Как очень просто удвоить частоту импульсов
| Текущее время: Ср янв 24, 2024 19:49:15 |
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Запрошенной темы не существует.
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y
Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024
Расширители импульсов
В системах передачи информации для ослабления влияния случайных флуктуаций, а также для управления в устройствах автоматики нередко требуется из коротких импульсов получать более широкие, определенной длительности. Эта задача легко реализуется с помощью ждущего мультивибратора (одновибратора). Одновибратор является триггерной схемой, которая генерирует одиночный импульс под действием внешнего управляющего сигнала. При этом подразумевается, что формируемый импульс превышает длительность запускающего. Как правило, применяют один из двух методов формирования импульса: аналоговый или цифровой. Наиболее простым является аналоговый — используется процесс перезаряда конденсатора. Рис. 1.9 Формирователь широкого импульса с использованием триггера Шмитта Пример такой схемы показан на рис. 1.9. Для правильной работы данного одновибратора необходимо, чтобы длительность входного запускающего импульса была достаточно большой, чтобы конденсатор успел полностью разрядиться. После окончания запускающего импульса конденсатор заряжается через резистор до величины напряжения питания. При этом, как только напряжение достигнет Uпор — элемент D2.1 переключится. В этом случае длительность выходного импульса (tи) зависит от номиналов установленных емкости и резистора во времязадающей цепи. Упрощенная формула позволяет ориентировочно рассчитать длительность импульса: , где Е — напряжение питания схемы; Uпор — уровень используемого порога (рис. 1.10) для переключения элемента. Рис. 1.10. Области допустимых уровней сигнала на входе МОП микросхем С учетом разброса значений напряжения порога переключения (Uпор) длительность импульса может принимать значения от tмин=0,4RC до tмax=1,11RC. Обычно в одновибраторах используются ЛЭ из одного корпуса (кристалла). В этом случае разброс Unop оказывается незначительным и можно принять tи=0,69RC. Это соотношение используется для определения длительности импульса в большинстве схем, рис. 1.11. 1.18. Эпюры напряжения поясняют процессы формирования выходного импульса. Схемы, показанные на одном рисунке, являются аналогичными по логике работы и имеют ту же самую диаграмму напряжений в контрольных точках. Рис. 1.11. Одновибратор с одной времязадающей цепью Рис. 1.12. Одновибратор на основе RS-триггера Рис. 1.13. Одновибратор по фронту входного сигнала Рис. 1.14. Одновибратор Рис. 1.15. Формирователи импульса после окончания действия запускающего сигнала Рис 1.16 Формирователи импульсов Рис 1.17 Формирователи импульсов Рис. 1.18 Одновибраторы с двумя времязадающими цепями В отличие от простейшего варианта (рис 1.9) схемы, приведенные на рис. 1.11. 1.14 не чувствительны к длительности входного импульса, из-за чего наиболее широко применяются в аппаратуре. Схемам, рис. 1.9, 1.15. 1.17, присуще свойство перезапуска, т. е. если во время формирования выходного импульса появляется очередной запускающий, то отсчет длительности формируемого импульса начнется заново от момента окончания последнего запускающего. Применяемые в схемах диоды ускоряют процесс перезаряда емкости, что уменьшает возможности возникновения импульсных помех на выходе ЛЭ. Чтобы выходное сопротивление ЛЭ не сказывалось на точности расчета, а также не перегружался выход, резистор R1 должен быть номиналом не менее 10. 20 кОм. Чтобы пренебречь при расчетах емкостью монтажа, минимальная емкость С1 может быть 200. 600 пФ. Для получения высокой температурной стабильности временного интервала номинал R1 должен быть < 200 кОм, а конденсатор не более 1, 5 мкФ. Использование электролитических конденсаторов увеличивает нестабильность временного интервала. Для уменьшения влияния разброса значений Unop на длительность формируемого импульса можно воспользоваться схемами с двумя времязадающими цепями (рис. 1. 18). Если постоянные времени обеих времязадающих цепей одинаковы, то при максимальном разбросе значений Unop от 0, 33Uпит до 0,69Uпит изменение длительности формируемого импульса не превышает 9%. Выполнение одновибраторов на RS-триггере, рис. 1. 