3.3. Расчет формирователя коротких пусковых импульсов

Схема формирователя коротких пусковых импульсов показана на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Схема формирователя коротких пусковых импульсов

Первый логический элемент – инвертор, второй – выполняет логическую функцию 2И.

Диаграмма напряжений формирователя приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Диаграмма напряжений формирователя коротких импульсов

Для запуска ждущего генератора импульсов требуются короткие пусковые импульсы, длительность которых не меньше, чем (3…5) t_{зад ср}, рассчитанной в пункте 3.1. Можно принять, что длительность выходных импульсов формирователя коротких импульсов, лежит в пределах 0.5…1.0 мкс.

Исходные данные для расчета

1. Длительность выходного импульса: t_{и вых}, в секундах.

2. Длительность входного импульса: t_{и вх}, в секундах.

3. Период повторения выходных импульсов: Т_вх, в секундах.

Примечание: данные по п.п. 2 и 3 дают расчет делителя частоты (п. 5.5.2), в частности Т_вх = Т_пуск, длительность входного импульса – см. рис. 3.2.

Порядок расчета

1. Определяем требуемую длительность фронта выходных (пусковых) импульсов:

t_{Ф. вых} ≤ 0.1t_{и вых},

после чего выбираем серию ИМС формирователя, как в п. 3.1 расчета автогенератора, выписываем электрические параметры ИМС.

2. Определяем сопротивление резистора R2, подключенного к входу первого элемента формирователя – как в п. 3.3 расчета автогенератора. Выбираем номинал резистора из ряда Е24.

3. Определяем сопротивление резистора R₃, подключенного к выходу первого элемента по формуле п.3 расчета автогенератора, заменив в ней Uпор на E_н⁰ = 0,3…0,5 В

4. Определяем емкость конденсатора

С2 = t_{и вых}∙

где Е¹ = 0,9 Е = 4,5 В.

Выбираем номинал резистора из ряда Е24.

5. Определяем время восстановления напряжения на конденсаторе:

t_восст = (R_вых¹ + R3)∙C2∙ln .

Проверяем выполнение условия восстановления:

t_восст ≤ T_вх – t_{и вых} .

3.4. Расчет ждущего генератора пи

Схема ждущего генератора ПИ приведена на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Схема ждущего генератора ПИ

Элементы: дополнительный (Д) и второй – инверторы, элемент 1 выполняет функцию 2И-НЕ.

Диаграмма напряжений ждущего генератора ПИ показана на рис. 3.7.

Рис. 3.7. Диаграмма напряжений ждущего генератора ПИ

Этот генератор под воздействием короткого пускового импульса формирует ПИ с длительностью, указанной в таблице заданий в соответствии с вариантом задания.

Исходные данные для расчета

1. Период повторения пусковых импульсов: T_вх, в секундах.

2. Длительность выходных импульсов: t_ивых, в секундах.

3. Амплитуда выходных импульсов: U_вых ≥ 2,4 В.

Порядок расчета

1. Как в п. 1 расчета формирователя коротких импульсов.

2. Определяем сопротивления резисторов R4 и R5, подключенных к входам логических элементов генератора – как в п. 3 расчета автогенератора. Выбираем номинал этих резисторов (R4 = R5).

3. Определяем постоянное смещение на входах логических элементов:

U_co = I_вх⁰∙(R5∙R_вх⁰)∙ .

4. Рассчитываем амплитуду выходного импульса:

U_вф = ,

Проверяем выполнение условия U_вф ≥ 2,4В

5. Находим значение промежуточной величины:

B = (E + Uc_o)∙R5∙ , Е = 5 В.

6. Находим емкость конденсатора:

C3 = t_{и вых}∙ ,

выбираем емкость из ряда номиналов Е24

7. Определяем время восстановления напряжения на конденсаторе:

t_восст = 3,5∙(R_вых⁰+r_д)∙С3 + τ_э∙ln ,

где τ_э = С3 ∙ (R_вх⁰∙R5)∙ ,

R_вых⁰, r_д, U_до – как в расчете автогенератора.

Проверяем выполнение условия: t_восст ≤ Т_вх – t_{и вх}.

Содержание отчетной части задания

1. Вначале следует привести расчеты каскадов устройства: автогенератора, делителя частоты (с диаграммой напряжений), формирователя пусковых импульсов и ждущего генератора: название расчета, исходные данные и порядок расчета. Пример: