Les générateurs d'impulsions sont des appareils capables de créer des ondes d'une certaine forme. La fréquence d'horloge dans ce cas dépend de nombreux facteurs. L’objectif principal des générateurs est la synchronisation des processus dans les appareils électriques. Ainsi, l'utilisateur a la possibilité de configurer divers équipements numériques.

Les exemples incluent les horloges et les minuteries. L'élément principal des appareils de ce type est considéré comme un adaptateur. De plus, des condensateurs et des résistances ainsi que des diodes sont installés dans les générateurs. Les principaux paramètres des appareils comprennent l'indicateur d'excitation des oscillations et la résistance négative.

Générateurs avec onduleurs

Vous pouvez fabriquer un générateur d'impulsions de vos propres mains en utilisant des onduleurs à la maison. Pour ce faire, vous aurez besoin d'un adaptateur sans condensateur. Il est préférable d'utiliser des résistances de champ. Leur paramètre de transmission d'impulsions est à un niveau assez élevé. Les condensateurs de l'appareil doivent être sélectionnés en fonction de la puissance de l'adaptateur. Si sa tension de sortie est de 2 V, alors le minimum doit être de 4 pF. De plus, il est important de surveiller le paramètre de résistance négative. En moyenne, elle doit osciller autour de 8 ohms.

Modèle à impulsion rectangulaire avec régulateur

Aujourd'hui, un générateur d'impulsions rectangulaires avec régulateurs est assez courant. Pour que l'utilisateur puisse régler la fréquence maximale de l'appareil, il est nécessaire d'utiliser un modulateur. Les fabricants les présentent sur le marché sous forme de boutons rotatifs et à boutons-poussoirs. Dans ce cas, il est préférable d’opter pour la première option. Tout cela vous permettra d'affiner les réglages et de ne pas avoir peur d'une panne du système.

Le modulateur est installé dans le générateur d'impulsions carrées directement sur l'adaptateur. Dans ce cas, la soudure doit être effectuée avec beaucoup de soin. Tout d’abord, vous devez nettoyer soigneusement tous les contacts. Si l’on considère les adaptateurs sans condensateur, leurs sorties se trouvent sur la face supérieure. De plus, il existe des adaptateurs analogiques, souvent disponibles avec un capot de protection. Dans cette situation, il faut le supprimer.

Pour que l'appareil ait un débit élevé, les résistances doivent être installées par paires. Le paramètre d'excitation par oscillation dans ce cas doit être au niveau. Comme problème principal, le générateur d'impulsions rectangulaires (le schéma est présenté ci-dessous) présente une forte augmentation de la température de fonctionnement. Dans ce cas, vous devez vérifier la résistance négative de l'adaptateur sans condensateur.

Générateur d'impulsions superposées

Pour fabriquer un générateur d'impulsions de vos propres mains, il est préférable d'utiliser un adaptateur analogique. Dans ce cas, il n’est pas nécessaire d’utiliser des régulateurs. Cela est dû au fait que le niveau de résistance négative peut dépasser 5 ohms. En conséquence, les résistances sont soumises à une charge assez importante. Les condensateurs de l'appareil sont sélectionnés avec une capacité d'au moins 4 ohms. À son tour, l'adaptateur leur est connecté uniquement par des contacts de sortie. Le principal problème du générateur d'impulsions est l'asymétrie des oscillations, qui se produit en raison d'une surcharge des résistances.

Appareil à impulsion symétrique

Il est possible de réaliser un simple générateur d'impulsions de ce type en utilisant uniquement des inverseurs. Dans une telle situation, il est préférable de sélectionner un adaptateur de type analogique. Cela coûte beaucoup moins cher sur le marché que la modification sans condensateur. De plus, il est important de faire attention au type de résistances. De nombreux experts conseillent de choisir des modèles à quartz pour le générateur. Cependant, leur débit est assez faible. De ce fait, le paramètre d'excitation par oscillation ne dépassera jamais 4 ms. De plus, il existe un risque de surchauffe de l’adaptateur.

Compte tenu de tout ce qui précède, il est préférable d’utiliser des résistances à effet de champ. dans ce cas, cela dépendra de leur emplacement sur le plateau. Si vous choisissez l'option lorsqu'ils sont installés devant l'adaptateur, dans ce cas, le taux d'excitation des oscillations peut atteindre jusqu'à 5 ms. Dans la situation inverse, on ne peut pas compter sur de bons résultats. Vous pouvez vérifier le fonctionnement du générateur d'impulsions en connectant simplement une alimentation de 20 V. En conséquence, le niveau de résistance négative doit être d'environ 3 ohms.

Pour minimiser le risque de surchauffe, il est également important de n'utiliser que des condensateurs capacitifs. Le régulateur peut être installé dans un tel appareil. Si l'on considère les modifications rotatives, le modulateur de la série PPR2 convient en option. Selon ses caractéristiques, il est aujourd'hui assez fiable.

Générateur avec gâchette

Un déclencheur est un appareil chargé de transmettre un signal. Aujourd'hui, ils sont vendus unidirectionnels ou bidirectionnels. Pour le générateur, seule la première option convient. L'élément ci-dessus est installé à proximité de l'adaptateur. Dans ce cas, la soudure ne doit être effectuée qu'après avoir soigneusement nettoyé tous les contacts.

