (см канал "B" осциллографа) на логических элементах U5A, U6A, U7A (все они + U3A - элементы одного чипа). Его инвертированные импульсы с U7A воздействуя на затвор полевого транзистора Q5, "закорачивают" выводы 2+3 операционного усилителя U1, и, таким образом, запрещают выдачу импульсов заполнения в моменты отсутствия пачки.

В условии задачи задано неудобное для наблюдения соотношение периодов огибающей и заполнения (скважность ~1000 !). Для удобства настройки я временно уменьшил ёмкость C2 в 100 раз. Потенциометром R11 (клавиша (Shift+)Z) можно плавно регулировать длительность пачки от 1 до 13 импульсов заполнения.

Осталось недоделанным последнее условие задачи: "Число импульсов в пачке дискретно менять от 1 до 100". Будем подыскивать удобно-управляемый цифровой счётчик CMOS-логики, изменяющий своё выход-состояние при достижении заданного предела счёта. Может, кто-то предложит уже опробованный вариант?

Виталий, Вы опять молчите? Успешно ли работают мои схемы в Вашем симуляторе? Когда я приношу из дому на работу файл Схема3.ms10 , то он запускается корректно. Это значит, программа Multisim10.1 сохраняет в файл-тип *.ms10 исчерпывающую инфо для экспорта на др машины. Поэтому, у Вас должно всё получиться.
Неизвестный
20.10.2011, 23:57
общий
спасибо. в проекте еще нужно обеспечить интерфейсную совместимость, в примере для этой цели используют оптопары, не совсем понимаю почему. и еще как быть с трансформаторным блоком питания, как обеспечить в нем защиту от короткого замыкания?
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
21.10.2011, 06:53
общий
23.10.2011, 01:37
В Википедии отсутствует понятие "интерфейсная совместимость". Анализируя применение оптопар в Ваших примерах, я догадался: похоже, этим термином Ваши преподаватели назвали способ воздействия управляющего узла на управляемый. Действительно, бывают случаи, когда маломощный или мало-амплитудный управляющий узел должен как-то регулировать или переключать другой узел, с гораздо бОльшей амплитудой сигнала. И уж совсем не обойтись без оптопар, когда требуется "гальваническая развязка" - полная эл-изоляция (отсутствие электрич связи) м-ду логически-связанными узлами.

Самый массовый пример необходимости опто-применения: отрицательная обратная связь в ИБП (Импульсных Блоках Питания) компьютеров. Корректирующую информацию от измерителя выходного напряжения нельзя возвращать Преобразователю по электро-цепям, тк цепи преобразователя гальванически связаны с эл-сетью ~220V, и опасное напряжение может попасть на корпус сис-блока. Поэтому, стабилизирующая поправка непрерывно передаётся ч-з пучёк света в опто-паре.

В первом варианте генератора пачек я по примеру Вашей Методички пытался применить резисторную оптопару (см рис.5). Но потом я обнаружил в Multisim-базе полевой транзистор, с гораздо более эффективной переключающей функцией. Поскольку гальваническая развязка нам не требуется, то применение транзистора упрощает схему и её расчёт. Если Вам очень нужно применить опто-пару, сообщите, и мы возвратимся к более старому способу.

"как быть с трансформаторным блоком питания" - выше я уже объяснил Вам разницу м-ду простым массивным трансформаторным БП и современным, лёгким, но сложным Преобразователем. В Вашей методичке в абзаце "Расчет блока питания" приведена принципиальная схема такого БП и его расчёт. Вам понадобится т-ко нижний по схеме фрагмент, вырабатывающий напряжения +15V и -15V.

"как обеспечить в нем защиту от короткого замыкания?" - наиболее простой вариант: заменить 1чип К142ЕН6А (2полярный стабилизатор напряжения с фиксированным выход-напряжением 15 В) на 2 чипа К142ЕН8В (1полярный стабилизатор на +15 В с защитой от КЗ при макси-токе 1,5А). В этом случае придётся предусмотреть также 2 отдельных выпрямителя (с отдельными вторичными обмотками трансформатора) вместо одного 2х-полярного.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
22.10.2011, 17:43
общий
Схема формирователя пачки готова. Для просмотра задайте желаемое кол-во импульсов (от 1 до 127) в пачке с помощью группового выключателя J1 (по умолчанию он в состоянии 0) в двоичном коде. Включите осциллограф 2ным кликом по его экрану. Включите режим моделирования.

