Общая характеристика импульсных режимов.

Получение импульсных электронных сигналов.

1. Общая характеристика импульсных режимов.
2. Мультивибратор – генератор прямоугольных импульсов.
3. Формирование импульсов различной формы.

Общая характеристика импульсных режимов.

Кроме непрерывного сигнала на входе большинства современных электронных устройств используют импульсные сигналы.

Импульсным режимом называют чередование кратковременных сигналов и пауз.

Преимущества импульсных сигналов:

1) импульсный режим позволяет получить при большой мощности импульса – малую среднюю мощность за период, поэтому обеспечивается малая мощность электронного устройства, следовательно, меньше габариты, вес и стоимость;

2) влияние колебаний температуры, невзаимозаменяемости элементной базы на состояние схемы значительно снижено из-за того, что режим работы схемы идет по схеме включена/выключена.

3) сложные электронные устройства (ЭВМ) могут выполняться с помощью большого количества одинаковых электронных элементов, изготовленных по интегральной технологии. Это обеспечивает надежность, малые габариты (вес), малую себестоимость получения всего устройства.

Цифровые сигналы в настоящее время имеют преимущественное распространение перед аналоговыми.

Формы импульсных сигналов.

- прямоугольная форма:

- пилообразная форма:

- экспоненциальная форма:

- трапецеидальная форма:

Параметры импульсного сигнала.

А – амплитуда импульса;

Т – период следования импульса;

tи – длительность импульса по основанию;

tф = tя – передний фронт (нарастание импульса);

tсп = tз – время спада импульса (задний фронт);

q – скважность - 10 (скважность радиолокаторов = 10 000).

Устройства, обеспечивающие получение импульсных сигналов называют генераторами, а устройства, которые определяют параметры импульса называют формирователями импульса.

1.2.Мультивибратор – генератор прямоугольных импульсов.

Схема симметричного мультивибратора со 100%-ной положительной обратной связью между выходом одного транзистора и входом второго транзистора.

Второй закон Кирхгофа для выходной цепи:

Из-за невзаимозаменяемости биполярных транзисторов, предположим:

1) будет закрываться VT2

будет открываться VT1

В результате VT1 окажется полностью открыт, а VT2 полностью закрыт.

Временные диаграммы:

1) Описанный процесс преобразования происходит скачком;

2) Начинается медленный процесс перезарядки конденсаторов С1, С2, через резисторы R1, R2. Положительный потенциал на С2 в первый момент времени не изменит потенциала на VT1, а положительный потенциал на С1 начинает повышать потенциал на базе VT2.

VT1 закрывается

В результате VT2 окажется полностью открыт, а VT1 – полностью закрыт.

Таким образом перезарядка конденсаторов приводит каждый раз к новому квазиустойчивому состоянию, при котором один из транзисторов полностью открыт, а второй полностью закрыт.

Пребывание схемы в каждом квазиустойчивом состоянии определяется временем переходного процесса заряда и разряда конденсатора.

Если

, где τ – постоянная времени цепи.

τ=RC

R=R1=R2

C=C1=C2

Мультивибратор позволяет получить почти прямоугольные импульсы, амплитуда, период и tи зависят от параметров схемы (Eк, R, C).

Мультивибратор на операционном усилителе.

Условием работы генератора сигнала является обеспечение баланса фаз и баланса амплитуд.

- баланс амплитуд

β=1 – баланс фаз.