Vous pouvez même choisir directement un adaptateur analogique. La charge dans ce cas sera faible et le niveau de résistance négative avec un assemblage réussi ne dépassera pas 5 Ohms. Le paramètre d'excitation des oscillations avec déclencheur est en moyenne de 5 ms. Le principal problème du générateur d’impulsions est le suivant : une sensibilité accrue. De ce fait, ces appareils ne sont pas capables de fonctionner avec une alimentation supérieure à 20 V.

charge accrue ?

Faisons attention aux microcircuits. Les générateurs d'impulsions de ce type impliquent l'utilisation d'un inducteur puissant. De plus, seul un adaptateur analogique doit être sélectionné. Dans ce cas, il est nécessaire d’atteindre un débit système élevé. A cet effet, on utilise uniquement des condensateurs de type capacitif. Au minimum, ils doivent pouvoir résister à une résistance négative de 5 ohms.

Une grande variété de résistances conviennent à l'appareil. Si vous les choisissez de type fermé, il est alors nécessaire de leur prévoir un contact séparé. Si vous décidez d'utiliser des résistances à effet de champ, le changement de phase prendra dans ce cas assez de temps. Les thyristors sont pratiquement inutiles pour de tels appareils.

Modèles avec stabilisation quartz

Le circuit générateur d'impulsions de ce type permet d'utiliser uniquement un adaptateur sans condensateur. Tout cela est nécessaire pour garantir que le taux d'excitation des oscillations soit d'au moins 4 ms. Tout cela réduira également les pertes thermiques. Les condensateurs de l'appareil sont sélectionnés en fonction du niveau de résistance négative. De plus, le type d’alimentation électrique doit être pris en compte. Si l'on considère les modèles pulsés, leur niveau de courant de sortie est en moyenne d'environ 30 V. Tout cela peut à terme conduire à une surchauffe des condensateurs.

Pour éviter de tels problèmes, de nombreux experts conseillent d'installer des diodes Zener. Ils sont soudés directement sur l'adaptateur. Pour ce faire, vous devez nettoyer tous les contacts et vérifier la tension cathodique. Des adaptateurs auxiliaires pour ces générateurs sont également utilisés. Dans cette situation, ils jouent le rôle d'un émetteur-récepteur commuté. En conséquence, le paramètre d'excitation par oscillation augmente jusqu'à 6 ms.

Générateurs avec condensateurs PP2

La mise en place d'un générateur d'impulsions haute tension avec des condensateurs de ce type est assez simple. Trouver des éléments pour de tels appareils sur le marché n'est pas un problème. Cependant, il est important de choisir un microcircuit de qualité. De nombreuses personnes achètent des modifications multicanaux à cet effet. Cependant, ils sont assez chers en magasin par rapport aux types ordinaires.

Les transistors pour générateurs sont ceux à unijonction les plus appropriés. Dans ce cas, le paramètre de résistance négative ne doit pas dépasser 7 Ohms. Dans une telle situation, on peut espérer la stabilité du système. Pour augmenter la sensibilité de l'appareil, beaucoup conseillent d'utiliser des diodes Zener. Cependant, les déclencheurs sont extrêmement rarement utilisés. Cela est dû au fait que le débit du modèle est considérablement réduit. Le principal problème des condensateurs est considéré comme l’amplification de la fréquence limite.

En conséquence, le changement de phase se produit avec une marge importante. Pour configurer correctement le processus, vous devez d'abord configurer l'adaptateur. Si le niveau de résistance négatif est de 5 ohms, alors la fréquence maximale de l'appareil doit être d'environ 40 Hz. En conséquence, la charge sur les résistances est supprimée.

Modèles avec condensateurs PP5

On trouve assez souvent un générateur d'impulsions haute tension doté des condensateurs spécifiés. De plus, il peut être utilisé même avec des alimentations de 15 V. Son débit dépend du type d'adaptateur. Dans ce cas, il est important de choisir les résistances. Si vous sélectionnez des modèles de terrain, il est préférable d'installer un adaptateur de type sans condensateur. Dans ce cas, le paramètre de résistance négative sera d'environ 3 ohms.

Les diodes Zener sont utilisées assez souvent dans ce cas. Cela est dû à une forte diminution du niveau de la fréquence limite. Afin de le niveler, les diodes Zener sont idéales. Ils sont généralement installés à proximité du port de sortie. À son tour, il est préférable de souder les résistances à proximité de l'adaptateur. L'indicateur d'excitation oscillatoire dépend de la capacité des condensateurs. En considérant les modèles 3 pF, notez que le paramètre ci-dessus ne dépassera jamais 6 ms.

Problèmes principaux du générateur

Le principal problème des appareils dotés de condensateurs PP5 est considéré comme une sensibilité accrue. Dans le même temps, les indicateurs thermiques sont également à un niveau bas. Pour cette raison, il est souvent nécessaire d’utiliser un déclencheur. Cependant, dans ce cas, il est toujours nécessaire de mesurer la tension de sortie. S'il dépasse 15 V avec un bloc de 20 V, alors le déclencheur peut améliorer considérablement le fonctionnement du système.