Довольно сложная схема не может работать на слабой машине в реальном времени. Период 10сек, указанный в задаче, исполняется в несколько раз дольше (хотя метки времени соответствуют модели). Чтобы меньше ждать начала новой пачки уменьшите период огибающей "вращением" потенциометра R11, или временно уменьшите в 20 раз ёмкость период-задающего конденсатора C2, или пере-включите заново процесс моделирования.

Предполагаемые 4часа работы растянулись более, чем 10-кратно. Завтра буду описывать особенности схемы в Ответе.
Неизвестный
22.10.2011, 19:15
общий
еще раз приношу извинения, что сразу не объяснил, что требуется. спасибо. небольшая просьба, если можно объясните суть работы схемы более подробно с учетом моих плохих знаний в электронике.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
23.10.2011, 02:03
общий
23.10.2011, 04:23
Конечно, я постараюсь пояснить назначение всех узлов, их особенности и отличия от типовых применений. Ответ получится громоздким. Поэтому, я не буду затрагивать типовые расчёты, имеющиеся в Методичке, Вы поработаете с ними самостоятельно.
Ниже я пробую, вместится ли Схема генератора пачек в обще-доступном gif-формате на эту rfpro-страницу для будущего Ответа?

= Исходное изображение имело параметры: 961 x 722 (0.69MP) 4bit GIF, 24.9 KB. В результате операции СохранитьКак (рисунок со страницы) параметры ухудшились: стало 600 x 451 (0.27MP) 8bit GIF 37.6 KB (объём файла увеличился, но колич-во полезных пикселов убавилось). Ещё авто-добавился rfpro-штамп в верх-левом углу.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
23.10.2011, 19:05
общий
это ответ
Здравствуйте, Виталий Владимирович!
Генератор пачек импульсов - это Генератор импульсов, модулированных по амплитуде, как показано на рис.1 доп-задания к текущему Вопросу.

Для получения указанной формы импульсов нужны в простейшем случае 2 генератора: Генератор огибающей пачек (пакета) с периодом T и Генератор треугольных импульсов заполнения с периодом tи. Спроектированная и опробованная модель заказанного Генератора пачек (250 кб) открывается в программе-симуляторе Multisim10.1ru (298 МБ), в которой очень удобно создавать и настраивать импульсные схемы.

При отсутствии Multisim-программы в ОперСистеме можно обозреть схему на Рис.7.2 в общедоступном gif-формате. (после ПолучитьФайл в браузере IE6 отображ-ся неполноценная картинка с урезанным кол-вом пикселов. Для хорошего обзора надо это изображение "Сохранить как" на свой жёсткий диск, либо нажать в правом нижнем углу исчезающую полупрозрачную кнопку "Расширить до обычного размера").

Генератор огибающей пачек собран на цифровых логических элементах поз. U11B, U3B, U3C - это усовершенствованная популярная разновидность Мультивибратора. Конденсатором C2 можно изменять диапазон генерации (Герцы, килоГерцы…) в широких пределах, резистор R10 ограничивает минимальный (при R11=0), а R11 - максимальный период следования пачек (можно регулировать).

Положительная Обратная Связь (ПОС), необходимая для любого Генератора, ч-з конденсатор C2 подаётся на вход элемента 2И-Не поз U11B в форме экспонент. Для корректной оцифровки медленно-изменяющегося аналогового сигнала в указанном элементе предусмотрены Триггеры Шмидта (далее: ТШ) с небольшим гистерезисом (~0,8V, без гистерезиса возможен эффект "дребезга" от пульсаций на шине питания и прочих помех).

Программа Multisim не может быстро моделировать все процессы этой довольно сложной схемы. Период 10сек, указанный в задаче, исполняется в несколько раз дольше (хотя метки времени соответствуют модели). Для облегчения работы c моделью желательно синхронизировать запуск генератора с самой актуальной для наблюдателя фазой: Началом пачки. В момент подачи эл-питания на схему, 2й вход элемента 2И-Не U11B получает от ещё незаряженного конденсатора C4 напряжение логического нуля. Генератор кратковременно блокируется в фазу начала пачки. Затем конденсатор C4 заряжается до порога срабатывания ТШ, блокировка снимается, и генератор продолжает обычную работу. Ёмкость C4 почти в 1000 раз меньше ёмкости C2, поэтому принуди-фазировка не сказывается на периоде пачек.

