Tema C Gen Imp Cu CI

7/25/2019 Tema C Gen Imp Cu CI

1/17

TEMA CCircuite generatoare cu operatori logici.

C.1 Generator cu reacie galvanic total

Deoarece orice operator logic inversor poate fi considerat un amplificator deimpulsuri integrat (A.I.) cu funcionare n comutaie forat i comportarentrzietoare pentru impulsurile amplificate, indiferent de tenologia de realizare aoperatorilor, dac se realizeaz reacia galvanic peste un numr impar de eta!eamplificatoare inversoare se o"ine o scem de circuit asta"il, care genereazimpulsuri a cror perioad de repetiie depinde proporional de timpul mediu de

propagare al operatorilor i adncimea circuitului cuprins de reacie.# astfel de scem realizat cu operatori $A$D este prezentat n figura %.&'

Att timp ct varia"ila A, de validare a generrii, se afl la valoare logic

scema se va menine n stare sta"il cu & ) *& + + &u u u= = = i nu va generasemnale.


2/17

Dup momentul trecerii varia"ilei A la valoare 1 logiccu o ntrziere de pHLt

ieirea primului $A$D u1 trece n , determinnd prin coneiunea serial trecereaieirii operatorului al doilea u2 la valoare &, cu o ntrziere de pLHt , ceea ce face ca

ieirea operatorului al treilea u3s trac la valoare , cu o ntrziere de pHLt .

-cim"area valorii logice a u3determin pe calea de reacie trecerea valorii u1n & cu o ntrziere de pLHt , iar apoi se determin n cascad trecerea u2la valoare ,

cu o ntrziere de pHLt , trecerea u3la valoare &, cu o ntrziere de pLHt . n felul acestas/a revenit la starea logic iniial, care nu poate fi meninut sta"il ntruct primuloperator are am"ele intrri activate pe & logic i u1va trece n cu o ntrziere de

pHLt .0erioada de repetiie a semnalelor generate va fi o"inut prin nsumarea

succesiv a ntrzierilor realizate de operatori, astfel'

( ) ( ) ( )* * & &r pHL pLH pHL pLH pT t t D t t D t = + = + = (%.&.&)n care s/a introdus dependena de adncimea circuitului cuprins de reacie galvanici cu o intrare de condiionare D(&) i dependena de timpul de propagare mediu aloperatorilor conectai n cascad, potrivit tenologiei de realizare i tensiunii dealimentare utilizate.

1iind cunoscut faptul c frecvena maim de lucru a operatorilor se poateeprima funcie de timpii de propagare prin relaia'

ma

int

.2 & &

opp pHL pLH

ft t t t

= = = + (%.&.)

Din com"inarea relaiilor anterioare, se poate eprima frecvena maim delucru a operatorilor pe "aza msurrii perioadei de repetiie a semnalelor generate decircuitul cu reacie galvanic total astfel'

( )( )ma

&& &

op rpHL pLH r

Df D f

t t T

= = =

+ (%.&.*)

n reprezentarea din figura 3.& s/a considerat situaia pLH pHL pt t t = i( )& *D = , ceea ce se apropie foarte "ine de funcionarea circuitelor %4#-. 0rin

alimentarea acestora la & 25DDV = + se msoar [ ].6+.78srT , ceea ce conformrelaiei (%.&.*) nseamn [ ]ma, 9.**+& 4:zCMOSf .

-ta"ilitatea n frecven a unui astfel de generator este foarte sla", su" &;

coeficientul [ ]ma,(

& ;ff

Sf

= , datorit influenei puternice a tensiunii de

alimentare i temperaturii de lucru asupra timpilor de propagare ai operatorilor logici.-ingura utilitate a unui astfel de generator este realizarea unor monta!e

eperimentale pentru determinarea ma, opf sau ca generatoare de impulsuri de

sincronizare pentru circuite demonstratoare de la"orator, fr pretenii de sta"ilitate aperioadei de repetiie a semnalului de sincronizare.


3/17

C.2 Generatoare conexiune Jordan cu operatori logici

0rin analogie cu coneiunea ?, deoarece la configuraiile de operatori logicistandard sunt integrate valori specifice fiecrei tenologii.

n funcionarea acestor sceme intervin determinant diodele de protecie de peintrrile operatorilor logici, precum i nivelurile de tranziie ale operatorilor peintrrile crora se afl conectate condensatoare de temporizare, n acest caz am"eleinversoare aflndu/se n aceast situaie.