Appareils sur les régulateurs MKM25

Le circuit générateur d'impulsions avec ce régulateur ne comprend que des résistances de type fermé. Dans ce cas, des microcircuits peuvent même être utilisés dans la série PPR1. Dans ce cas, seuls deux condensateurs sont nécessaires. Le niveau de résistance négative dépend directement de la conductivité des éléments. Si la capacité du condensateur est inférieure à 4 pF, la résistance négative peut même augmenter jusqu'à 5 ohms.

Pour résoudre ce problème, il est nécessaire d’utiliser des diodes Zener. Dans ce cas, le régulateur est installé sur le générateur d'impulsions à proximité de l'adaptateur analogique. Les contacts de sortie doivent être soigneusement nettoyés. Vous devez également vérifier la tension de seuil de la cathode elle-même. S'il dépasse 5 V, un générateur d'impulsions réglable peut être connecté à deux contacts.

Schéma 1

Le générateur a été conçu pour utiliser un nombre minimum de composants électroniques couramment disponibles, avec une bonne répétabilité et une fiabilité raisonnable. La version générateur (circuit 1) est assemblée sur la base du contrôleur PWM largement utilisé UC3525 (U1), qui contrôle un circuit en pont basé sur des transistors à effet de champ Q4-Q7. Si les interrupteurs inférieurs de chacun des demi-ponts fonctionnant en antiphase sont commandés directement par les sorties du microcircuit 11/14 U2, alors des cascades booster sur les transistors Q2, Q3 sont utilisées comme pilotes du bras supérieur. De tels étages sont largement utilisés dans la plupart des pilotes de microcircuits modernes et sont assez bien décrits dans la littérature sur l'électronique de puissance. La tension d'entrée, alternative ou continue (~24~220V/30-320V), fournie à l'entrée du pont de diodes (ou en la contournant dans le cas d'une tension continue), alimente la partie puissance du circuit. Pour éviter un courant de démarrage important, la thermistance Vr1 (5A/5Ohm) est connectée au circuit d'alimentation. La partie commande du circuit peut être alimentée depuis n'importe quelle source avec une tension de sortie de +15/+25V et un courant de 0,5A. Le stabilisateur de tension paramétrique sur le transistor Q1 peut avoir une tension de sortie de +9 à +18V (selon le type d'interrupteurs de puissance utilisés par exemple), mais dans certains cas on peut se passer de ce stabilisateur si une source d'alimentation externe avec le nécessaire Les paramètres sont déjà stabilisés. Le microcircuit UC3525 n'a pas été choisi par hasard : il a la capacité de générer une séquence d'impulsions de plusieurs dizaines de hertz à 500 kHz et des sorties assez puissantes (0,5A). À tout le moins, les microcircuits TL494 ne pouvaient pas fonctionner à une fréquence inférieure à 250 Hz en mode push-pull (en mode monocycle - pas de problème) - la logique interne fonctionnait mal et la séquence d'impulsions, ainsi que leur durée , est devenu chaotique.

La fréquence de la séquence d'impulsions est ajustée à l'aide de la résistance variable R1 et la durée de l'impulsion est ajustée à l'aide de R4. La durée initiale du "temps mort" est fixée par la résistance R3.

Schéma 2

Le générateur illustré dans le diagramme 2 est un analogue complet du circuit précédent et ne présente pratiquement aucune différence de circuit. Cependant, le microcircuit domestique K1156EU2 (un analogue complet de l'UC3825), utilisé dans ce générateur, est capable de fonctionner à des fréquences plus élevées (presque jusqu'à 1 MHz), les étages de sortie ont une capacité de charge plus élevée (jusqu'à 1,5 A). De plus, son brochage présente une différence mineure par rapport à l'UC3525. Ainsi, le condensateur « horloge » est connecté à la broche 6 (5 pour la puce 3525), la résistance de synchronisation est connectée à la broche 5 (6 pour la puce 3525). Si la broche 9 de la puce UC3525 est la sortie de l'amplificateur d'erreur, alors dans la puce UC3825, cette broche fonctionne comme l'entrée du limiteur de « courant ». Cependant, tous les détails se trouvent dans la fiche technique de ces microcircuits. Il convient cependant de noter que le K1156EU2 est moins stable aux fréquences inférieures à 200 Hz et nécessite une disposition plus soignée et un blocage obligatoire de ses circuits d'alimentation avec des condensateurs de capacité relativement importante. Si ces conditions sont ignorées, la fluidité du réglage de la durée d'impulsion proche de son maximum temporaire peut être perturbée. La fonctionnalité décrite n'est toutefois apparue que lorsqu'elle est assemblée sur une maquette. Après avoir assemblé le générateur sur le circuit imprimé, ce problème n'est pas apparu.

Les deux circuits sont facilement évolutifs en puissance en utilisant soit des transistors plus puissants, soit en les connectant en parallèle (pour chacun des interrupteurs), ainsi qu'en modifiant la tension d'alimentation des interrupteurs de puissance. Il est conseillé de « monter » tous les composants de puissance sur des radiateurs. Jusqu'à une puissance de 100 W, des radiateurs à base adhésive ont été utilisés, conçus pour être installés sur des puces mémoire dans des cartes vidéo (commutateurs de sortie et transistor stabilisateur). En une demi-heure de fonctionnement à une fréquence de 10 kHz avec une durée maximale des impulsions de sortie, avec une tension d'alimentation de commutation (des transistors 31N20 ont été utilisés) +28V pour une charge d'environ 100W (deux lampes 12V/50W connectées en série), la température des interrupteurs électriques ne dépassait pas 35 degrés Celsius.