Не следует замерять период следования пачек сразу после запуска. Надо выждать момент первого авто-переключения, после которого генератор перейдёт в стабильный "Установившийся режим". Можно кратковременно закорачивать конденсатор C4 доп-кнопкой или другим пусковым устройством, и, таким образом, принудительно начинать новую пачку управлением извне.

В условии задачи длительность пачки задана не временем, а кол-вом импульсов заполнения пачки "от 1 до 100". Асинхронный RS-триггер на логических элементах 2И-Не поз U10A и U10B получает короткие импульсы "Сброс" (=сигнал к началу новой пачки) и КонецСчёта (отсчитано заданное кол-во импульсов заполнения пачки). Триггер помнит последнюю команду, и логическим нулём с выхода U10B разрешает генерацию треугольных импульсов заполнения пачки.

Попытка заменить 2 логич-элемента одним готовым триггером была неудачной изза т.н. "запрещённых состояний" на входе триггера в случаях, когда Пользователь запустил моделирование, забыв предварительно задать кол-во импульсов в пачке, отличное от нуля. Не удаётся сохранить модель в файл с нужным состоянием переключателя J1. При открытии программы или ранее-сохранённой схемы J1 всегда "обнуляется".

Дифференцирующая цепь C5R19 по спаду импульса с выхода генератора пачек U3B формирует короткий отрицательный всплеск. ТШ 2И-Не U11A формирует из него короткий "Сброс". 2й верхний по схеме вход U11A пассивно подключен к плюсовой шине питания (логич "1"), что фактически превращает элемент в обычный инвертор "НЕ". На вопрос: "Почему не применить в этой позиции простой ТШ-инвертор?" - ответ: чтобы уменьшить кол-во микросхем в готовом изделии. В 1 корпусе чипа 4093BP встроено 4 элемента 2И-Не. В данном применении у нас использовано 2 элемента из 4х, - всего 1 чип. Если в поз U11A употребить ТШ другого типа, то кол-во чипов удвоится по ассортименту.

Импульс сброса должен быть достаточно длинным, чтобы его хорошо видеть на осциллографе и чтобы надёжно удерживать счётчик U8 в 0-состоянии в начале 1-вого треугольного импульса. Но Сброс не должен превышать длительность половины импульса заполнения пачки, чтобы счётчик U8 по окончании 1-вого треугольника приступил к подсчёту. Произведение C5*R19 задаёт длительность Сброса примерно 0,1 милли-сек. Элемент НЕ U3F инвертирует импульс Сброса, тк триггер U10A-U10B управляется "нулями", а не "единицами".

Как только этот триггер разрешил выдачу треугольников, с генератора импульсов заполнения пачки ч-з инвертор U3E немедленно возвращается 1вый тактовый импульс (прямоугольные такты формируются синхронно с треугольниками). Счётчик игнорирует его, тк на его обнуляющем MR-входе первые 0,1 мсек присутствует Сброс (=запрет счёта). По окончании Сброс-команды счётчик готов считать, но счёт происходит по СПАДУ на его CP-входе, а очередной спад приходит т-ко в начале 2рого импульса. Счётчик фиксирует кол-во уже сформированных импульсов.

Кол-во сосчитанных импульсов выдаётся на Q-выходах 7-разрядного счётчика в двоичном коде (единицы, двойки, четвёрки, восьмёрки…). Так, после 6 импульсов состояние счётчика будет 0000110 (4+2). Чтобы прекратить генерацию пачки после 6 импульсов, надо на групповом выключателе J1 перевести во включенное состояние 2й и 3й ползуны (как показано на рис.7.1). Остальные неподключенные входы логического дешифратора U9 должны быть пассивно подключены к логической единице ч-з большое сопротивление резисторной сборки R12-R18 (Недопустимо оставлять неиспользуемые входы CMOS-микросхем без "привязки" к к-либо логическому уровню).

