Koncept od prolazni procesi. Električna kola pravih radiotehničkih kola obično sadrže otpore, induktivnosti i kapacitivnosti. U takvim kolima, odnos između napona i struje je složen. To se objašnjava činjenicom da kapacitivnost i induktivnost imaju sposobnost akumulacije i davanja električne energije. Ovaj proces se ne može odvijati u skokovima i granicama. Kada se napon u takvom kolu promijeni, struja se mijenja s određenim vremenskim zakašnjenjem. Ovi procesi povezani s promjenom rezerve energije u krugovima s reaktivnim elementima kada su izloženi impulsu nazivaju se prelazni.

Djelovanje impulsnog napona na RC kolo. Pretpostavimo da je na ulazu kruga koji sadrži kondenzator C i otpornik R (Sl. 164, a), djeluje niz pravokutnih impulsa (Sl. 154, b). U trenutku kada se na ulazu RC kola pojavi rastuća ivica impulsa, maksimalna struja I m = U m / R(pirinač, 154, c).

Kako se kondenzator puni rezultirajući napon u kolu u p =U m- u c se smanjuje, struja punjenja se shodno tome smanjuje t a. Smanjenje struje se dešava prema eksponencijalnom zakonu, Struja punjenja i h stvara na otporniku R pad napona(Sl. 154, d). OD smanjenje struje eksponencijalno pad napona na otporniku R. Napon kondenzatora u c za mjerenje

njegov naboj raste eksponencijalno (slika 154, d ) i dostiže maksimalnu vrijednost U mnakon čega ostaje konstantan za vrijeme trajanja ravnog vrha ulaznog impulsa. Vrijeme za koje napon na C i R dostigne vrijednost amplitude ovisi o vrijednosti otpora otpornika R i kapacitivnosti kondenzatora C. Što su ove vrijednosti manje, brže se završava proces tranzicije.

Nakon opadanja ulaznog impulsa, kondenzator se prazni kroz otpornik R . Brzina promjene struje pražnjenja i p (Sl. 164, c) i napon u n (Sl. 154, d) je isto kao i prilikom punjenja, a na izlazu se formira zadnja ivica (pad) impulsa. Smjer struje i polaritet napona na otporniku u ovom slučaju će postati suprotni.

Trajanje prelaznog procesa se procjenjuje korištenjem vremenske konstante kola

Rice. 155. Uticaj pravougaonog impulsa na integraciono kolo: a - kolo, b - oblik impulsa na ulazu, c - isti, na izlazu, d - ovisnost oblika impulsa od omjera τ 0 /t i

Sa povećanjem τ 0 trajanje prelaznih procesa se povećava.

U praksi se prelazni procesi u krugu pumpaju nakon vremenskog intervala t = (2,3 + 3)τ 0 .

Oblik izlaznog napona ovisi o vrijednostiτ 0 (Sl. 154, d, f, g). Na τ 0 "t i (slika 154, e) kondenzator nema vremena da se napuni za vrijeme djelovanja ulaznog impulsa, a oblik izlaznog signala se samo malo razlikuje od oblika ulaza. Sa ovim postavkama (τ 0 »t i) kolo se često koristi u krugovima impulsnih uređaja kao razdjelni (prijelazni) između stupnjeva pojačanja. Atτ 0 g).

Kao što je očigledno iz Sl. 164, ali, kola RC elemenata u različitim kombinacijama mogu se koristiti za transformaciju oblika impulsa. Ovisno o tome iz kojeg je elementa uzet signal (od R ili C), kolo se zoverazlikovanje ili integrisanje.

diferencirajući krugovi. Kolo prikazano na sl. 154, ali se naziva diferencirajućim, jer za τ 0

Primjer. Trajanje pulsa t i =5 µs. Izračunajte elemente diferencirajućeg kola.