19 и 1. 20, дает возможность иметь два раздельных входа запуска (по переднему фронту импульса), а также сразу получать на выходах прямой импульс и импульс с инверсией. Еще одним преимуществом одновибраторов на RS-триггерах является возможность осуществлять запуск от медленно меняющегося входного напряжения. Рис. 1.19. Ждущие мультивибраторы: а) на D-триггере; б) на JK-триггере, в) с повышенной стабильностью при изменении питания Рис 1.20. Ждущие мультивибраторы с увеличенной крутизной выходных импульсов а) на D-триггере; б) на JK-триггере Длительность подаваемых на вход S запускающих импульсов должна быть меньше формируемого (режим, когда на входах S и R одновременно присутствует лог. "1", является запрещенным). На входе С длительность запускающего импульса может быть любой. Диод VD1 ускоряет разряд конденсатора через выход триггера и позволяет увеличить частоту запускающих импульсов (его применение уменьшает время восстановления схемы). Длительность формируемых им пульсов составляет приблизительно tи=0,69R1C1. Минимальное значение сопротивления R1 ограничено максимально допустимым выходным током триггера Его можно менять в пределах 20 кОм. 10 МОм, при этом длительность импульса будет меняться в 500 раз. Одновременное изменение значений R1 и С1 позволяет регулировать длительности импульсов в пределах четырех порядков. Схема на рис. 1.19в обеспечивает более стабильные импульсы при изменении питающего напряжения (аналогичную схему можно собрать и на JK-триггерах). Для увеличения крутизны спадов выходных импульсов применяют схемы показанные на рис. 1.20, но в них конденсаторы С1 должны быть неполярными. При этом длительность генерируемого импульса при тех же значениях RC-цепи, что и в схемах на рис. 1.18, получается примерно в 2 раза больше. Рис 1.21. Ждущий мультивибратор с повышенной стабильностью Лучшую стабильность при изменении напряжения питания по сравнению с представленными на рис. 1.19 вариантами обеспечивает схема одновибратора на двух триггерах, рис 1. 21. Кроме того, в этом случае подключение нагрузки не влияет на длительность генерируемых импульсов. Схема состоит из двух одновибраторов, имеющих общий вход запуска, но вырабатывающих на независимых выходах импульсы разной длительности. Импульсы на выходе 5 почти не будут зависеть от напряжения питания. Рис. 1. 22 Схемы формирователей задержанного импульса. Ждущий универсальный одновибратор можно выполнить на специально предназначенной для этих целей микросхеме (рис 1. 22а). В одном корпусе 564АГ1 (1561АГ1) имеется два одновибратора, обладающих, в зависимости от комбинации управляющих сигналов на входе, свойством обычного запуска по переднему (вход S1) или заднему фронту (S2), а также при необходимости может перезапускаться. Вход R является приоритетным по отношению к осталь ным входам и устанавливает значение сигнала Q=0 (если вход R не используется, то подключается к +Uпит). Длительность формируемого сигнала (tи, Q=1) задается соответствующей внешней RC-цепью: tи=0,5RC для С>0,01 мкФ. Более точно определить позволяет приводимая в справочнике [Л8] диаграмма. Рис. 1. 23 Ждущий мультивибратор на триггере с возможностью перезапуска. Рис. 1. 24 Ждущий мультивибратор с возможностью перезапуска. Если требуется иметь перезапуск одновибратора на триггере, в случае прихода очередного входного импульса во время формирования интервала, то схема на рис. 1.23 позволяет увеличить длительность выходного импульса за счет начала отсчета с момента окончания запускающего сигнала. Аналогичная схема приведена на рис. 1. 