Таким образом, после генерации заданного нами количества импульсов, на входе U9 не остаётся "нулей", и этот элемент 8И-Не выдаёт активный "нуль" как КонецСчёта. Триггер U10A-U10B переключается и запрещает генерацию треугольников до прихода следующего строб-импульса "Сброс".

Генератор треугольных импульсов смоделирован на аналоговых Операционных Усилителях (далее в тексте: ОУ) TL083 (отечественный аналог: КР574УД2). В интервалы времени, когда генерация разрешена, полевой транзистор в поз Q5 "заперт" (его канал не проводит ток, можно представить, будто Q5 отсутствует). На инверсный вход 2 ОУ поз U1 подаются прямоугольные импульсы максимальной амплитуды поочерёдно то +12V, то -12V от ОУ U2 ч-з резисторы R1 и R2 c высоким сопротивлением. Но напряжение на входе остаётся близким к нулю изза того, что усиленное инвертированное напряжение с выхода ОУ ч-з конденсатор C3 "забирает на себя" весь ток от резисторов.

Поскольку ток резисторов не изменяется (в пределах одного фронта или спада треугольника), а ток ч-з конденсатор пропорционален изменению напряжения на его обкладках, то на выходе ОУ U1 формируется напряжение с заданной скоростью нарастания/спада, зависящей от произведения (R1+R2)*C3.

Компаратор U2 во время фронта формируемого треугольника выдаёт -12V и "ждёт", пока напряжение на выходе 3 ОУ U1 достигнет "верхнего" порога 10V (это опорное напряжение выдаётся с инвертора U11C). При достижении указанного напряжения компаратор переключается, начинает выдавать +12V. При этом U1 формирует спад треугольника, а инвертор U11C выдаёт другой, "нижний" эталон сравнения: 0V. Это происходит, пока напряжение на выходе U1 не понизится до 0.

Процесс повторяется, пока с триггера U10B не прекратится "разрешение генерации" с активным низким уровнем. Высокий уровень запрета генерации "закорачивает" канал транзистора Q5, и на выходе U1 устанавливается 0V. Резистор R20 избавляет от коротких помех в виде иголочек на экране осциллографа в моменты быстрых ёмкостных переключений от триггера. Конденсатор C3 задаёт частотный диапазон импульсов заполнения пачки, R1 ограничивает минимальную длительность треугольников (при R2=0), а R2 - максимальную (можно регулировать).

В некоторых сериях CMOS-микросхем (К561) их входы соединены внутри корпуса с общим (минусовым) проводом ч-з защитный диод катодом ко входу. Чтобы эта защита не шунтировала и не портила импульсы ±12V с выхода 3 ОУ U2 в схему добавлен (на всякий случай) резистор R5. Элемент U11C 2ТШ-И-Не работает как обычный инвертор (2й его вход пассивно подключен к логич "1").

Таким образом, мы имеем треугольные импульсы амплитудой 10V для заполнения пачки и синхронные с ними прямоугольные импульсы (с выхода U3E) для их подсчёта. Для получения трапецеидальных импульсов нам потребуется амплитудный модулятор, обрезающий вершинки треугольников в нужные моменты до регулируемого уровня.

Уровень обрезки амплитуды задаёт резисторный делитель R3-R4 (если R4 изъять/замкнуть, то макси-положение регулятора R3 не будет соответствовать 100% амплитуды обрезки). Поскольку обрезка требуется не для каждого треугольника, а через один, запитаем "горячий" конец R3 от выхода Q1 счётчика U8 тактовых импульсов. Если изъять/замкнуть инвертор U3D, то будут обрезаться нечётные импульсы (1й, 3й…) вместо чётных.

Эмиттерный повторитель Q1R22 стабилизирует уровень обрезки для получения качественной пологой вершинки трапеции. Оба повторителя Q1 и Q2 работают как модулятор трапецеидальных импульсов на их общей нагрузке R22.

Усилитель мощности (УМ) выполнен на эмиттерном повторителе Q3R8. Это - упрощённый УМ, поскольку он усиливает только по току, обеспечивая нагрузку в 500мА, указанную в условии задачи.