Pour construire les circuits ci-dessus, des solutions de circuits prêtes à l'emploi ont été utilisées, que j'ai seulement revérifiées et complétées lors du prototypage. Des circuits imprimés ont été conçus et fabriqués pour les circuits du générateur. Les figures 1 et 2 montrent les cartes de la première version du circuit générateur, les figures 3 et 4 montrent les images des cartes du deuxième circuit.

Au moment de la rédaction de cet article, les deux circuits ont été testés en fonctionnement à des fréquences de 40 Hz à 200 kHz avec diverses charges actives et inductives (jusqu'à 100 W), à des tensions d'alimentation d'entrée constantes de 23 à 100 V, avec des transistors de sortie IRFZ46, IRF1407, IRF3710, IRF540. ,IRF4427, 31N20,IRF3205. Au lieu des transistors bipolaires Q2, Q3, il est recommandé d'installer (en particulier pour un fonctionnement à des fréquences supérieures à 1 kHz) des transistors à effet de champ, tels que IRF630, IRF720 et similaires avec un courant de 2A et une tension de fonctionnement de 350V. Dans ce cas, la valeur de la résistance R7 peut varier de 47 Ohm (sur 500 Hz) à 1 k.

Les valeurs nominales des composants sont indiquées par une barre oblique - pour les fréquences supérieures à 1 kHz / pour les fréquences jusqu'à 1 kHz, à l'exception des résistances R10, R11, non indiquées dans le schéma électrique, mais pour lesquelles il existe des emplacements de montage sur les cartes - des cavaliers peuvent être installés au lieu de ces résistances.

Les générateurs ne nécessitent aucune configuration et, avec une installation sans erreur et des composants réparables, commencent à fonctionner immédiatement après la mise sous tension du circuit de commande et des transistors de sortie. La plage de fréquence requise est déterminée par la capacité du condensateur C1. Les valeurs et positions des composants pour les deux circuits sont les mêmes.

La figure 5 montre les cartes de générateur assemblées.

Liste des radioéléments

Désignation	Taper	Dénomination	Quantité	Note	Boutique	Mon bloc-notes
R1	Résistance	100 kOhms	1			Vers le bloc-notes
R2	Résistance	3,3 kOhms	1			Vers le bloc-notes
R3	Résistance	22/100	1			Vers le bloc-notes
R4	Résistance	10 kOhms	1			Vers le bloc-notes
R5	Résistance	33/100	1			Vers le bloc-notes
R8, R9	Résistance	51/3k3	2			Vers le bloc-notes
R10, R11	Résistance	0.47	2			Vers le bloc-notes
C1	Condensateur	1nF/0,33uF	1			Vers le bloc-notes
C2	Condensateur	0,1u	1			Vers le bloc-notes
C3		1000uFX35V	1			Vers le bloc-notes
C4	Condensateur électrolytique	100uF/25V	1			Vers le bloc-notes
C5	Condensateur électrolytique	220uF/25V	1			Vers le bloc-notes
C6, C7	Condensateur électrolytique	47uF50V	2			Vers le bloc-notes
C8, C9	Condensateur	330 µF	2			Vers le bloc-notes
C10, C11	Condensateur électrolytique	120uF/400V	2			Vers le bloc-notes
D2, D3, D6, D7	Diode redresseur	FR207	4			Vers le bloc-notes
T2, T3	Transistor bipolaire

Les générateurs d'impulsions sont conçus pour produire des impulsions d'une certaine forme et durée. Ils sont utilisés dans de nombreux circuits et appareils. Ils sont également utilisés dans la technique de mesure pour l'installation et la réparation de divers appareils numériques. Les impulsions rectangulaires sont idéales pour tester la fonctionnalité des circuits numériques, tandis que les impulsions triangulaires peuvent être utiles pour les générateurs de balayage ou de balayage.

Le générateur génère une seule impulsion rectangulaire en appuyant sur un bouton. Le circuit est assemblé sur des éléments logiques basés sur un déclencheur RS régulier, ce qui élimine également la possibilité de rebondir les impulsions des contacts des boutons atteignant le compteur.

Dans la position des contacts du bouton, comme indiqué sur le schéma, une tension de niveau haut sera présente à la première sortie, et à la deuxième sortie un niveau bas ou zéro logique, lorsque le bouton est enfoncé, l'état de la gâchette sera changer à l’opposé. Ce générateur est parfait pour tester le fonctionnement de différents compteurs

Dans ce circuit, une seule impulsion est générée dont la durée ne dépend pas de la durée de l'impulsion d'entrée. Un tel générateur est utilisé dans une grande variété d'options : pour simuler les signaux d'entrée d'appareils numériques, lors du test de la fonctionnalité de circuits basés sur des microcircuits numériques, la nécessité de fournir un certain nombre d'impulsions à un appareil testé avec contrôle visuel des processus , etc.

Dès que l'alimentation du circuit est activée, le condensateur C1 commence à se charger et le relais est activé, ouvrant le circuit d'alimentation avec ses contacts avant, mais le relais ne s'éteindra pas immédiatement, mais avec un retard, car le le courant de décharge du condensateur C1 circulera à travers son enroulement. Lorsque les contacts arrière du relais seront à nouveau fermés, un nouveau cycle commencera. La fréquence de commutation du relais électromagnétique dépend de la capacité du condensateur C1 et de la résistance R1.