U diferencirajućem koluτ 0 ≪t I. Prihvatiτ 0 =RC=0,1 t i \u003d 0,1x5 \u003d 0,5 μs, tj. t i ≫3τ 0 . Postavljamo vrijednost R\u003d 10 kOhm, zatim kapacitivnost

Integrirajuća kola. Ako je u RC kolu izlazni napon uklonjen sa kapacitivnosti (slika 155, a), tada je pri τ 0 ≫t i izlazni signal proporcionalan integralu ulaza, pa se takvo kolo naziva integrišući. Ako je vremenska konstanta RC kolo se bira jednako ili duže od trajanja pravougaonog impulsa (slika 155,b) ulaznog napona (τ 0 ≫ t i), tada se na izlazu RC kola javlja impuls sa rastegnutim frontom i padom (slika 155, c). Kada se na ulaz takvog kola primeni kratkotrajni impuls napona, na izlazu se formira širi impuls.

Integrirajuća kola se koriste za povećanje trajanja impulsa. Osim toga, koriste se u strujnim krugovima za generiranje napona, odabiru trajanja impulsa itd. Što više od konstantnog trajanja ulaznog impulsa t i, što je impuls na izlazu više rastegnut (slika 155, d). Amplituda impulsa u ovom slučaju se smanjuje, jer kondenzator nema vremena da se potpuno napuni za vrijeme trajanja ulaznog impulsa.

Diferencijacija i integracija se također mogu obaviti korištenjem RL kola. Budući da je reaktivno djelovanje induktivnosti suprotno od kapacitivnosti, onda in RL- kola tokom diferencijacije, izlazni signal se uzima iz induktivnosti (slika 156, a), a tokom integracije - iz otpornika (slika 156, b). lancima RL koriste se relativno rijetko, jer sadrže skupi dio za namotavanje.

Može li impuls nešto reći? - ti kažeš. Impuls je impuls, samo pravougaonog oblika.

Ali činjenica je da smo do sada takve impulse posmatrali samo na ekranu osciloskopa, recimo, tokom podešavanja elektronskog prekidača, i po njihovom prisustvu smo ocjenjivali ispravnost generatora. Ako se, međutim, pravokutni impuls koristi kao kontrolni signal i dovodi, na primjer, na ulaz AF pojačala, tada oblik izlaznog signala može odmah procijeniti rad pojačala i imenovati njegove nedostatke - nisku širinu pojasa, nedovoljno pojačanje na nižim ili višim frekvencijama, samopobuda u nekom frekventnom opsegu.

I uzmite širokopojasni djelitelj napona, koji se koristi, na primjer, u domaćim mjernim instrumentima ili osciloskopima. Pravougaoni impuls koji je "prošao" kroz njega će vam reći tačne parametre detalja potrebnih za postizanje konstantnog omjera podjele signala u širokom frekventnom opsegu.

Da bi ovo bilo jasno, prvo se upoznajmo s nekim parametrima impulsnog signala, koji se često spominju u opisima raznih generatora, uređaja za automatizaciju i kompjuterske tehnologije. Za primjer na sl. 97 prikazuje "izgled" donekle izobličenog (u poređenju sa pravougaonim) pulsa, tako da se njegovi pojedinačni delovi mogu jasnije videti.

Jedan od parametara pulsa je njegova amplituda (Umax), maksimalna visina impulsa bez uzimanja u obzir malih skokova. Trajanje porasta pulsa karakterizira trajanje fronta tf, a trajanje smanjenja karakterizira trajanje opadanja tc. Trajanje "života" pulsa određuje trajanje ti - vrijeme između početka i kraja pulsa, koje se obično računa na nivou od 0,5 amplitude (ponekad na nivou od 0,7).

Vrh impulsa može biti ravan, sa blokadom ili porastom. Pravougaoni impuls ima ravan vrh, a uspon i pad su toliko strmi da nije moguće odrediti njihovo trajanje pomoću osciloskopa.

Impulsni signal se takođe vrednuje radnim ciklusom, koji pokazuje odnos između trajanja impulsa i perioda ponavljanja impulsa. Radni ciklus je količnik podjele perioda, a ne trajanja. U onom prikazanom na sl. 97, u primjeru, radni ciklus je 3.

Sada, nakon kratkog upoznavanja s pulsom i njegovim parametrima, napravit ćemo generator pravokutnog impulsa, koji je neophodan za naredne eksperimente. Može se izvesti i na tranzistorima i na mikro krugovima. Glavna stvar je da generator daje impulse sa strmim frontovima i recesijama, kao i sa najravnijim mogućim vrhom. Osim toga, za naše potrebe, radni ciklus bi trebao biti unutar 2-3, a brzina ponavljanja impulsa trebala bi biti približno 50 Hz u jednom modu, a 1500 Hz u drugom. Šta uzrokuje zahtjeve za frekvencijom, naučit ćete kasnije.