Повторитель модулятора Q2 смещает постоянную составляющую (по вертикальной оси координат) на +0,7V (пороговое напряжение кремниевого pn-перехода). Повторитель УМ - на -0,7V. Применение в схеме транзисторов противоположного типа проводимости (pnp, затем npn) компенсирует смещение.

Двух-канальный осциллограф поз XSC1 из набора приборов программы Multisim10 позволяет наблюдать начало пачки (зелёный строб в канале А) и соответствующую ему смесь треугольников-трапеций в нужном количестве и с регулируемой амплитудой (красный луч в канале B).

В позициях V1, V2, V3 условно указаны точки подключения электропитания описанной схемы. Расчёт Блока Питания (далее БП) хорошо описан в Вашей типовой Методичке. Для применения его к Вашей задаче требуются небольшие изменения и поправки.

На схеме рис9.1 изображён трансформаторный БП. Ввиду требования "обеспечить защиту от короткого замыкания" заменяем 1чип К142ЕН6А (2полярный стабилизатор напряжения с фиксированным выход-напряжением 15 В) на 2 чипа К142ЕН8В (1полярный стабилизатор на +15 В с защитой от КЗ при макси-токе 1,5А) в поз DD1 и DD2 (придерживаемся обозначений Методички). В этом случае придётся предусмотреть также 2 отдельных выпрямителя поз VD1 и VD2 с отдельными вторичными обмотками трансформатора. Рекомендованные производителем конденсаторы в поз C21-C24 "успокаивают" реакцию стабилизатора на скачкообразные изменения входного напряжения и тока нагрузки.

Напряжение +10V, необходимое для питания цифровых микросхем, получаем из источника +15V с помощью простейшего стабилизатора на элементах R1-VD3. Расчёт его тоже прост: Микросхемы потребляют по шине +10V суммарный ток примерно 5 мА. Стабилитрону для оптимального режима требуется примерно столько же. На резисторе R1 должны загаситься избыточные 5В при токе 10мА. Значит, R1=5/10=0.5 кОм. Ближайший номинал в 10%-ной градации - 510 Ом. Тип стабилитрона VD3 выбираем по нужным напряжению и току из справочников: КД210Б.

Структурная схема генератора пачек изображена на рис8.1.
Успехов!
5
спасибо большое
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
24.10.2011, 13:05
общий
Мне не удалось найти Резисторной оптопары в Multisim-базе несмотря на упорный поиск. Я полагаю, что таковой элемент отсутствует в базе ввиду особой трудности его моделирования. Выходит, полевой транзистор поз Q5 - наш единственный спасительный вариант.

Угождая Вашей просьбе, я опубликовал структурную схему ДО того, как были скорректированы все недоделки. Теперь эта структур-схема не соответствует принципиальной. Если Вы самостоятельно поправите структуру, то эта работа позволит Вам хорошо разобраться в принципах работы и быть готовым к любому вопросу Вашего Преподавателя.

Принципиальная схема также подлежит окончательной оптимизации. Например: позиционные обозначения в триггере U10A-U12A означают, что в нём использованы первые A-элементы разных чипов (U10 и U12). Если Вы из свойств этих элементов перенумеруете позиции в U10A-U10B , то этим вдвое сократите кол-во применяемых микросхем (в 1 чипе - 4 элемента И-Не). Это была моя недоделка, я в 2 ночи торопился быстрее Ответить на Ваш вопрос, устал, пробовал варианты, пришлось игнорировать мелочи.