Vous pouvez utiliser presque n'importe quel relais, j'ai pris . Un tel générateur peut être utilisé, par exemple, pour allumer les lumières des arbres de Noël et d'autres effets. L'inconvénient de ce schéma est l'utilisation d'un gros condensateur.

Un autre circuit générateur basé sur un relais, avec un principe de fonctionnement similaire au circuit précédent, mais contrairement à lui, la fréquence de répétition est de 1 Hz avec une capacité de condensateur plus petite. Lorsque le générateur est allumé, le condensateur C1 commence à se charger, puis la diode Zener s'ouvre et le relais K1 fonctionne. Le condensateur commence à se décharger à travers la résistance et le transistor composite. Après une courte période, le relais s'éteint et un nouveau cycle du générateur commence.

Le générateur d'impulsions, sur la figure A, utilise trois éléments logiques ET-NON et un transistor unipolaire VT1. En fonction des valeurs du condensateur C1 et des résistances R2 et R3, des impulsions d'une fréquence de 0,1 à 1 MHz sont générées à la sortie 8. Une plage aussi vaste s'explique par l'utilisation d'un transistor à effet de champ dans le circuit, qui a permis d'utiliser des résistances mégaohm R2 et R3. En les utilisant, vous pouvez également modifier le rapport cyclique des impulsions : la résistance R2 définit la durée du niveau haut et R3 définit la durée de la tension de niveau bas. VT1 peut provenir de n’importe quelle série KP302, KP303. -K155LA3.

Si vous utilisez des microcircuits CMOS, par exemple K561LN2, au lieu de K155LA3, vous pouvez réaliser un générateur d'impulsions à large plage sans utiliser de transistor à effet de champ dans le circuit. Le circuit de ce générateur est représenté sur la figure B. Pour augmenter le nombre de fréquences générées, la capacité du condensateur du circuit de synchronisation est sélectionnée par le commutateur S1. La gamme de fréquences de ce générateur est de 1 Hz à 10 kHz.

La dernière figure montre le circuit du générateur d'impulsions, qui inclut la possibilité d'ajuster le rapport cyclique. Pour ceux qui l’auraient oublié, rappelons-le. Le rapport cyclique des impulsions est le rapport de la période de répétition (T) à la durée (t) :

Le rapport cyclique à la sortie du circuit peut être réglé de 1 à plusieurs milliers à l'aide de la résistance R1. Le transistor fonctionnant en mode commutation est conçu pour amplifier les impulsions de puissance

Si un générateur d'impulsions très stable est nécessaire, il est alors nécessaire d'utiliser du quartz à la fréquence appropriée.

Le circuit générateur représenté sur la figure est capable de générer des impulsions rectangulaires et en dents de scie. L'oscillateur maître est réalisé sur les éléments logiques DD 1.1-DD1.3 du microcircuit numérique K561LN2. La résistance R2 associée au condensateur C2 forment un circuit différenciateur qui génère des impulsions courtes d'une durée de 1 μs à la sortie de DD1.5. Un stabilisateur de courant réglable est monté sur un transistor à effet de champ et une résistance R4. Le courant circule de sa sortie vers le condensateur de charge C3 et la tension à ses bornes augmente linéairement. Lorsqu'une courte impulsion positive arrive, le transistor VT1 s'ouvre et le condensateur SZ se décharge. Formant ainsi une tension en dents de scie sur ses plaques. À l'aide d'une résistance variable, vous pouvez réguler le courant de charge du condensateur et la pente de l'impulsion de tension en dents de scie, ainsi que son amplitude.

Variante d'un circuit oscillateur utilisant deux amplificateurs opérationnels

Le circuit est construit à l'aide de deux amplificateurs opérationnels de type LM741. Le premier ampli opérationnel est utilisé pour générer une forme rectangulaire et le second génère une forme triangulaire. Le circuit générateur est construit comme suit :

Dans le premier LM741, le retour (FE) est connecté à l'entrée inverseuse depuis la sortie de l'amplificateur, réalisé à l'aide de la résistance R1 et du condensateur C2, et le retour est également connecté à l'entrée non inverseuse, mais via un diviseur de tension basé sur des résistances. R2 et R5. La sortie du premier ampli opérationnel est directement connectée à l'entrée inverseuse du deuxième LM741 via la résistance R4. Ce deuxième ampli opérationnel, avec R4 et C1, forme un circuit intégrateur. Son entrée non inverseuse est mise à la terre. Les deux amplificateurs opérationnels sont alimentés par des tensions d'alimentation +Vcc et –Vee, comme d'habitude sur les septième et quatrième broches.

