Vienkārša RC ķēde taisnstūra impulsa aizkavei

Impulsa pārveidotāja kontroliera izstrādes laikā, piemēram, lai izveidotu ķēdi ar rezonanses ierobežojumu, var būt nepieciešams atlikt impulsu secības malas un malas, kad no viena shēmas bloka uz otru tiek pielikts taisnstūrveida signāls.

Dažreiz šīs problēmas risināšanai ir piemērota vienkārša shēma, kas sastāv no diviem loģiskiem invertoriem un RC ķēdes. Šim nolūkam ir ērti izmantot mikroshēmu, kas ir invertoru komplekts ar pietiekami noteiktiem sliekšņiem. Šādas mikroshēmas piemērs ir 74N0404, tajā ir 6 loģiski elementi “NAV”, un izrādās, ka uz vienas šādas mikroshēmas teorētiski ir iespējams uzbūvēt 3 kavējuma shēmas saskaņā ar zemāk redzamo shēmu.

Praksē, kad taisnstūra impulsa samazinājums nonāk pie pirmā invertora ieejas, priekšējā mala nonāk RC ķēdē no tās izejas un sākas kondensatora uzlādēšana. Spriegums visā kondensatorā palielinās eksponenciāli un teorētiski sasniedz maksimālo (Uп) pēc laika, kas vienāds ar 5 * RC sekundēm (šeit R ir rezistora pretestība omos, C ir kapacitāte kondensatoros fāzēs).

Ja kondensators ar tā augšējās plāksnes palīdzību ir savienots ar nākamā loģiskā elementa ieeju (ar otrā invertora ieeju), tad, kad spriegums visā kondensatorā sasniedz tā slieksni (Uпор), tā izvadē parādīsies kritums, bet ar atbilstošu laika kavējumu attiecībā pret ieejai piemēroto pilienu. pirmais invertors. Tagad, kamēr kondensatora spriegums nav samazinājies līdz otrā invertora slieksnim, tā izejā tiks uzturēts zems spriegums.

Kad pie pirmā invertora ieejas parādās taisnstūra impulsa priekšējā mala, pie tā izejas izveidosies kritums, tas ir, parādīsies zems spriegums, un rezistors praktiski tiks savienots ar nulles kopni. Kondensators sāks izlādēties caur rezistoru.

Spriegums visā kondensatorā samazinās eksponenciāli un teorētiski sasniedz nulli pēc laika, kas vienāds ar 5 * RC. Bet tā kā kondensators ar tā augšējo oderi ir savienots ar otrā invertora ieeju, tiklīdz spriegums uz tā pazeminās līdz tā darbības slieksnim, tā izvadē parādās priekšējā mala, bet ar atbilstošu laika kavējumu attiecībā pret priekšējo daļu, kas tiek piemērota pirmā invertora ieejai. Un tagad, kamēr spriegums uz kondensatora atkal paaugstinās līdz otrā invertora slieksnim, tā izvadē tiks uzturēts augsta līmeņa spriegums.

Ja mikroshēmu baro ar stabilizētu 5 voltu spriegumu, tad sliekšņa spriegumi vienmēr būs vienādos līmeņos. Un praksē šādā veidā sasniegtā kavējuma laika parametrus var aprēķināt un pēc vajadzības pielāgot, izmantojot mainīgu rezistoru, it īpaši, ja izstrādātājam ir pa rokai osciloskops.

Pareizai pieejai, izvēloties RC ķēdes komponentus, jābalstās uz to, ka fāzes nobīdes impulsa ilgumam vajadzētu būt vairāk nekā 5 * RC, tad ķēde darbosies precīzi un aprēķini, izmantojot iepriekšminētās formulas, izrādīsies pareizi.

Ja nākamā impulsa ierašanās gadījumā kondensatoru nepieciešams izlādēt ātrāk, tad ķēdei tiek pievienota paralēla atzare no cita rezistora ar diodi (vai vienu diodi, bez rezistora vispār), tad vienam no shēmas izstrādes cikliem tiks iegūta atšķirīga laika konstante nekā otrajā ciklā.

Turklāt jāatceras, ka mikroshēmas ieejas un izejas strāvas (pie pirmā invertora izejas gan kondensatora uzlādes laikā, gan kad tas tiek izlādēts) ir ierobežotas ar maksimāli pieļaujamajām vērtībām, kuras var atrast izmantotā mikroshēmas datu lapā.Šī iemesla dēļ šāda plāna fāzes nobīdes shēmu konstruēšanai tiek izmantoti kondensatori ar ietilpību ne vairāk kā vairākas nanofarādes, it īpaši, ja vienā no RC shēmas atzariem tiek izmantota diode bez rezistora.