Любопытно, что при открытии файла-схемы GenerPachek6.ms10 Multisim-осциллограф прекрасно помнит и хранит мои настройки (Синхронизац по Фронту канала А на уровне 1V, шкалы, смещение…), а переключатель J1 - не помнит и авто-обнуляется.
Неизвестный
25.10.2011, 19:16
общий
25.10.2011, 19:24
сижу пытаюсь разобраться в структурной схеме, пока тяжело идет...
давно
Модератор
18584
3280
25.10.2011, 19:24
общий
Адресаты:
Продлить?
Неизвестный
25.10.2011, 22:38
общий
нет, спасибо
Неизвестный
25.10.2011, 22:43
общий
в структурной схеме как я понимаю изменения, что теперь из треугольных импульсов формируем тактовые импульсы
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
26.10.2011, 01:10
общий
Сейчас я тороплюсь на работу, вечером отправлю Вам обновлённую структуру. Заодно исправлю небольшую ошибку: надо подкорректировать значения выходных резисторов, тк при существующих номиналах обеспечивается выходной ток всего 50мА, а в условии Вашей задачи "Ток нагрузки по выходу = Imax=500mA". Транзистор Q4 должен рассеивать порядка 10 Вт с теплоотводом (20V * 0.5A). Сможете ли Вы самостоятельно (с помощью справочников и таблицы импорт-аналогов) выбрать тип этого мощного pnp-транзистора?
Неизвестный
26.10.2011, 08:53
общий
и еще вопрос где в схеме усилитель мощности
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
26.10.2011, 20:01
общий
Я подкорректировал свой Ответ, включил в него исправленную Структурную схему и обозначил Усилитель мощности. Вам осталось самостоятельно выбрать-уточнить отечественные аналоги для импортных элементов схемы (по справочникам).
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
27.10.2011, 04:35
общий
Я конкретизировал схему БП рис9.1 с учётом найденных в справочнике нумерации выводов и сопутствующих конденсаторов. Я также добавил недостающие функциональные обозначения в счётчик U8 и удалил упоминания о смесителе, ставшим ненужным после оптимизации схемного решения.

"теперь из треугольных импульсов формируем тактовые импульсы" - Вы верно заметили, из линейно-изменяющихся - прямоугольные. Можно было сделать самостоятельный генератор треугольных импульсов, а затем из треугольных компарировать тактовые, но зачем нам избыточный 2й компаратор? У нас получился совмещённый оптимизированный функциональный генератор.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
27.10.2011, 04:37
общий
Адресаты:
"Продлить?" - Виталий уже ответил за меня "нет, спасибо". С моей стороны почти все недоделки устранены, работа схемы многократно проверена. Разве только другие эксперты чего-нибудь найдут/поправят? Не успел я импорт-аналоги поискать, меня отправили в плановый отпуск, я на 3 недели лишён корпоративного интернета. Думаю, Виталий теперь сам справится.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
28.10.2011, 05:39
общий
28.10.2011, 06:07
Моя схема может выдать ошибку, если в результате поиска рус-аналогов Вы примените в позиц U3A инвертор 561й серии с внутренним защитным диодом на входе. Поэтому, я ввёл ещё 1 поправку в Ответ в виде токо-ограничительного резистора R5. Элемент U3A заменен на U11С (2ТШ-И-Не).
Неизвестный
05.11.2011, 16:30
общий
Адресаты:
Здравствуйте, Владимир. если будет возможность ответьте. с генератором треугольных импульсов разобрался, сейчас разбираю генератор огибающей пачек, ищу отечественные аналоги микросхем и тут возникла проблема.
если можно , пришлите принципиальную схему мультивибратора для отечественнных элементов.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
08.11.2011, 15:35
общий
Виталий, прошу извинить задержку, я был в отъезде.
"пришлите принципиальную схему мультивибратора для отечественнных элементов" - на Рис.7.2 я уже отобразил для Вас принципиальную схему всего устройства и подробно расписал, какие её элементы принадлежат Мультивибратору: "Генератор огибающей пачек собран на цифровых логических элементах поз. U11B, U3B, U3C". Эта схема подходит и для отечественных и для импортных элементов.

Вы не указали конкретной причины Вашей просьбы, чем именно Вас или Вашего преподавателя не устраивает моя схема? Я снова вынужден догадываться и, возможно, трачу время не в нужном направлении.
Предложенный мною популярнейший Мультивибратор немного отличается от классического варианта на ru.wikipedia.org/wiki/Мультивибратор высокими эксплуатационными параметрами: Он ВСЕГДА запускается (тк его стабилизирующая петля ООС охватывает более внутреннюю ПОС), содержит меньше частото-задающих элементов (1 крупно-габаритный конденсатор вместо 2х), не критичен к разбросу коэффициентов усиления транзисторов в завис-ти от температуры и питающего напряжения.

В схеме на рис10 (скопирована из рис7.2 с упрощениями для облегчения понимания работы) предлагаю Вам 2 варианта для отечественных КМОП-микросхем серий 176, 561, 1561. Устаревшая 176я серия рассчитана на напряжение питания 9V , поэтому, для её применения придётся понизить напряжение БП-выхода "10В" на 1В, и тогда, соответственно, уменьшится на 10% амплитуда импульсов заполнения пачки.