Le schéma fonctionne comme suit. Supposons qu'il y ait initialement +Vcc à la sortie de U1. Ensuite, la capacité C2 commence à se charger à travers la résistance R1. À un certain moment, la tension à C2 dépassera le niveau à l'entrée non inverseuse, qui est calculé à l'aide de la formule ci-dessous :

V 1 = (R 2 / (R 2 +R 5)) × V o = (10 / 20) × V o = 0,5 × V o

La sortie de V 1 deviendra –Vee. Ainsi, le condensateur commence à se décharger à travers la résistance R1. Lorsque la tension aux bornes de la capacité devient inférieure à la tension déterminée par la formule, le signal de sortie sera à nouveau + Vcc. Ainsi, le cycle est répété et de ce fait, des impulsions rectangulaires sont générées avec une période de temps déterminée par le circuit RC composé de la résistance R1 et du condensateur C2. Ces formes rectangulaires sont également des signaux d'entrée vers le circuit intégrateur, qui les convertit en forme triangulaire. Lorsque la sortie de l'ampli opérationnel U1 est de +Vcc, la capacité C1 est chargée à son niveau maximum et produit une pente positive ascendante du triangle à la sortie de l'ampli opérationnel U2. Et, par conséquent, s'il y a –Vee à la sortie du premier ampli-op, alors une pente négative et descendante se formera. Autrement dit, nous obtenons une onde triangulaire à la sortie du deuxième ampli opérationnel.

Le générateur d'impulsions du premier circuit est construit sur le microcircuit TL494, parfait pour configurer n'importe quel circuit électronique. La particularité de ce circuit est que l'amplitude des impulsions de sortie peut être égale à la tension d'alimentation du circuit, et le microcircuit est capable de fonctionner jusqu'à 41 V, car ce n'est pas pour rien qu'on le retrouve dans les alimentations d'ordinateurs personnels.

Vous pouvez télécharger la disposition du PCB à partir du lien ci-dessus.

Le taux de répétition des impulsions peut être modifié avec le commutateur S2 et la résistance variable RV1 ; la résistance RV2 est utilisée pour ajuster le rapport cyclique. Le commutateur SA1 est conçu pour changer les modes de fonctionnement du générateur de en phase à anti-phase. La résistance R3 doit couvrir la plage de fréquence et la plage de réglage du rapport cyclique est régulée en sélectionnant R1, R2

Condensateurs C1-4 de 1000 pF à 10 µF. Tous les transistors haute fréquence KT972

Une sélection de circuits et de conceptions de générateurs d'impulsions rectangulaires. L'amplitude du signal généré dans de tels générateurs est très stable et proche de la tension d'alimentation. Mais la forme des oscillations est très loin d'être sinusoïdale - le signal est pulsé et la durée des impulsions et des pauses entre elles est facilement réglable. Les impulsions peuvent facilement prendre l'apparence d'un méandre lorsque la durée de l'impulsion est égale à la durée de la pause entre elles.

Génère de puissantes impulsions simples courtes qui définissent un niveau logique opposé à celui existant à l'entrée ou à la sortie de tout élément numérique. La durée de l'impulsion est choisie de manière à ne pas endommager l'élément dont la sortie est connectée à l'entrée testée. Ceci permet de ne pas perturber la connexion électrique de l'élément testé avec le reste.

La tâche du calcul est de déterminer la structure du circuit électrique, de sélectionner la base des éléments et de déterminer les paramètres du circuit électrique des générateurs d'impulsions.

Donnée initiale:

· type de processus technologique et ses caractéristiques ;

· utilisation constructive du circuit de décharge ;

· caractéristiques de la tension d'alimentation ;

· paramètres d'impulsions électriques, etc.

Séquence de calcul :

La séquence de calcul dépend de la structure du circuit électrique du générateur, qui est constitué en tout ou en partie des éléments suivants : source de tension continue (alternative), autogénérateur, redresseur, circuit de décharge, transformateur haute tension, charge ( Figure 2.14).

· calcul du convertisseur de tension (Fig. 2.15, a) ;

· calcul du générateur d'impulsions lui-même (Fig. 2.16).

2.14. Schéma fonctionnel complet du générateur d'impulsions : 1 – source de tension ; 2 – autogénérateur ; 3 – redresseur ; 4 – filtre lissant ; 5 – circuit de décharge avec transformateur haute tension ; 6 – charger.

Calcul du convertisseur (Fig. 2.15 a). Tension d'alimentation U n = 12 V CC. Nous sélectionnons la tension de sortie du convertisseur U 0 = 300 V à un courant de charge J 0 = 0,001 A, puissance de sortie P 0 = 0,3 W, fréquence f 0 = 400 Hz.

La tension de sortie du convertisseur est sélectionnée parmi les conditions d'augmentation de la stabilité de la fréquence du générateur et d'obtention d'une bonne linéarité des impulsions de tension de sortie, c'est-à-dire U n >> U sur tiret, généralement U n = 2U sur tiret.

La fréquence de la tension de sortie est définie en fonction des conditions de performances optimales de l'oscillateur maître du convertisseur de tension.

Les valeurs de P 0 et U 0 permettent l'utilisation d'un dinistor VS de la série KY102 dans le circuit générateur.

Comme transistor VT nous utilisons le MP26B, pour lequel les modes de limitation sont les suivants : U kbm = 70V, I KM = 0,4A, I bm = 0,015A, U kbm = 1V.

Nous proposons le noyau du transformateur en acier électrique. On accepte V M = 0,7 T, η = 0,75, 25 s.

Nous vérifions l'adéquation du transformateur en cours de réalisation pour fonctionner dans le circuit convertisseur selon les conditions :

Ukbm ≥2,5Un ; Je km ≥1,2Je kn ; J'ai un bm ≥1,2. (2,77)

Courant du collecteur de transistor

Courant maximum du collecteur :

D'après les caractéristiques du collecteur de sortie du transistor MP26B pour un courant de collecteur donné β st = 30, donc le courant de saturation de base

UN.

