Generatory drgań prostokątnych (przerzutniki)

Napisany przez dnia Sty 20, 2015 w Nowości | 0 komentarzy

Wiadomości podstawowe

Do generatorów drgań prostokątnych zaliczamy układy lampowe i tranzystorowe wytwarzające na zaciskach wyjściowych napięcie o przebiegu prostokątnym (w przybliżeniu).

Generatory drgań prostokątnych nazywamy przerzutnikami z uwagi na szybkie zmiany (przerzuty) sygnału wyjściowego.

Przerzutniki działają na zasadzie dodatniego sprzężenia zwrotnego w układzie dwustopniowego wzmacniacza oporowego . Oba elementy wzmacniające pracują w stanie nasycenia — będąc na przemian w punktach A lub B charakterystyki statycznej .

Na skutek istnienia dodatniego sprzężenia zwrotnego przeskoki punktów pracy elementów wzmacniających z punktów A do B i z B do A są bardzo szybkie i dlatego nazywamy je przerzutami. Dzięki przerzutom zmiany napięć wyjściowych w czasie są prawie prostokątne.

Napięcia U\ i U2 otrzymywane na obu wyjściach przerzutnika są odwrócone względem siebie , ponieważ tranzystory (lub lampy) przewodzą na przemian.

Zależnie od sposobu działania rozróżniamy trzy rodzaje przerzutników:

  1. przerzutniki astabilne zwane inaczej multiwibratorami,
  2. przerzutniki jednostabilne (monostabilne) zwane uniwibratorami,
  3. przerzutniki dwustabilne (bistabilne).

Przerzutniki astabilne (niestabilne) wytwarzają samoczynnie ciąg impulsów prostokątnych, zwany falą prostokątną. Są więc periodycznymi generatorami drgań prostokątnych. Częstotliwość drgań tych generatorów może być synchronizowana impulsami zewnętrznymi.

Przerzutniki jednostabilne — uniwibratory znajdują się normalnie w spoczynku (w stabilnym stanie równowagi), a dopiero pod wpływem impulsu wyzwalającego przychodzącego z zewnątrz wytwarzają jeden impuls prostokątny o określonym czasie trwania i znowu przechodzą w stan spoczynku.

Przerzutniki dwustabilne mają dwa położenia (stany) stabilne. Przerzut z jednego stanu w drugi, a następnie z drugiego w pierwszy odbywa się tylko pod wpływem kolejnych impulsów wyzwalających przychodzących z zewnątrz.

Przerzutniki lampowe są bardzo podobne do tranzystorowych — zwłaszcza z tranzystorami NPN. Różnią się one od tranzystorowych tylko wartościami elementów i napięć zasilających oraz koniecznością żarzenia lamp. Zastosowanie pentod zamiast triod zmniejsza straty energii, ponieważ w stanie nasycenia napięcie UA na pentodzie jest znacznie mniejsze niż na triodzie.

Działanie przerzutnika jest tym pewniejsze, im bardziej zbliżone są do siebie charakterystyki elementów wzmacniających i im większe są ich wzmocnienia. Dlatego w przerzutnikach lampowych stosuje się lampy podwójne, a w tranzystorach — tranzystory krzemowe.

Zgodnie z tym co piszą eksperci portalu www.falowniki.info, ze względu na bardzo małe wymiary, małe napięcia zasilające i bardzo małe zużycie energii, w nowoczesnych urządzeniach stosuje się wyłącznie przerzutniki tranzystorowe. W podręczniku przedstawiamy tylko przerzutniki tranzystorowe.

Od kilku lat przerzutniki tranzystorowe są produkowane jako obwody scalone. Dzięki temu znacznemu zwiększeniu uległa niezawodność działania przerzutników, natomiast wymiary i zużycie energii uległy zmniejszeniu.

Przerzutniki są stosowane w technice impulsowej, telewizji, automatyce, a szczególnie w maszynach matematycznych, w których są elementami podstawowymi.

Przerzutniki monostabilne (uniwibratory)

Przerzutnikami monostabilnymi nazywamy układy, które po wyzwoleniu impulsem zewnętrznym o dowolnym kształcie wytwarzają jeden impuls prostokątny o określonym czasie trwania.

Do chwili wyzwolenia przerzutnik monostabilny znajduje się w stabilnym stanie nasycenia. Impuls wyzwalający inicjuje przerzut układu w przeciwny stan nasycenia, który jest stanem nietrwałym, W stanie nietrwałym przerzutnik przebywa przez czas określony stałą czasową ładowania kondensatora sprzęgającego. Z chwilą naładowania kondensatora sprzęgającego do napięcia progowego – wprowadzającego tranzystor chwilowo zablokowany w stan przewodzenia — następuje przerzut powrotny do stanu stabilnego.

VN:F [1.9.22_1171]
Oceny: 8.0/10 (1 głos)
VN:F [1.9.22_1171]
Oceny: 0 (z 0 głosów)