-e definete ca tensiune (nivel) de tranziie la intrare, valoarea tensiunii deintrare care, dac este atins n regimurile tranzitorii n sens cresctor saudescresctor, determin scim"area valorii logice a ieirii operatorului.

>>? & ) @> % =AI > 3 sat > 3 sat >

BC C C , ,6 &,@5U + = (%..&)

( )%4#- 0 $

> > E-> DDB ,2 5SGU U U+ (%..)

-cema din figura %. se realizeaz cu dou constante de timp =% pasive i areo sta"ilitate a frecvenei impulsurilor dreptungiulare generate relativ modest,

[ ]& 2 ;fS , datorit toleranelor valorilor rezistenelor, capacitilor i variaieinivelurilor logice funcie de variaiile tensiunii de alimentare.

De regul se realizeaz scema cu constante de timp identice

& ) ma,2p1pC C C C = = > prefera"il s nu fie electrolitic, respectiv

min

min @ & ) ma,

OHTTL

IL

UR R R R R R

I < = = < pentru realiza"ilitatea nivelurilor logice i

condiiilor de comutaie ale operatorilor, mai restructiv la >>?, unde&2 &,2FGR < < . =ezult pe ieirile inversoarelor logice impulsuri complementare,cu factor de umplere ,2, cu durata determinat din durata proceselor tranzitorii de

cretere eponenial a tensiunii pe intrrile inversoarelor atunci cnd condensatorulde temporizare se descarc, adic'


4/17

( ) ( )

( ) ( )( )

ln ln OH dI I Ii r i descC

OH TI I i

U Uu ut T t RC

U Uu u t

= = =

(%..*)

n cazul familiei >>? rezult ( ),6 &,&it RC , valoarea cea mai mareo"inndu/se pentru nivelul minim de & logic la ieiri, iar n cazul familiei %4#-rezult ln ,7it RC RC = , indiferent de valoarea tensiunii de alimentare, cucondiia ca ma,2 p CMOS RC t> , astfel nct ntrzierile operatorilor s nu fiesemnificative n comparaie cu temporizrile circuitelor =%.

0rincipalele dezavanta!e ale acestui generator


5/17

Diagramele tensiunilor caracteristice pentru funcionarea generatorului suntprezentate n figura %.@. n reprezentare s/au negli!at timpii de tranziie i timpii depropagare ai operatorilor logici, deoarece n mod uzual au valori mult mai mici decttimpul de ncrcare, respectiv de descrcare, pentru condensatorul de temporizare %.

1uncionarea fizic a circuitului se eplic n dou etape, intervalele t&i t.?a nceputul intervalului de timp & it t= , corespunztor ncrcrii %, starea

logic a ieirilor operatorilor din scem este urmtoarea'

* &+ + + + descarcat

ies OH OL OH T u U u U u U u U C = = = ensiunea ( )&u t are o variaie eponenial cresctoare, urmrind legea dencrcare a %, conform relaiei'

( ) ( ) ( ) ( ) ( )& & & & ep iCu t u u t u = + (%.*.*)n care intervine efectul de limitare a tensiunii negative pe orice intrare >>?'

( ) ( ) ( )& & & & + +d T oH u U u t U u U = = = (%.*.@)( ) ( )

( ) ( )& &

&& & &

*,9 ,6ln ln ln ,6

*,9 &,@oH d

i iC iC oH T

U Uu ut t RC RC

U Uu u t

+ += = = =

(%.*.2)

%nd tensiunea pe intrarea primului inversor, ( )&u t , a!unge la nivelul detranziie C>n sens cresctor, are loc "ascularea n starea logic complementar atuturor operatorilor din scem, o"inndu/se'

* &+ + +ies OL OH OL T u U u U u U u U = = = >%onstanta de timp de descrcare a capacitii de temporizare va fi'

( )d C I H R r C RC = P (%.*.6)n intervalul de timp t tensiunea pe intrarea primului inversor poate fi

eprimat prin relaiile'

& C OH R OLu u U u U = + = + (%.*.7)>ensiunea pe rezisten corespunde tot unui proces tranzitoriu de ordinul I,

descris de o relaie similar cu (%.*.*), particularizat n acest caz astfel'

( ) ( ) ma alim R T oH oL oL oH T oL Ru U U U U U U U U V = + = + = =

( ) ( ) + R T oL Ru t U U u= = (%.*.9)( ) ( )

