Формирователи и генераторы импульсных сигналов

 

Среди элементов автоматических и цифровых устройств есть группа объектов, при описании работы и принципа действия которых приходится пользоваться как аналоговым, так и цифровым представлением сигналов. Такие элементы относятся к импульсным, образующим промежуточное звено между аналоговыми и цифровыми элементами.

Формирователи являются обязательной составной частью любой цифровой микросхемы, а без генераторов тактовых сигналов невозможна работа ни одного сложного цифрового устройства управления. Ограничителем амплитуды сигналов,или просто ограничителем, называется четырехполюсник, выходное напряжение которого перестает изменяться, как только входное напряжение превысит определенный предел, называемый порогом ограничения. Простейшим ограничителем является последовательная цепь в соответствии с рисунком 58.

Рисунок 58

Однополярный (односторонний) ограничитель легко превратить в двусторонний, добавив в схему еще один диод в соответствии с рисунком 59.

Рисунок 59

Такие ограничители широко используются в схемах автоматики и вычислительной техники для защиты цепей от импульсных помех и электростатических разрядов. Если порог ограничения должен быть больше долей вольта (от единиц до сотен вольт), ограничитель можно собрать на стабилитронах. Схемы одностороннего и двустороннего ограничителей на стабилитронах приведены в соответствии с рисунком 60.

Рисунок 60

 

Усилители постоянного тока

 

Транзисторный ключ

 

Электронный ключ предназначен для переключения (коммутации) цепей нагрузки под действием управляющих сигналов. В электронных ключевых устройств в качестве коммутирующего элемента используется транзисторный ключ, который находится в одном из двух состояний: разомкнутом (транзистор закрыт) или замкнутом (транзистор открыт). Скачкообразный переход от одного состояния к другому производится под действием входного управляющего напряжения, которое должно быть либо меньше некоторого запирающего (нулевого) напряжения, либо больше отпирающего (единичного) напряжения. Простейший транзисторный ключ может быть собран по схеме, приведенной в соответствии с рисунком 61. Передаточная характеристика ключа, т. е. зависимости U _вьк = f (U _вх), представлена в соответствии с рисунком 62. Изменение состояния ключа (включено—выключено), даже при подаче на его вход идеального прямоугольного импульса, происходит не мгновенно. Поэтому в быстродействующих ключах используют импульсные транзисторы, динамические свойства которых значительно улучшены путем применения специальных технологических приемов.

Рисунок 61

Рисунок 62