В генераторе на рис10 слева можно применить элементы ЛА7 (4 элемента 2И-Не) или ТЛ1 (то же, +Триггеры Шмидта на каждом входе) из выше-указанных серий. "Триггеры Шмидта" ускоряют скорость переключения фронтов при обраб-ке медленных аналоговых сигналов, что актуально при подаче полученных импульсов на СЧЁТНЫЕ входы (триггеров или счётчиков). На схеме 7.2 потребителями импульсов огибающей являются т-ко АСИНХРОННЫЕ входы, поэтому применение "Шмидта" необязательно.

Если Вы хотите спаять или симулировать наиболее простой генератор (без принуди-установки нуля при включении), то на рис10 справа пример на микросхемах ЛН2 (в 1 корпусе содержится 6 буферных инверторов) с указанием нумерации выводов. Поясняю: элемент ЛН2 из серии 561 означает К561ЛН2.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
15.11.2011, 07:24
общий
15.11.2011, 07:29
Отвечаю на вопросы из личной переписки:
"как в схеме регулируется максимальная и средняя амплитуда импульсов?" - каких импульсов? Сначала надо корректно и недвусмысленно сформулировать вопрос (эксперт Андреенков Вл: "Грамотно-сформулированный Вопрос - это половина Ответа"). Я понял Ваш расплывчатый Вопрос так: "чем изменять амплитуду обрезанных трапеций и необрезанных треугольников?".

В Ответе описано: "Компаратор U2 во время фронта формируемого треугольника … "ждёт", пока напряжение на выходе 3 ОУ U1 достигнет "верхнего" порога 10V (это опорное напряжение выдаётся с инвертора U11C). При достижении указанного напряжения компаратор переключается, … а инвертор U11C выдаёт другой, "нижний" эталон сравнения: 0V." - вот этими верхним и нижним порогами и задаётся амплитуда треугольников (=необрезанные импульсы заполнения). Чтобы изменить (регулировать) эту амплитуду можно изменить напряжние питания инвертора поз U11C либо подавать на эталонный вход 2 компаратора U2 не полное напряжение с инвертора U11C , а часть его с дополнительного регулировочного резистора-потенциометра.

"Уровень обрезки амплитуды задаёт резисторный делитель R3-R4" - это для обрезанных трапеций. Если ползун среднего вывода резистора R3 приблизить к отрицательному концу (к выходу инвертора U3D в фазе обрезки), то транзистор Q1 "старается" повторить уровень напряжения обрезки и перехватывает ток общей нагрузки, задаваемый R22. "Голодный" (обесточенный) повторитель Q2 не может повторить полную амплитуду треугольника с генератора U1 и "обрезает" её.