( ) ( )alim

)

)

)(ln ln ln

oH T oLR Rr i dC

T oL T R R

U U U V u ut T t RC RC

U U Uu u t

+

= = =

(%.*.J)0entru valori tipice ale nivelurilor logice rezult'

*,9 &,@ , @,9ln ln &,*9

&,@ , &,r it T t RC RC RC

+ = = =

(%.*.&)

1actorul de umplere al impulsurilor generate este dat de relaia'

( )&

&

,6,*

,6 &,*9i

r

t t RC

T t t RC

= = = =

+ + (%.*.&&)

Acest factor de umplere este constant pentru diverse valori ale = i %, dar

depinde de variaia tensiunii de alimentare. Intevalul &t crete la scderea 5cc, iar t


7/17

scade pronunat la scderea 5cc. 0entru cel mai defavora"il caz, cnd scade 5cc iC#:B,@5,rezut'

& &&,& + &,2 + ,2t RC t RC t =

0erioada de repetiie a impulsurilor generate va fi'

& ,6 &,*9

rT t t RC RC RC = + = + (%.*.&)

=ezistena folosit n circuit tre"uie s asigure limitarea curentului de intrare alprimului operator n situaia cea mai dezavanta!oas, cnd tensiunea pe rezistor estemaim la nceputul intervalului t.

&ma ma @,95

*FG&,6mA

oL R oH T oL

IL IL IL

U U U U U U R

I I I

+ = = = = (%.*.&*)

=elaia este vala"il pentru scema cu inversoare logice. 0entru scema cuoperatori logici $A$D cu intrrile conectate mpreun rezult

( )ma &,2FG

R IL

R U I = .

%ondensatorul % tre"uie s fie nepolarizat (i scim" periodic polaritateatensiunii la "orne i sensul de ncrcare) i s fie realizat ntr/o tenologie care

permite realizarea condensatoarelor cu tolerane mici ale capacitii (mKlar,

multistrat, polietilen). De regul 2p1 ,81p montajC C < .%a date de proiectare pentru generatorul cu operatori >>? se precizeaz

frecvena de repetiie a impulsurilor sau durata lor.=ezistena se alege conform relaiilor (6..&&), (6..&@), iar capacitatea se

calculeaz cu relaiile'

&sau,6

i

r

tC C

R R f= =

(%.*.&@)

De regul se alege o valoare standadizat %Li recalculeaz valoarea rezisteneinecesare. =ezistena se poate realiza ca monta! serie cu o rezisten fi =min i orezisten a!usta"il (semiregla"il sau poteniometru), de valoare standardizat =0.

-cema poate funciona i cu R= i pC C= , devenind generator cu reaciegalvanic. 1recvena de oscilaii fiind determinat de frecvena maim de lucru aoperatorilor care la >>? are valoarea ma * 4:zf = .

-cema generatorului cu operatori >>? i constant unic =% poate funcionai cu operatori %4#-, prin eliminarea restriciilor pentru valoarea =, dar pstrndu/le

pentru capacitatea %. Aceast configuraie nu este minim din punct de vedere alnumrului de operatori folosii.

Deoarece la circuitul %4#-, ,2T DDU V= , pe "aza relaiilor pentru calculul

& , ,t t , n cazul %4#- se o"ine'

& ln ,7 + &,@ + ,2 const.

rt t RC RC T RC = = = = (%.*.&2)

-ta"ilitatea n frecven a acestui tip de generator depinde de toleranele

componentelor rT R C = . 0entru tolerane de maim & ; ale componentelor de


8/17

temporizare se o"ine &;fS , ceea ce este semnificativ mai "un dect n cazulsemelor de generatoare prezentate anterior.

C.3.2Generator cu numr minim de operatori inversori CMOS

0entru generarea impulsurilor dreptungiulare cu o singur constant de timp=% scema de compleitate minim se poate realiza cu inversoare %4#- ca nfigura %.6.

n intervalul de timp corespunztor duratei impulsului, la ieire se o"ine nivel& logic i se realizeaz descrcarea % urmat de rencrcare cu plus pe armtura dindreapta i minus pe cea din stnga, n scem fiind sta"ilit temporar urmtoareasituaie logic'

( ) &+ + ies OH DD OL T DDu U V u U u U V = = = > = (%.*.&6)

>raseul de descrcare al % este' % armtura din stnga, rezistor detemporizare =, tranzistorul 4#- >$din inversorul &, 5-- (mas), rezistena intern asursei de alimentare, 5DD, tranzistorul 4#- >0din inversorul , % armtura dindreapta.