24. Когда на входе действует лог. «0», конденсатор заряжен до величины напряжения питания (лог. «1»). При поступлении запускающего импульса с длительностью, достаточной для разряда конденсатора, триггер перебросится и генерирует импульс. Длительность этого импульса, после окончания действия входного сигнала, определяется необходимым временем для заряда конденсатора до уровня лог. «1». Рис. 1.25 Ждущий мультивибратор с повышенной крутизной фронта выходных импульсов. Схема (рис. 1.25), в отличии от вышеприведенной, позволяет получить более крутые фронты у сигнала на выходах триггера Второе преимущество этой схемы заключается в том, что по окончании вырабатываемого импульса конденсатор быстро разряжается через диод от уровня Uпор вместо дозаряда до уровня питания (Е) Из-за этого следующий запускающий импульс может быть значительно короче, при сохранении нулевого времени восстановления Второй метод получения импульса нужной длительности связан с использованием счетчиков — цифровых одновибраторов Их применяют, когда временной интервал должен быть очень большим или предъявляют высокие требования к стабильности формируемого интервала В этом случае минимальная получаемая длительность ограничена только быстродействием используемых элементов, а максимальная длительность может быть любой (в отличие от схем, использующих RC-цепи). Рис. 1. 26 Цифровой одновибратор на программируемом счетчике. Принцип работы цифрового одновибратора основан на включении триггера входным сигналом и отключении через временной интервал, определяемый коэффициентом пересчета счетчика. Использование в одновибраторе счетчиков с переключаемым коэффициентом деления, рис. 1.26, позволяет получить импульс любой длительности. Микросхема 564ИЕ 15 состоит из пяти вычитающих счетчиков, модули пересчета которых программируются параллельной загрузкой данных в двоичном коде. На загрузку чисел в счетчики требуется три такта, поэтому можно устанавливать коэффициент деления N>3 [Л2].
| М | Nmax |
| 2 | 17331 |
| 4 | 18663 |
| 5 | 13329 |
| 8 | 21327 |
| 10 | 16659 |
| Номер вывода мк/сх |
Логический уровень для модуля М | |||||
| 2 | 4 | 5 | 8 | 10 | # | |
| 14 | 1 | 0 | 1 | 0 | X | X |
| 13 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 11 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
В таблице приведены максимально возможные коэффициенты деления в зависимости от значения М. При значениях М=0 счет запрещен. Сигнал на входе S управляет режимом периодического (0) и однократного (1) счета. Двоичный код для разных значений модуля М берется из таблицы 1.3 (# — запрет счета, х — любое состояние, лог. «О» или «1»). Общий коэффициент деления микросхемы определяется по формуле: N=M(1000P1+100P2+10P3+P4)+P5 . При работе цифрового одновибратора с кварцевым автогенератором тактовой частоты обеспечивается более высокая стабильность длительности выходного импульса, что позволяет их применять в измерительных приборах. Рис. 1.27. Цифровой одновибратор с повышенной стабильностью временного интервала Рис. 1.28. Цифровой одновибратор На рис. 1.27 показан пример простейшей схемы для получения импульса с помощью счетчика. Работу одновибраторов поясняют диаграммы, показанные на рисунках. Общим недостатком приведенных на рис 1.27 и 1.28 схем является случайная погрешность, связанная с произвольностью фазы задающего генератора в момент запуска. Погрешность может составлять до периода тактовой частоты и уменьшается с увеличением частоты генератора и коэффициента пересчета счетчика. Устранить этот недостаток позволяет схема на рис. 1.28 (генератор включается при появлении запускающего импульса). В исходном состоянии на выходе счетчика D2/3 (4) присутствует напряжение лог. «1», что запрещает работу автогенератора на D1.1, D1.2. Запускающий импульс обнуляет счетчик D2, и на его выходе D2/3 будет лог. «0» до момента, пока он не досчитает до появления на D2/3 лог. «1». Поскольку формирование выходного импульса всегда начинается из одного и того же состояния задающего генератора, то исключена случайная погрешность длительности импульса, но эта схема имеет другой недостаток: при включении питания она формирует на выходе импульс неопределенной длительности (в пределах заданного интервала). Схеме присуще свойство перезапуска в случае, если во время формирования выходного импульса появляется очередной запускающий (отсчет длительности формируемого импульса начинается заново). Рис 1.29. Одновибратор с синхронизацией длительности выходного импульса с частотой тактового генератора Схема, показанная на рис 1.29 в момент поступления на вход запускающего импульса, обеспечивает на выходе сигнал, длительность которого равна периоду тактовой частоты (T=1/fт). При кварцевой стабилизации частоты генератора (fт) схема может использоваться в качестве высокостабильного одновибратора. Источник: www.irls.narod.ru
none 
Опубликована: 2005 г. 
