- •2.3. Методика розрахунку стабілізатора постійної напруги
- •Основні параметри деяких інтегральних стабілізаторів постійної напруги
- •Стабілізаторів
- •2.4. Імпульсні стабілізатори постійної напруги
- •2.5 Розрахунок імпульсного стабілізатора на основі мікросхеми к142еп1
- •3. Методичні вказівки до проектування мультивібраторів на основі інтегральних схем
- •3.1. Методика розрахунку автоколивальних мультивібраторів на базі спеціальних інтегральних схем
- •3.2. Методика розрахунку загальмованих мультивібраторів на базі інтегральних схем
- •3.3. Методика розрахунку автоколивальних мультивібраторів на базі інтегральних логічних елементів транзисторно-транзисторної логіки
- •Типові значення параметрів іле ттл і ттлш
- •3.4. Методика розрахунку загальмованих мультивібраторів з резистивно-ємнісним зворотним зв’язком на інтегральних логічних елементах і-не транзисторно-транзисторної логіки
Типові значення параметрів іле ттл і ттлш
Параметри |
Серії мікросхем |
|||
133, К155, КМ155 |
533, КМ533, К555, КМ5555 |
530, К530, К534, КР531 |
1531, КР1531 |
|
І1вх, мА |
–1,6 |
–0,4 |
–2 |
–0,6 |
І0вх, мА |
0,04 |
0,04 |
0,05 |
0,02 |
Е1вих, В |
4,2 |
4,2 |
4,5 |
4,5 |
U1вих, В не менше |
2,4 |
2,4 |
2,7 |
2,7 |
U0вих, В не більше |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
U1n, В |
1,5 |
1,5 |
1,3 |
1,3 |
U0n, В |
0,5 |
0,5 |
0,7 |
0,7 |
R1вх, кОм |
10 |
10 |
10 |
20 |
R1вих, Ом |
200 |
200 |
150 |
150 |
К раз |
10 |
10 |
10 |
30 |
U1вх.max, В |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
U0вх.min, В |
–0,4 |
–0,4 |
–0,4 |
–0,4 |
Fmax, МГц |
15 |
25 |
75 |
100 |
Uсс, В |
5 |
5 |
5 |
5 |
Діапазони робочих температур |
–600…+1250
–100…+700 |
133, 533, 530, К530, 1531, К155, К555, КР531, КР1531 |
в одиничному стані, а DD1.2 – в нульовому (t=0 на рис. 3.5, б), то конденсатор C1 заряджений струмом, що протікає через вихід ІЛЕ DD1.1 і резистор R1. Оскільки діод VD1 при цьому закритий, то струм, що протікає крізь нього, як і вхідний струм
ІЛЕ DD1.2, знехтувано малий та не чинить суттєвого впливу на процес заряду конденсатора. В міру зарядження конденсатора C1 вхідна напруга Uвх2 інвертора DD1.2 зменшується за експоненціальним законом із сталою часу 1, прямуючи до нульового рівня. Коли напруга Uвх2 досягне порогової напруги U1п, нижче якої подальше зменшення вхідної напруги призводить до зменшення вихідної наруги інвертора ТТЛ, у мультивібраторі розвивається регенеративний процес, при якому стани елементів DD1.1 і DD1.2 змінюються на протилежні (t=t1 на рис. 3.5, б). Скачкоподібне зменшення
Рис. 3.5. Мультивібратор на елементах І-НЕ:
а – принципова схема; б – часова діаграма;
в – апроксимована вольтамперна характеристика діода
вихідної напруги Uвих1 ІЛЕ DD1.1 зумовлює зменшення вхідної напруги Uвх2, що призводить до швидкого розряду конденсатора C1 через відкритий діод VD1, а потім до його перезарядження вхідним струмом ІЛЕ DD1.2 через резистор R1 при закритому діоді VD1. Вхідна напруга Uвх2 при цьому збільшується до значення Uвх2(tи), що визначається моментом закінчення процесу зарядження конденсатора C2 із сталою часу τ2 в протилежній ділянці мультивібратора (t=t2 на рис. 3.5, б).
Таким чином, процеси періодично повторюються і на виходах ІЛЕ DD1.1 та DD1.2 формуються дві напруги, які змінюються у протифазі з тривалостями tu1 і tu2 (рис. 3.5, б). Виведення формул наведено при відомих апроксимаціях реальних характеристик ІЛЕ ТТЛ та діодів, що застосовуються (рис. 3.5, в).
Оскільки протягом усього часу зарядження конденсатора C2 (C1) і перезарядження конденсатора C1 (C2) ІЛЕ DD1.2 (ІЛЕ DD1.1) повинен знаходитися в одиничному стані, його вхідна напруга Uвх2 (Uвх1) не повинна перевищувати порогового рівня U1п, отже, опір часозадаючого резистора R1 (R2) повинен бути достатньо малим. При цьому необхідно обчислити мінімальне та максимальне значення резисторів R1 і R2.
Максимально допустиме значення резистора обчислюється за такою нерівністю:
. (3.4)
Якщо при виборі опорів навісних резисторів R1 і R2 обмежитись виразом (3.4), то за певних умов у мультивібраторі
може з’явитися жорсткий режим збудження, коли після ввімкнення джерела живлячої напруги обидва інвертора опиняються в одиничному стані. Для усунення такого режиму необхідно виконати умову
. (3.5)
При виконанні умови (3.5) робочі точки обох ІЛЕ опиняються на динамічних ділянках передаточних характеристик , тобто, навіть невелика різниця в коефіцієнтах підсилення K призведе до одного з двох квазистійких станів, коли на виході одного ІЛЕ встановлюється високий рівень вихідної напруги, а на виході іншого – низький. Самозбудження мультивібратора у цьому випадку буде м’яким.
Тривалості імпульсів на виході мультивібратора можна визначити за такими виразами:
;
Вихідні імпульси розглядуваного мультивібратора за формою близькі до прямокутних. Відношення амплітуд переднього і заднього фронтів вихідної напруги (рис. 3.5, б) визначається виразом
Uп ф/Uз ф=R/(R+R1вих),
де R=R1 для вихідних імпульсів ІЛЕ DD1.1, R=R2 для вихідних імпульсів ІЛЕ DD1.2.
Скважність імпульсів, що генеруються,
Q = 1+tu2/tu1 ,
якщо tu2 > tu1, C2>C1.
Для розглядуваної схеми мультивібратора Q=3 – 6.
Якщо Q повинно бути більше шести то необхідно застосовувати іншу схему.