"можно ли в моей задаче в качестве мультивибратора использовать мультивибратор на операционном усилителе? (хотел попробовать смоделировать такой вариант)" - конечно можно. Только на ОУ гораздо проще создать обычный генератор прямоугольников, а не Мультивибратор. Симулятор у Вас есть, примеров с Генераторами в Вашей Методичке достаточно.
Удачи! Дорогу осилит Идущий!
Неизвестный
27.11.2011, 21:52
общий
Здравствуйте, Владимир! Снова нужна ваша помощь, если Вас не затруднит. Я немного по-другому смоделировал схему в multisim. Но схема работает теперь не так, хотелось бы. При небольшом количестве импульсов вроде все хорошо. Подскажите пожалуйста, как исправить схему.
Прикрепленные файлы:
f863f0ef1ef885555cc1a7fb6412ad1d.rar
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
28.11.2011, 02:18
общий
28.11.2011, 03:53
Я скачал Ваш файл. Но Вы не потрудились уточнить: как "хотелось бы"?, что именно "не так"?, чем не устраивал мой вариант (в прогнозе: чем не устроит то, что я предложу снова?). "При небольшом количестве импульсов вроде все хорошо" - ск-ко импульсов надо ждать мне на слабой машине, чтоб увидеть дефект-"нехорошо"? В чём конкретно он проявляется у Вас? С какой целью Вами введены доп-резисторы и диоды? R9 - явно не нужен.
У меня нет времени на беспредметные исследования. Завтра в суд, надо готовиться. Я тоже (как и Вы) задаю платные вопросы. Посмотрите, сколь продуманно и развёрнуто я прошу поправки у своих консультантов. Им остаётся лишь ответить Да/Нет либо добавить нечто в небольшом объёме.
Неизвестный
28.11.2011, 15:35
общий
Я надеюсь суд завершился в вашу пользу. Дай Бог.
Ваш вариант схемы меня устраивает, я хотел попробовать другой вариант. Поставил операционный усилитель , а в обратную связь диоды и резисторы, чтобы изменять скважность и получить скважность не равную 2, чтобы задавать период Т. Чтобы обрезать отрицательную полуволну, я поставил диодный ограничитель. Чтобы получить период 10 с, нужно брать очень большое сопротивление R7 порядка 10 Мом (ЭТО УЖЕ МИНУС) И если я задаю число импульсов,которое не укладывается в период(например 7 импульсов -111), счетчик не сбрасывается на начало новой пачки ( тоже минус схемы). Я хотел вас, спросить, как бороться с этими минусами.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
01.12.2011, 04:37
общий
Я постараюсь сегодня или завтра опробовать Вашу схему и ответить на Ваш вопрос.
Ответчик снова не явился, суд отложили. Б страна - б застой.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
02.12.2011, 16:05
общий
Моя схема была разработана под указанные Вами условия T=1…10сек. Вы изменили эти исходные условия или игнорируете их, вводя в генератор несоответствующие время-задающие элементы. В Вашей схеме я замерил T~20мсек - в 100 раз меньше заданного. Счётчик не успевает отсчитать нужное кол-во импульсов заполнения при б задании их кол-ва.

"Чтобы получить период 10 с, нужно брать очень большое сопротивление R7 порядка 10 Мом (ЭТО УЖЕ МИНУС)" - Минус - то, что Вы не уловили в Ответе: "Конденсатором C2 можно изменять диапазон генерации (Герцы, килоГерцы…) в широких пределах", а резисторы подбираются лишь для удобства оперативной регулировки периода (от мини до макси). В Вашей изменённой схеме конденсатор C1 задаёт диапазон, его значение 33nF - слишком малО!

"получить скважность не равную 2" - скважность - не аргумент, а функция. Вы проигнорировали главное условие (см Ответ): "Сброс не должен превышать длительность половины импульса заполнения пачки, чтобы счётчик U8 по окончании 1-вого треугольника приступил к подсчёту. Произведение C5*R19 задаёт длительность Сброса примерно 0,1 милли-сек." В моей схеме Скважность (отношение Периода к Сбросу) примерно равна 5сек/0,1мс=50000 (для сравнения). Но важно не это, а независимость длительности Сброса от Периода пачки. Поэтому, для формирования сброса нужны дифференцирующ CR-цепь с инвертором. Мож использовать инвертор в поз U3F.
Неизвестный
04.12.2011, 19:25
общий
Адресаты:
Спасибо большое за совет, я воспользовался вашими советами и все получилось. Хотел вас еще спросить, можно ли вместо дифференцирующей RC цепи для формирования сброса использовать D триггер или может другой какой -то триггег, и если да, то как? Заранее благодарю.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7461
06.12.2011, 03:56
общий
06.12.2011, 03:59
Ваш вопрос вызвал раздражение оттого, что Вы втягиваете меня в попытку глупости заменить простейшую RC-цепь на дорогой триггер с десятками транзисторов. Желающий стать хорошим инженером должен воспитывать в себе отвращение к избыточным неоправданным наворотам, иначе наша электроника будет продолжать проигрывать импорту в себестоимости и конкурентоспособности.

Если Вам очень надо применить триггер, то надо это обязательно чем-то мотивировать (заданием от преподавателя, требованием миниатюризации…). Например: применение триггера в качестве делителя частоты после НЧ-генератора периода пачек позволит вдвое уменьшить период генератора и габариты самого крупного элемента - конденсатора C2 (на Вашей схеме - он в поз C1). Применение счётчика из 10 триггеров позволит уменьшить период задающего генератора в 210 раз (как в популярных кварцевых электронных часах).
Форма ответа