Самоучитель по радиоэлектронике - Николаенко М.Н.
ISBN 5-477-00054-6
Скачать (прямая ссылка):
2.1.4. Интегрирующая цепочка
Интегрирующая цепочка весьма важна для практики электронных схем. Одна из ее функций заключается в преобразовании частоты импульсной последовательности в постоянное напряжение, уровень которого пропорционален частоте. Для получения такого соотношения длительность импульсов не должна зависеть от частоты следования.
В простейшем случае интегрирующая цепочка содержит только два компонента: резистор и конденсатор (рис. 2.3). Их номиналы выбираются в зависимости от минимальной
_П_П_
Рис. 2.2. Дифференцирующая цепочка
46 Глава Ш 2 Каскады электронных схем
о-
R
а
-о
ллллт
Рис. 2.3. Интегрирующая цепочка
частоты сигнала. Обычно задают такое произведение RC, чтобы оно было не меньше максимального периода следования импульсов. Например, цепочка 10 кОм/1 нФ вполне подойдет для частоты сигнала, превышающей 100 кГц. Если взять более низкое значение RC, на постоянное выходное напряжение будут накладываться заметные колебания пилообразной формы, искажающие преобразованный сигнал.
2.1.5. Подавитель дребезга контактов
Часто бывает так, что при нажатии на кнопку замыкание ее контактов происходит несколько раз из-за так называемого дребезга. В цифровых схемах это приводит к неправильной работе устройства. Устранить этот недостаток способна простая схема, использующая RS-триггер (рис. 2.4), например К555ТР2. Такой компонент может служить полезным дополнением к кнопочному выключателю, расположенному на лицевой панели.
2.1.6. Частотные фильтры
На рис. 2.5 приведено несколько классических схем пассивных и активных фильтров низких и высоких частот. Они используются в разнообразных устройствах, начиная с НЧ усилителей и заканчивая цифро-аналоговыми преобразователями. На каждой схеме указаны формулы для вычисления частоты среза фильтра Fc.
¦0+5В
Рис. 2.4. Подавитель дребезга контактов
Простейшие схемы 47
ФНЧ
О—CZb
0—[ZD—Т-О О—v^^-t-O
а) Т б) Т В) о-*-о о-*-о
Fc= 1 /(2 7YRC) Fc= 1 /(2 7WLC")
ФВЧ
-о о—II-f-O
I Д) \ е)
Fc= 1 /(2 7YRC) Fc= 1 /(2 7WLC")
Г*
Аналоговый общий
Fc=1/(2 7TRC) С1
R1
R2
С2
Fc=l/(5R1 х С1) R1=R2 С1=2С2
Рис. 2.5. Простые схемы ФНЧ (а, б, в) и ФВЧ (г, д, е)
Приведенные схемы справедливы для операционных уси лителей, которые питаются однополярным отрицательным напряжением. При этом напряжения на входах и выходах отсчитываются относительно общей точки источника питания. Для схем с двуполярным питанием можно создать искусственную точку опорного уровня. В устройствах, работающих на частотах ниже 100 кГц, можно использовать операционный усилитель любого типа.
2.1.7. Удвоитель напряжения
Удвоитель напряжения (в общем случае умножитель напря жения) представляет собой определенное соединение дио дов и конденсаторов. Этот принцип построения давно ис пользуется для получения очень высоких напряжений, например, в телевизорах или в устройствах для ионизации газа. Небольшая схема, представленная на рис. 2.6, применяется для получения постоянного напряжения, приблизительно вдвое превышающего напряжение на входе.
Для работы схемы необходим сигнал прямоугольной формы низкой частоты. В данной схеме используются только
48 Глава И 2 Каскады электронных схем
КД522 КД522 5В О-Й-»-ЕН—Г-О 10В
~-^"о,1мк
ЛЯП. о—|Н I
q1mk Рис. 2.6. Удвоитель напряжения
положительные импульсы, что отличает ее от классических удвоителей, работающих от сети или от синусоидального напряжения, снимаемого с вторичной обмотки трансформатора.
2.1.8. Каскады с открытым коллектором
В литературе по электронике и технической документации часто встречается термин «открытый коллектор». Он связан с транзисторными каскадами и интегральными схемами. Примерами могут служить логические ИС семейства ТТЛ или другие схемы, предназначенные для обеспечения питания, стабилизации или усиления. В такой конфигурации транзистор n-p-п или p-n-р типа включен по схеме с общим эмиттером, а его коллектор остается свободным для использования разработчиком устройства (рис. 2.7а,б).
Рис. 2.7. Схемы с открытым коллектором
Выше уже описывалось одно из преимуществ этой концепции - возможность параллельного соединения нескольких идентичных схем. Выходы элементов с открытым коллектором соединяются, на этом основано построение логических устройств с тремя состояниями.
Другой классический пример применения таких элементов - это согласование по уровню двух схем, работающих при разных напряжениях питания. В любом случае на выходе каскада с открытым коллектором должен быть включен резистор, соединенный с источником напряжения +С/СС или-С/сс (для
__Простейшие схемы 49
+Ucc +Ucc
-Ucc Рис. 2.8. Двухтактный каскад
Транзистор n-p-п типа присоединен к положительному полюсу источника питания, а транзистор p-n-р типа - к отрицательному. Транзисторы открываются поочередно, и напряжение на выходе практически повторяет по форме входной сигнал.