0 
0
Вознаградить Я собрал 0 0
Оценить статью
- Техническая грамотность
Простой умножитель частоты на ICS601-01
Идея создания простого, качественного и компактного умножителя частоты родилась, когда мне потребовалось поднять опорную частоты тактового генератора для DDS генератора AD9956 с 10 МГц до 100 МГц. Я стал рассматривать различные варианты, и тут под руку попалась микросхема ICS601-01 (стоимость на Ali ~5-6$). Это микросхема поверхностного монтажа работает с входной частотой от 10 МГц до 27 МГц и умножает ее максимум до 157 МГц. Причем коэффициент умножения задается внешними 4-мя ножками, путем формирования цифрового кода коэффициента усиления, что очень удобно, если надо быстро менять выходную частоту. Выходным сигналом является меандр, что является плюсом для тактирования цифровых схем. Однако, открыв datasheet я не увидел привычной схемы типового проекта. Именно в этот момент родилась идея написать эту статью. Итак цоколевка микросхемы представлена на рисунке ниже. 
Перерыв весь интернет, и покопавшись на форумах было решено собрать умножитель по следующей схеме ниже. Мне было необходимо предусмотреть два выхода, но вы вполне можете не использовать второй выход. Резисторы R2, R3 по 33 Ома это значение рекомендует изготовитель. Значение резистора R1 не критично, он замыкает на землю ножку REFEN тем самым отключая выход REFOUT с буферной частотой (лично я поставил 1 кОм). Все конденсаторы в схеме типовые, C1, C2 и C3 производитель рекомендует значения 10, 0.1, 0.01 мкФ, а конденсаторы С4 и С5 это типовые конденсаторы стабилизатора 7805. Сам стабилизатор ставить необязательно, вполне можно питать схему 5 В из вне, но я решил так. Питание микросхемы тоже не критично, от 3 до 5 вольт. 
В целом ничего сложного, цифровой код коэффициента задается dip переключателями, однако ничего не мешает сделать жесткие перемычки. 
Плата легко была разведена на одном слое, второй был залит полигоном земли. Получившуюся схему отправил в Китай. Gerber проект прикрепляю к статье. В итоге через пару недель мне пришел мой заказ и начал сборку и испытания. На фото ниже собранный умножитель. 
После монтажа я приступил к тестам работы умножителя. Для наглядности я прикрепляю фотографии осциллограмм. 
Результат работы умножителя очень порадовал. Кто заинтересовался этой микросхемой рекомендую посмотреть всю линейку микросхем ICS601. Различные микросхемы умножителей, с различными дополнительными функциями. Надеюсь статья кому нибудь поможет. Всем стабильной частоты!
Список радиоэлементов
Прикрепленные файлы:
- ic601-01maket.rar (71 Кб)
Теги:
Kamikadza Опубликована: 16.09.2015 0 0
Вознаградить Я собрал 0 1
Оценить статью
- Техническая грамотность
Оценить Сбросить
Средний балл статьи: 4.8 Проголосовало: 1 чел.
Комментарии (8) 
| Я собрал ( 0 ) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
0 
darkly 13.10.2015 22:15 #
Где в Китае заказывал и сколько стоила печатная плата?