%onstanta de timp de descrcare are epresia'

( )N P

dC C C R r r C = + + (%.*.&7)

n care rezistenele de conducie ale canalelor tranzistoarelor 4#- din inversoarele%4#- au valorile' & MGcN cP r r . 0entru ca temporizarea s fie determinat

preponderent de rezistorul etern se cere ca acesta s respecte relaia( )* 6 MGcN cP R r r + .

n intervalul de timp titensiunea n punctul comun de conectare =, % i intrareainversorului & se poate scrie '

& RC R OL C OH Ru u u U u U u= = = (%.*.&9)


9/17

Descrcarea condensatorului determin pe = o cdere de tensiune de forma'

( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) () ep ( ) epR R R dC R SS DD dC SSu t u u t u V V t V = + = +(%.*.&J)

Descrcarea se termin atunci cnd tensiunea pe intrarea inversorului &, a!unge

n sens descresctor la nivelul de tranziie C>, adic ( ) ( )& i R i T u t u t U = = .=ezult c'

ln ln ,7DDi dC

T

Vt RC RC

U= = (%.*.)

De ndat ce & Tu U= , scema "asculeaz n starea complementar'

& + +

ies OL OH DD T u U u U V u U = = = = < (%.*.&)

-unt astfel create condiii pentru ncrcarea % pe traseul' 5DD,tranzistor >0din inversorul &, rezistor =, plus pe armtura stnga %, minus pe armtura dreapta %,

tranzistorul >$din inversorul , 5--, avnd constanta de ncrcare'

( )P N

iC C C dC r R r C = + + = (%.*.)

5ariaia tensiunii pe condensatorul %, n intervalul de timp ce corespundepauzei dintre impulsuri, va da i legea de variaie a tensiunii la intrarea inversorului &,adic'

( ) ( ) ( )& & epC DD iC u t u t V t = = (%.*.*)ncrcarea dureaz pn cnd prin evoluie cresctoare se a!unge la

( )& iC Tu t U= , o"inndu/se'

ln ln ,7DDiC r i iC

DD T

Vt T t RC RC

V U= = =

(%.*.@)

=ezult pentru perioada de repetiie a impulsurilor epresia '

ln ln &,@DD DDr dC iC

T DD T

V VT t t RC RC

U V U

= + = +

(%.*.2)

1actorul de umplere al impulsurilor va fi dat de relaia '

,2 const.i dC

r dC iC

t t

T t t= = = =

+(%.*.6)

0entru asigurarea unei variaii dinamice a tensiunii pe intrarea inversorului &,cu dependen ct mai redus de variaia ieirii aceluiai inversor se utilizeaz o

rezisten de separare, &sepR R , montat ntre intrarea inversorului & i punctualcomun =%, astfel nct se reduce i efectul de untare al diodelor de protecie atranzistoarelor 4#- din inversorul & asupra circuitului de temporizare i reacie.

1recvena impulsurilor o"inute respect condiia' ma @r CMOS f f MHz .0entru proiectarea generatorului cu inversoare %4#-, ca date iniiale se

precizeaz' frecvena de repetiie i amplitudinea.


10/17

Amplitudinea cerut impune valoarea tensiunii de alimentare' &2 5DDV .

C.3.3Generator cu operatori TTL i rezonator cu cuar

-ta"ilitateea frecvenei unui generator este determinat de sta"ilitateaelementelor care dau constanta de timp (la generatoarele cu reele =%) sau cele caredau factorul de calitate al circuitului oscilant (la generatoarele cu circuite oscilante?%).

Dup cum s/a artat anterior, tolerana componentelor i variaia parametrilorcu temperatura, n timp i funcie de variaia tensiunilor de alimentare, determin

variaia factorului de sta"ilitate a frecvenei

&fS f f = .

%ea mai eficient metod de cretere a sta"ilitii frecvenei de oscilaie ageneratoarelor, s/a dovedit a fi folosirea rezonatorilor cu cuar, care sunt realizai dincristale naturale sau artificiale, cu proprieti piezoelectrice. Acestea asigur o

sta"ilitate6

&fS f f = , impulsurile fiind o"inute prin amplificarea oscilaiilor

armonice n circuite cu reacie pozitiv realizate cu operatori logici.Acesta este principiul de realizare al tuturor generatoarelor de sincronizare din

aparatura radioelectronic. 0rin divizri successive se o"in frecvene mai mici,sta"ilizate.

