Генераторы на интегральном таймере

Генераторы электрических сигналов составляют довольно многочисленную группу устройств, входящих в состав медицинских приборов и аппаратов. Прежде всего, это генераторы стимулирующих сигналов для различных типов электрофизиологической аппаратуры, воздействующей на биологические объекты колебаниями различной формы и интенсивности. Кроме того, генераторы используются для обеспечения работы и создания требуемых режимов функционирования различных электронных схем медицинской аппаратуры.

Рисунок 1 – Внутренняя структура таймера 1006ВИ1
Интегральный таймер-это интегральная микросхема, предназначенная специально для создания генераторов напряжения прямоугольной формы. Внутренняя структура таймера 1006ВИ1 (аналог микросхемы типа 555) показана на рис. 1. Два компаратора DA1 и DA2 управляют работой RS – триггера, причем на инвертирующий вход DA1 подается напряжение с резистивного делителя , равное 2/3Uп. На неинвертирующий вход DA2 подается напряжение , равное 1/3Uп. Транзистор VT1 работает в ключевом режиме, а элемент DD2 выполняет роль буфера. Простейший генератор на таймере показан на рис.2.
Рисунок 2 – Генератор прямоугольных импульсов на таймере

Рисунок 3 – Эпюры напряжений генератора на таймере
При включении напряжения питания емкость С разряжена, триггер находится в состоянии "0", транзистор VT1 заперт и на выходе формируется напряжение высокого уровня. Начинается заряд конденсатора от источника питания через резисторы Ra и Rb (Рис.3). При достижении напряжения на емкости величины 2/3Uп , срабатывает компаратор DA1 , триггер переходит в состояние "1" и транзистор VT1 входит в режим насыщения. На выходе появляется напряжение низкого уровня, а конденсатор начинает разряжаться через резистор Rb и транзисторный ключ VT1. Как только напряжение на емкости достигает значения 1/3Uп срабатывает компаратор DA2 и переводит триггер в состояние "0". Ключ VT1 запирается и на выходе вновь формируется напряжение высокого уровня. Схема переходит в периодический режим работы, причем период колебаний определяется как


Коэффициент нестабильности генератора не превышает 1%, причем напряжение может изменяться в пределах от 4,5 до 16В с сохранением неизменной частоты колебаний. Интегральный таймер оказался очень удачным функциональным элементом и к настоящему времени разработано огромное количество схем на его основе.
Рисунок 4 – Генератор с регулируемой длительностью импульсов
На рис.4 представлен генератор, в котором за счет включения диодов VD1 и VD2 разделены цепи заряда и разряда емкости. Таким образом можно раздельно регулировать интервалы t1 и t2 (рис.3).При таком способе регулировки одновременно с изменением скважности изменяется и частота колебаний.
Рисунок 5 – Генератор с регулируемой скважностью импульсов
В схеме рис.5 интервалы t1 и t2 регулируются таким образом, что их сумма, а значит и частота колебаний, остается практически неизменной. Следовательно, скважность выходных импульсов можно регулировать, не меняя их частоты.
Рисунок 6 – Ждущий мультивибратор на таймере
При конструировании электронных схем часто приходится решать задачу формирования одиночного управляющего сигнала , длительность которого устанавливается внешней RC-цепью. Для этих целей используются ждущие мультивибраторы или одновибраторы (ОВТ). Схема ОВТ на таймере представлена на рис.6.
Рисунок 7 – Эпюры напряжений ОВТ
При положительном входном напряжении, большем 1/3Uп, RS-триггер таймера удерживает транзистор VT1 в насыщенном состоянии и напряжение на времязадающем конденсаторе близко к нулю. Выходное напряжение также близко к нулю (рис.6). При подаче на триггерный вход напряжение менее 1/3Uп , компаратор DA2 (рис.1) срабатывает и переключает триггер, транзистор VT1 закрывается и на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Начинается заряд емкости. Как только напряжение на емкости достигает значения 2/3Uп, срабатывает DA1, триггер таймера переключается в исходное состояние и емкость быстро разряжается через транзисторный ключ. Длительность импульса t = 1,1 CRa.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.