Courant de base :

Je bm =1,2·0,003=0,0036A.

Par conséquent, le transistor MP26B, selon la condition (2.78), convient au circuit conçu.

Résistance de résistance dans le circuit diviseur de tension :

Om; (2,79)

Ohm.

Nous acceptons les valeurs standards les plus proches des résistances R 1 = 13000 Ohm, R 2 = 110 Ohm.

La résistance R dans le circuit de base du transistor régule la puissance de sortie du générateur ; sa résistance est comprise entre 0,5...1 kOhm.

Section du noyau du transformateur TV1 :

Graphique 2.15. Schéma schématique du générateur d'impulsions : a – convertisseur ;

b – générateur d'impulsions

On choisit une âme Ш8×8, pour laquelle S c =0,52.10 -4 m2.

Nombre de tours dans les enroulements du transformateur TV1 :

Vit.; (2,81)

vit.; (2,82)

vit. (2,83)

Capacité du condensateur de filtrage VC1 :

Diamètre des fils des enroulements du transformateur TV1 :

Nous sélectionnons des diamètres de fil standards d 1 = 0,2 mm, d 2 = mm, d 3 = 0,12 mm.

Compte tenu de l'épaisseur de l'émail isolant, d 1 = 0,23 mm, d 2 = 0,08 mm, d 3 = 0,145 mm.

Riz. 2.16. Schéma de conception du générateur d'impulsions

Calcul des générateurs d'impulsions (Fig. 2.16)

Nous prenons la tension à l'entrée du générateur égale à la tension à la sortie du convertisseur U 0 = 300 V. Fréquence d'impulsion f = 1...2 Hz. L'amplitude de la tension d'impulsion ne dépasse pas 10 kV. La quantité d'électricité par impulsion ne dépasse pas 0,003 C. Durée d'impulsion jusqu'à 0,1 s.

On sélectionne une diode VD de type D226B (U in = 400 V, I in = 0,3 A, U in = 1 V) et un thyristor de type KN102I (U in = 150 V, I in = 0,2 A, U in = 1 ,5 V, I allumé = 0,005 A, I éteint = 0,015 A, τ allumé = 0,5·10 -6 s τ éteint = 40·10 -6 s).

Résistance directe au courant continu de la diode R d.pr = 3,3 Ohm et du thyristor R t.pr = 7,5 Ohm.

Période de répétition des impulsions pour une plage de fréquence donnée :

. (2.86)

La résistance du circuit de charge R 3 doit être telle que

Ohm. (2,88)

Alors R 3 =R 1 +R d.pr =20.10 3 +3,3=20003,3 Ohm.

Courant de charge:

R. (2,89)

La résistance R2 limite le courant de décharge à une valeur sûre. Sa résistance :

Oh, (2,90)

où U p est la tension aux bornes du condensateur de charge VC2 au début de la décharge, sa valeur est égale à U off. Dans ce cas, la condition R 1 >>R 2 (20.10 3 >>750) doit être remplie.

Résistance du circuit de décharge :

R p = R 2 R t. pr = 750 + 7,5 = 757,5 Ohm.

Les conditions d'inclusion stable (2.91, 2.92) sont satisfaites.

, , (2.91)

, . (2.92)

Capacité du condensateur VC2 :

. (2.93)

Capacité VC2 pour fréquence f=1 Hz :

F

Et pour une fréquence de 2 Hz :

C 2 =36·10 -6 F.

Amplitude de courant dans le circuit de charge du condensateur VC2

, (2.94)

Amplitude du courant dans le circuit de charge du condensateur VC2 :

, (2.95)

Énergie d'impulsion :

J. (2,96)

Quantité maximale d'électricité par impulsion :

q m =I p τ p =I p R p C 2 =0,064·757,5·72·10 -6 =0,003 C (2,97)

ne dépasse pas la valeur spécifiée.

Calculons les paramètres du transformateur de sortie TV2.

Puissance nominale du transformateur :

W, (2,98)

où η t = 0,7...0,8 est le rendement d'un transformateur de faible puissance.

Surface transversale du noyau du transformateur :

Le nombre de tours de chaque enroulement du transformateur par

vit/V. (2.100)

Nombre de tours dans les enroulements du transformateur TV2 :

W 4 = 150 N = 150,16,7 = 2 505 vit.; (2.101)

W 5 =10000·16,7=167·10 3 vit.

Diamètre des fils dans les enroulements (2,85) :

mm;

mm.

Nous sélectionnons des diamètres standards de fils avec isolation en émail d 4 = 0,2 mm, d 5 = 0,04 mm.

Exemple. Déterminez la tension et les courants dans le circuit illustré à la Fig. 2.16.

Étant donné : U c = 300 V AC 400 Hz, C = 36 10 -6 F, R d.pr = 10 Ohm, R t.pr = 2,3 Ohm, L w = 50 mH, R 1 = 20 kOhm, R 2 = 750 ohms.

Tension aux bornes du condensateur au moment de la charge :

, (2.102)

où τ st = 2·10 4 ·36·10 -6 =0,72 s.