0
[Автор]
Kamikadza 03.03.2016 08:25 #
Заказывалось все партией 10 штук в магазине Seed Studio. Вышло около 1000 р.
0
Александр 09.12.2020 09:39 #
Здравствуйте! Сгодится ли эта схема для увеличения частоты синхроимпульсов горизонтальной развертки? Паяю кабель-переходник со SKART на VGA.
0
[Автор]
Kamikadza 09.12.2020 21:13 #
Думаю нет, там же импульсы, а тут именно для повышения частоты тактовых сигналов (заполнение 50%)
0
Александр 10.12.2020 13:18 #
Понял, спасибо.
Задача довольно сложная. Можете чем-то помочь в вопросе относительно переходника со SKART на VGA? Есть рабочая схема на LM1881N, но частота синхроимпульсов на выходе 15 кГц. С такой чвстотой могут работать только очень древние VGA мониторы. Нужно чтобы частота синхроимпульсов на выходе была хотя бы Поддерживаемая частота же более-менее современных VGA мониторов — от 31.5 кГц (при разрешении 640х480).
Кроме того, я не уверен что все корректно заработает после простого увеличения частоты синхроимпульсов на выходе.
0
Павел 29.04.2021 03:54 #
Получится на этой микросхеме сделать умножитель для тахометра? Надо частоту сигналов с датчика умножить на 2.
0
zenov 29.04.2021 12:58 #
Вы это серьезно?
Для вашей задачи нужна одна м\сх 555ЛП5 и запрос в Гугле — «Формирование импульсов по фронту и спаду».
0
74LS00 22.05.2021 11:43 #
Хорошо бы, но удвоители по фронту и спаду работают только с частотомерами считающими импульсы. Так что вопрос про минимальную частоту на эту микру остаётся. А купить их сейчас можно только за 1700р десяток, так что не интересно
Удвоитель частоты на микросхеме CD4069
Удвоитель частоты, использующий ИС 4069 , может удвоить частоту, чтобы дать выходную последовательность импульсов, частота которых вдвое превышает частоту входного сигнала с квадратной волной. Сигнал подается на вход N1. Должна быть прямоугольная волна с рабочим циклом приблизительно 50% на уровне, совместимом с логикой CMOS (от 3 до 15 В в зависимости от напряжения питания).
Входной сигнал буферизуется и инвертируется с помощью N1 и снова инвертируется N2, поэтому выходы A и B из N1 и N2 являются прямоугольными сигналами на 180 ° по фазе. Выход N1 дифференцируется C1 и R1, а выход N2 дифференцируется через C2 и R2, давая две формы всплесков C и D, 180 ° не в фазе. Сигналы буферизуются, инвертируются и формируются с помощью N3 и N4. Затем их объединяют в логический элемент NOR, состоящий из D1, D2, R3 и N5, и, наконец, инвертируют N6, чтобы получить частоту, вдвое превышающую частоту входного сигнала. Схема будет работать в широком диапазоне частот. При показанных значениях компонентов ширина импульсов в точке E и F составляет около 500 нс, поэтому рабочий цикл выхода будет составлять 50%, если частота равна 1 МГц, когда входная частота составляет 500 кГц. B AM AM Bosschaert
Микросхема CD4069BE производства National Semiconductor содержит 6 инверторов стандартной КМОП логики. Корпус: DIP-14.
Внутренняя схема одного инвертора
Расположение выводов микросхемы CD4069
Микросхема CD4069BE по входным и выходным уровням сигналов совместима с другими ИС стандартной КМОП логики серии 40xx/К561, а при напряжении питания 5 вольт также с ИС ТТЛ логики. Выходы микросхемы CD4069BE допускают нагрузку на один ТТЛ вход серии 74LS/К555. Более подробную информацию Вы можете узнать, скачав документацию.
—>Просмотров : 4291 | —>Добавил : Chinas | —>Рейтинг : 0.0 / 0