Общие сведения о генераторах импульсов

Импульсные автогенераторы предназначены для формирования импульсов определенной формы. В них осуществляется преобразование энергии источника питания в энергию импульсного выходного сигнала. Последнее время наибольшее распространение получили такие генераторы прямоугольных импульсов как мультивибраторы, блокинг-генераторы, а также устройства, вырабатывающие импульсы треугольной формы – генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН).

Амплитудные и фазовые условия самовозбуждения в им-пульсных генераторах должны обеспечиваться, в отличие от автогенераторов гармонических колебаний, в широком диапазоне частот (другими словами, в бесконечном), что объясняется характером спектра импульсного сигнала. Невыполнение этого условия на низких и высоких частотах приводит к ограничению спектра генерируемых сигналов, а следовательно, и к искажению их формы по сравнению с идеальной.

Особенностью работы генераторов прямоугольных импульсов является то, что протекающие в них процессы разделяются на две характерные стадии – кратковременную стадию формирования фронта или среза импульса и относительно более длительный интервал времени, в течение которого генератор может находиться в одном из двух возможных состояний: высоком или низком (рис. 4.57). Смена состояний (переключение) приводит к образованию крутых перепадов напряжения, необходимых для формирования импульсного сигнала. Переключение схемы может происходить самостоятельно при подключении источника питания или в результате воздействия на схему внешних управляющих сигналов.

В первом случае говорят о генераторе, работающем в автоколебательном режиме, во втором – в ждущем. Амплитуда, длительность и период следования импульсов, формируемых генератором, зависят исключительно от параметров схемы.

Все генераторы, работающие в ждущем режиме, делятся на моностабильные и бистабильные.

8 Моностабильный импульсный генератор имеет одно длительное устойчивое состояние, которое нарушается с приходом запускающего сигнала (рис. 4.58). После формирования импульса схема возвращается в исходное состояние. В нем генератор может находиться сколь угодно долго (до подачи следующего запускающего импульса). Длительность генерируемого сигнала по-прежнему определяется параметрами схемы генератора.

8 Бистабильный генератор может находиться в одном из двух устойчивых состояний. Переключение схемы из одного состояния в другое осуществляется только за счет внешних воздействий u_зап (рис. 4.59).

Первый импульс запуска (t = t ₁) создает условия для формирования перепада напряжения от U ₁ до U ₂. Время обратного переключения соответствует моменту прихода нового импульса запуска (t = t ₂) и не зависит от параметров схемы.

В некоторых случаях для повышения стабильности частоты следования импульсов используют режим синхронизации генератора, занимающий как бы промежуточное место между автоколебательным и ждущим режимами.

Из-за инерционности схемы период импульсов синхронизации выбирается всегда меньше, чем период импульсов генератора в автоколебательном режиме.

Для уяснения особенностей работы всех вышеперечисленных генераторных устройств, рассмотрим их подробнее.

Дата добавления: 2015-10-28