Impédance du circuit de charge de la capacité VC2 :

Le courant de charge est :

UN.

Mitchell Lee

Journal LT de l'innovation analogique

Les sources d'impulsions raides qui simulent une fonction échelonnée sont souvent utiles dans certaines mesures en laboratoire. Par exemple, si la pente des fronts est de l'ordre de 1...2 ns, vous pouvez estimer le temps de montée du signal dans le câble RG-58/U ou tout autre, en prenant un segment de seulement 3... 6 m de long. Le cheval de bataille de nombreux laboratoires - l'omniprésent générateur d'impulsions HP8012B - n'atteint pas 5 ns, ce qui n'est pas assez rapide pour résoudre un tel problème. Parallèlement, les temps de montée et de descente des sorties du circuit d'attaque de grille de certains contrôleurs de commutation peuvent être inférieurs à 2 ns, ce qui rend ces dispositifs potentiellement des sources d'impulsions idéales.

La figure 1 montre une mise en œuvre simple de cette idée, basée sur l'utilisation d'un contrôleur de convertisseur flyback fonctionnant à une fréquence de commutation fixe. La fréquence de fonctionnement du contrôleur est de 200 kHz. L'application d'une partie du signal de sortie à la broche SENSE fait fonctionner l'appareil à un cycle de service minimum, générant des impulsions de sortie d'une durée de 300 ns. Le découplage de puissance n'est pas négligeable pour ce circuit, puisque le courant de sortie fourni à une charge de 50 Ohm dépasse 180 mA. Les éléments de découplage de 10 µF et 200 ohms minimisent la distorsion des pics sans sacrifier la pente des bords.

La sortie du circuit est connectée directement à la charge terminée de 50 ohms, fournissant une oscillation de signal d'environ 9 V. Dans les cas où la qualité de l'impulsion est d'une importance primordiale, il est recommandé de supprimer le signal triple passage en absorbant les réflexions du câble et charge à distance en utilisant la terminaison en série indiquée dans le circuit. L'adaptation en série, c'est-à-dire l'adaptation côté émission, s'avère également utile lorsque le circuit fonctionne sur des filtres passifs et autres atténuateurs conçus pour une certaine impédance de la source de signal. L'impédance de sortie du LTC3803 est d'environ 1,5 ohms, ce qui doit être pris en compte lors du choix de la valeur de la résistance de terminaison en série. L'adaptation en série fonctionne bien jusqu'à des impédances d'au moins 2 kΩ, au-dessus desquelles il devient difficile de fournir la bande passante nécessaire à la jonction résistance-circuit, ce qui entraîne une qualité d'impulsion dégradée.

Dans un système adapté en série, le signal de sortie présente les caractéristiques suivantes :

• amplitude d'impulsion - 4,5 V;
• les temps de montée et de descente sont les mêmes et égaux à 1,5 ns ;
• distorsion du sommet plat de l'impulsion - moins de 10 % ;
• la baisse du pic de l'impulsion est inférieure à 5 %.

Lors de la connexion directe d'une charge de 50 ohms, les temps de montée et de descente ne sont pas affectés. Pour obtenir la meilleure forme d'impulsion, connectez un condensateur de 10 uF aussi près que possible des broches V CC et GND du LTC3803, et connectez la sortie directement à la résistance de terminaison en utilisant la technologie stripline. L'impédance caractéristique d'environ 50 ohms possède un conducteur imprimé de 2,5 mm de large sur un circuit imprimé double face de 1,6 mm d'épaisseur.

Documents connexes

PMIC ; Convertisseur DC/DC ; Uin:5,7÷75V; Sortie : 5,7÷75 V ; TSOT23-6

Fournisseur	Fabricant	Nom	Prix
CEI	Technologie linéaire	LTC3803ES6-5#TRMPBF	85 roubles.
Triéma	Technologie linéaire	LTC3803ES6#PBF	93 roubles.
VieÉlectronique		LTC3803ES6-3	sur demande
ElektroPlast-Ekaterinbourg	Technologie linéaire	LTC3803HS6#PBF	sur demande

• Linear Technology est généralement une entreprise de premier plan ! C’est vraiment très dommage qu’ils aient été engloutis par les biens de consommation Analog Devices. N'attendez rien de bon de cela. Je suis déjà tombé sur un article d'un radioamateur anglophone. Il a assemblé un générateur d'impulsions très courtes d'une largeur de quelques nanosecondes et de temps de montée/descente de picosecondes. Sur un comparateur à très grande vitesse. Désolé, je n'ai pas sauvegardé l'article. Et maintenant, je ne le trouve pas. Cela s’appelait quelque chose comme « …un vrai comparateur ultrarapide… », mais d’une manière ou d’une autre, ce n’est pas correct, je ne peux pas le rechercher sur Google. J'ai oublié le nom du comparateur et je ne me souviens plus de sa société. Ensuite, j'ai trouvé un comparateur sur ebay, cela coûtait environ 500 roubles, en principe budgétaire pour un appareil vraiment digne. Linear Technology possède des microcircuits très intéressants. Par exemple LTC6957 : temps de montée/descente 180/160 ps. Génial! Mais il est peu probable que je sois capable de construire moi-même un appareil de mesure en utilisant un tel appareil.
• N'est-ce pas le cas sur le LT1721 ? Réglable 0-10ns.

2016-05-11

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