=ezonatorul este format dintr/un cristal de cuar tiat dup anumite direcii

cristalografice, lefuit, cu depuneri metalice pe dou fee paralele. ?a aceste depunerise conecteaz cte un electrod din cei doi fiai n am"aza capsulei metalice n care sencide etan montura cristalului.

0e "aza efectului piezoelectric invers orice tensiune alternativ aplicatelectrozilor, determin apariia unor vi"raii mecanice n structura cristalizat pefrecvena fundamental sau pe o armonic a acesteia.

?ungimea de und a oscilaiilor mecanice, elastice care apar, are epresia'd V f = = (%.*.7)

n care d este distana dintre armturi, M este ordinul armonicii, iar ! "V C = cu

%N constanta de elasticitate i densitatea materialului*62 H

" #$ m = .

1recvena vi"raiilor din rezonatorul de cuar va avea epresia'

( ) ( ) ! " ff V d V d C d = = = = (%.*.9)

n carefeste coeficientul de frecven al rezonatorului'

( ) &,2 *,* 4:z mmf ! " C = = (%.*.J)

Deoarece nu se pot tia cristale cu grosimi mai mici de min ,& mmd = , rezult

c se pot realiza rezonatori pe frecvena fundamental pn la'& min

*,* ,& ** 4:zM f M

f d= = =


11/17

0entru frecvene mai mari se utlizeaz armonicile mecanice impare alerezonatorului' * 2 &, ,..., f f f + .

0e "aza scemei electrice ecivalente a rezonatorului cu cuar, prezentat nfigura %.7, se constat eistena a dou frecvene proprii de rezonan'

/frecvena serie, deumit de rezonan, corespunztoare rezonanei circuitului

format din , ," " "L C r '

&S " " "

L C = = (%.*.*)

/ frecvena paralel, denumit de antirezonan, corespunztoare rezonaneintregului circuit ecivalent'

&& & &

" ""

P " s s"

C CC CL

C C C C

= = + + +

(%.*.*&)

Intervalul de frecven ( ),S Pf f se numete intervalul de rezonan i decomportare inductiv a cuarului. n afara acestui interval comportarea cuarului este

preponderent capacitiv.0e frecvena Sf , rezonatorul este destul de rar folosit.0entru realizarea generatoarelor cu operatori logici din circuite integrate, se

folosesc rezonatoarele cu cuar cu comportare inductiv, pe frecvene apropiate de

Pf , dar mai mici dect aceasta. =ezonatorul se monteaz n reelele de reacie i dedefazare care asigur ndeplinirea condiiei de oscilaie.


12/17

?a generatoarele cu operatori logici >>?, polarizarea prin reea tre"uie simpun funcionarea operatorului ca amplificator inversor.

0entru realizarea polarizrii, se folosesc structuri cu configuraiile din figura%.9.

0entru figura %.9 a) se poate scrie'

I O IU U R I = + (%.*.*)

#peratorii inversori lucreaz cu tensiunea de intrare n !urul nivelului detranziie &,@ 5I TU U= = . >ensiunea de intrare se o"ine prin contri"uia sursei dealimentare 5%%i a tensiunii de ieire C#.

=ezistena = de untare a operatorului logic tre"uie s se ncadreze ntrevalorile'

( )min ma 66 &,2R R R = (%.*.**)Amplitudinea oscilaiilor o"inute de scema simpl cu rezistena de untare =

a operatorului, depinde puternic de variaiile tensiunii de alimentare.

-emnale cu amplitudini mai mari i regim de oscilaie mai sta"il, se o"in cua!utorul structurii de polarizare din figura 6.*.@".n general se alege & &R R pentru a reduce influena variaiilor tensiunii de

alimentare asupra amplitudinii semnalelor de ieire. De regul & *R R 0entru realizarea reaciei pozitive este necesar amplificarea i du"la inversare

a semnalelor i de aceea se folosesc dou configuraii de inversoare, polarizateconform celor dou structuri de polarizare (figura *6.*.@), conectate n cascad princondensator de cupla!, care asigur separarea n curent continuu ntre circuitele de

polarizare.


