GENERATORY PRZEBIEGÓW PROSTOKĄTNYCH I TRÓJKĄTNYCH

GENERATORY PRZEBIEGÓW PROSTOKĄTNYCH I TRÓJKĄTNYCH

GENERATORY PRZEBIEGÓW
PROSTOKĄTNYCH I TRÓJKĄTNYCH
Generatory są to układy elektroniczne wytwarzające sygnały elektryczne o wartości
zmieniającej się w czasie. Generator przetwarza stałoprądową energię źródła zasilającego w
energię zmiennego sygnału wyjściowego. Generatory relaksacyjne wytwarzają przebiegi
niesinusoidalne, np. prostokątne, trójkątne, a więc przebiegi okresowe o dużej zawartości
harmonicznych częstotliwości podstawowej. Ich zasada działania jest oparta na zjawisku
cyklicznego ładowania i rozładowania kondensatora, wspomaganym często silnym dodatnim
sprzężeniem zwrotnym. Częstotliwość generowanych sygnałów jest określona stałymi czasowymi
ładowania i rozładowania kondensatora.
Generatory przebiegów prostokątnych, nazywane multiwibratorami, są stosowane w
układach przełączających (impulsowych) i cyfrowych. Istotnymi dla wielu zastosowań parametrami
sygnału prostokątnego są:
•
•
•
•
częstotliwość powtarzania (lub okres) generowanych impulsów i jej stałość (dla sygnału
okresowego);
wartość i stałość amplitudy generowanych impulsów;
nachylenie zboczy generowanych impulsów określone ich czasem narastania i opadania;
czas trwania impulsów.
Przebiegi trójkątne otrzymuje się na ogół przez odpowiednie kształtowanie (w układzie
całkującym) przebiegów prostokątnych, przebiegi liniowe, piłokształtne są natomiast wytwarzane
w układach o odpowiedniej konstrukcji, w której wykorzystuje się proces ładowania i
rozładowania kondensatora. Generatory takie są nazywane generatorami relaksacyjnymi.
Zasada działania
Gdy element kluczujący KL jest rozwarty (ma dużą rezystancję), w ten czas kondensator C jest
ładowany przez rezystor R prądem ze źródła zasilania UZZ. Napięcie na kondensatorze narasta
wykładniczo ze stałą czasową RC, i gdy osiągnie wartość UC2 element kluczujący KL zwiera się
(przyjmuje bardzo małą rezystancję). Następuje w ten czas raptowne rozładowanie kondensatora
przez element KL. Napięcie na kondensatorze maleje ze stałą czasową zależną od rezystancji
klucza KL (dużo mniejszą od R) do wartości UC1, przy której klucz KL rozwiera się. Następuje
ponowne ładowanie kondensatora i proces ten powtarza się dopóki jest włączone napięcie
zasilające UZZ.
Multiwibratory - są to układy wytwarzające okresowe lub nieokresowe przebiegi
prostokątne, czyli przebiegi składające się z dużej liczby sygnałów harmonicznych. Przebiegi
prostokątne mogą być wytworzone w układach, w których elementy czynne pracują w trybie
przełącznika (element włączony lub wyłączony) z bardzo krótkimi czasami przełączania.
Multiwibratory monostabilne - mają jeden stan stabilny, w którym normalnie pozostają.
Pobudzenie zewnętrzne (sygnał wyzwalający) powoduje zmianę stanu układu na chwilowy stan
niestabilny. Po czasie zależnym od stałych czasowych układu powraca on do stanu stabilnego.
Wytwarza więc pojedynczy impuls prostokątny o określonym czasie trwania, zapoczątkowany
sygnałem zewnętrznym.
Multiwibratory astabilne - w tych generatorach zmienia się cyklicznie stan wyjściowy.
Generują więc okresowy sygnał o kształcie prostokątnym. Okres cyklu zależy od stałych czasowych
układu. Są generatorami impulsów prostokątnych pracującymi samowzbudnie, tzn. bez
zewnętrznego pobudzenia. Generatory takie są budowane z elementów dyskretnych lub z
cyfrowych układów scalonych (np. bramek logicznych). Przyjęte rozwiązanie konstrukcyjne zależy
od przeznaczenia generatora i pożądanych parametrów generowanego przebiegu. W układzie
multiwibratora astabilnego występuje pętla dodatniego sprzężenia zwrotnego oraz elementy R i C
określające parametry czasowe generowanych impulsów (czas trwania, okres).
Źródła:
http://www.eres.alpha.pl/elektronika/readarticle.php?article_id=316
http://www.eres.alpha.pl/elektronika/readarticle.php?article_id=320