13/17

Aceast capacitate tre"uie s prezinte o reactan negli!a"il la frecvena delucru a generatorului (reactana capacitii de cupla! mai mic de cel puin & ori nraport cu impedana de intrare a eta!ului succesor).

( )&

&

& && n1

& cc

R R RC

f C f R R R

=

P P

P P(%.*.*@)

%ele mai uzuale sceme de generatoare cu rezonatori cu cuar i operatori >>?,sunt prezentate n figura %.J.

1ig. %.J Generatoare cu in&ersoare TTL sta'i(izate cu rezonatori cu cuar)

%ondensatorul de corecie i a!ustare a frecvenei se determin din condiia derezonan a circuitului oscilant serie'

&T

"

CL

= (%.*.*2)

De regul se folosete un condensator trimmer a!usta"il cu capacitatea ndomeniul 6 2p* sau & @p* .

-e pot realiza i generatoarele sta"ilizate cu rezonatori cu cuar realizate ntenologie %4#-, dar sunt folosite destul de rar.

-cema se "azeaz pe o structur de amplificator inversor realizat de eemplucu tranzistoare integrate pe cip/ul 44% @7 i o reea de defazare n O, careconine i rezonatorul P, realiznd un defaza! glo"al de &9o(figura %.&).

1ig. %.& Generator sta'i(izat cu rezonator cu cuar) +n te,no(o$ie CMOS

=eacia n current continuu la amplificatorul inversor %4#- se realizeaz curezistena Rcu valoare suficient de mare pentru a nu unta reeaua de reacie (

& 4Gf

R ), dar mai mic dect impedana de intrare a tranzistoarelor ( 4G

fR ). 0ractic se folosete &2 4GfR = .

0entru calculul elementelor din reeaua de reacie, se recomand folosireaurmtoarelor relaii'


14/17

( ) ( )* ,7 ,9&MG & 4G

&6e e e e

e

- R - RR

R

+ (%.*.*6)

& &

Le e

C- f -

= = +

@

& 2L

Te L

CC

f R C=

+

@

* 2L

Se L

CC

f R C=

+

n care ,e eR - sunt valori corespunztoare scemei ecivalente a rezonatorului cucuar folosit.

0entru luarea n considerare a capacitilor parazite, se folosesc valori mai micidect cele rezultate prin calcul. Cnul din cele dou condensatoare se folsetea!usta"il, n general %>.

1recvenele maime ce se pot o"ine cu circuite %4#- sunt determinate de

limitele tenologice ale familiei integrate la ma 9 & 4:zf = .1recvenele minime sunt limitate de faptul c =epentru cuaruri de frecven

mic crete i tinde s devin compara"il cu impedana de intrare a amplificatorului,determinnd astfel creterea atenurii reelei de reacie.

C.! Circuite integrate liniare speciali"ate

pentru generarea #i or$area duratei i$pulsurilor dreptung%iulare

0e "aza unor faciliti ale circuitelor integrate liniare (comparatoare de nivel) iproprieti de comutaie la ieiri simple sau complementare ale circuitelor integratelogice (%33), s/au realizat circuite integrate liniare specializate pentru aplicaii detemporizare, la frecvente !oase ma, &4:zf = .

%ircuitul integrat ?4 222 (Q 222 fa"ricat n =omnia) este dintre cele maicunoscute i utilizate circuite de temporizare. %onine un %33 =- comandat pefiecare intrare cu cte un comparator de tensiune. 0oate funciona ca formator i cagenerator de impulsuri video dreptungiulare. n eterior se conecteaz o constantde timp =%.

Cnul din comparatoarele de intrare, cu intrarea 0- (prag sus) comut la atingereanivelului superior al tensiunii pe condensatorul, %, de temporizare, iar cellaltcomparator, cu intrarea 0< (prag !os), comut la nivelul inferior al tensiunii pe %.

n scema "loc a ?4 222 (figura %.&&), numerotarea pinilor din parantez

corespunde prezentrii circuitului n capsula DI0/@, iar numerotarea simplcorespunde capsulei DI0 7 plastic.

lementele rezistive, =B2 MR, sta"ilesc pragurile de comparare astfel'

,66 + ,**PS Pj

U V U V + += = (%.@.&)

0rin conectarea la mas a intrrii A?#, ieirea circuitului. #C>, este forat lanivelul maim de tensiune i se provoac descrcarea condensatorului detemporizare. Acest condensator se descarc atunci cnd nivelul tensiunii de ieire esteminim i se ncarc atunci cnd nivelul Cieseste maim.

Aplicarea la intrarea de control (%) a unui nivel de tensiune sta"il sau lentvaria"il, determin modificarea pragului de comparare la nivel superior, ceea ce


15/17

modific durata impulsului n regim de formator, respectiv factorul de umplere nregim de generator asta"il.

1ig. %.&& Sc,ema '(oc a C.I LM ///

-cema circuitului asta&il ele$entar realizat cu LM /// i diagramele detimp, sunt prezentate n figura %.&

1ig. %.& Generator asta'i( cu LM ///

>ensiunea pe condensatorul %, conform unui proces tranzitoriu de ordinul I,

evolueaz conform relaiei'( ) ( ) ( ) ( ) ( ) epc c c cu t u u t u = + (%.@.)

0entru ncrcare, corespunzator duratei impulsului, se particularizeaz astfel'

( )& 0 1R R C = + ( ) ,**c a(u != (%.@.*)

( )c a(u ! = ( ) ,66c i a( u t !=

( )&,**

ln ln ,66

a( a( ic i 0 1

a( a(

! !t t C R R

! !

= = +

(%.@.@)

0entru descrcare, corespunzator pauzei dintre impulsuri, se particularizeaz'

) 1R C = ( ) ,66c a(u != (%[email protected])


16/17

( ) cu = ( ) ,**c dc a( u t !=

)

,66ln ln

,**a(

dc r i 1a(

!t T t CR

! = = (%[email protected])

1actorul de umplere al impulsurilor generate este dat de relaia'

( )( )

&

&

0 1i

1r 1 0 1

0 1

C R Rt

RT C R R R

R R

+

= = =+ + +

+ (%[email protected])

Din aceste relaii, rezult c temporizrile ,i C d C t t i 2, nu depind de valoarea

tensiunii de alimentare.Impulsurile o"inute au ,2 , valoarea minim ,2= o"inndu/se pentru

0

R = . 0ractic valoarea 0R este limitat inferior de de valoarea curentului de

polarizare pe intrarea D-%, specificat n catalog cu valoarea & mAdescI . =ezultc' *min &0 a(R !

= . -e recomand pentru * M1R .

Circuitul asta&il cu separarea cilor de 'ncarcare(descrcare pentru C

permite realizarea unui factor de umplere ,2< prin utilizarea unor diode pentrusepararea cilor de circulaie a curenilor prin capacitatea de temporizare, conformscemei din figura %.J.

1ig. %.&*0sta'i( cu LM /// cu factor de ump(ere ,2 (%.@.&)


17/17

%a date iniiale, pentru proiectarea unui asta"il cu LM ///, se precizeaz'amplitudinea, frecvena de repetiie i durata impulsurilor sau factorul de umplere.

=ezistena =A, este limitat inferior de valoarea curentului de polarizare pe

intrarea D-% (n catalog, IpolB& mA), deci' [ ]*

min&

0 a(R ! = .

=3se calculeaz funcie de valoarea factorului de umplere'&1 0

R R

= (%.@.&*)

0entru determinarea valorii %, se folosete relaia'

( ),7r

0 1

TC

R R=

+ (%.@.&@

-cema unui or$ator $onosta&il si$plu cu LM 3 i diagramele desemnale, sunt prezentate n figura %.&@.

1ig. %.&@*ormator monosta'i( cu 4! ///

-tarea sta"il a scemei corespunde nivelului minim de tensiune la ieire.%omanda monosta"ilului se realizeaz cu impulsuri negative cu & , al cror

nivel minim de tensiune tre"uie s fie su" nivelul ,** al, pentru a determina"ascularea.

ln ln * &,&,66

a(

com ia( a(

!t t RC RC

! !

< = = (%.@.&2)

0entru funcionare corespunztoare se impun urmtoarele restricii'& , ( )

* &

p* C * nee(ectro(itic

R M

< <

(%.@.&6)

, ( )

* 2

C * e(ectro(itic

R

< < (%.@.&7

0entru proiectare se alege % standardizat n domeniul indicat, se calculeaz =,apoi se verific ncadrarea valorii n domeniul indicat, pentru asigurarea funcionrii.

Tema C Gen Imp Cu CI

Documents

Transcript of Tema C Gen Imp Cu CI