Najlakši način da se ispune postavljeni zahtjevi mogu biti generator na mikrokolu i tranzistor (slika 98). Sadrži nekoliko detalja, radi kada napon napajanja padne na 2,5 V (u ovom slučaju amplituda signala uglavnom opada) i omogućava vam da dobijete izlazne impulse amplitude do 2,5 V (pri navedenom naponu napajanja) sa radni ciklus od 2,5.

Zapravo, sam generator je napravljen na elementima DD1.1 - DD1.3 prema dobro poznatom multivibratorskom krugu. Brzina ponavljanja impulsa ovisi o otporu otpornika R1 i kapacitivnosti kondenzatora koji je trenutno spojen preko prekidača SA1. U položaju pokretnog kontakta prekidača prikazanog na dijagramu, kondenzator C1 je spojen na generator, pa se impulsi na izlazu generatora (pin 8 elementa DD1.3) prate frekvencijom od 50 Hz (ponavljanje period je 20 ms). Kada se pokretni kontakt prekidača postavi u donji položaj prema dijagramu, kondenzator C2 će se spojiti i stopa ponavljanja će postati jednaka približno 2000 Hz (period ponavljanja je 0,5 ms).

Zatim se impulsni signal dovodi kroz otpornik R2 do emiterskog sljedbenika, napravljenog na tranzistoru VT1. Iz motora varijabilnog otpornika R3, koji je opterećenje repetitora, signal se dovodi do izlaznog terminala XT1. Kao rezultat, moguće je uzeti pravokutne impulse amplitude od nekoliko desetina milivolti do nekoliko volti iz stezaljki XT1 i XT2. Ako se iz nekog razloga pokaže da je čak i minimalni signal višak (na primjer, prilikom provjere vrlo osjetljivog pojačala), izlazni signal se može smanjiti bilo povezivanjem između gornjeg izlaza otpornika R3 u kolu i emitera tranzistor konstantnog otpornika otpora 1-3 kOhm, ili korištenjem eksternog djelitelja napona.

Nekoliko riječi o detaljima. Elementi I-NE drugih mikro krugova serije K155 (recimo, K155LA4), kao i bilo koji tranzistor serije KT315, mogu raditi u generatoru. Kondenzator C1 - K50-6 ili drugi, dizajniran za napon od najmanje 10 V; C2 - bilo koje, eventualno manjih dimenzija. Otpornici - MLT-0.125 i SP-1 (R3), izvor napajanja - baterija 3336. Generator troši manje od 15 mA, tako da će ovaj izvor trajati dugo vremena.

Budući da u generatoru ima malo dijelova, nema potrebe davati crtež tiskane ploče - dizajnirajte ga sami. Montirajte ploču sa delovima i napajanjem unutar kućišta (Sl. 99), a na njen prednji zid postavite prekidač opsega, prekidač za napajanje, promenljivi otpornik i stezaljke.

Sljedeći korak je provjera i podešavanje generatora pomoću našeg osciloskopa. Spojite ulaznu sondu osciloskopa na pin 8 mikrokola, a sondu "uzemljenja" na zajedničku žicu (terminal XT2). Osciloskop je i dalje u automatskom režimu (pritisnuto je dugme "AUTO-STANDBY"), sinhronizacija je interna, ulaz je otvoren da spreči izobličenje signala koji sledi na niskoj frekvenciji). Ulazni atenuator osciloskopa može se podesiti na osjetljivost od, recimo, 1 V/div, a vrijeme sweep-a se prebacuje na 5 ms/div.

Nakon što se generator napaja i prekidač SA1 se postavi u položaj prikazan na dijagramu, na ekranu osciloskopa će se pojaviti slika u obliku dva paralelna

lele linije (Sl. 100, a), sastavljene od pokretnih "poteza". Ovako izgleda nesinhronizovana slika impulsnog signala.

Sada je dovoljno osciloskop staviti u stanje mirovanja (pritisnuti dugme "AUTO - STANDBY") i podesiti sinhronizaciju sa pozitivnog signala okretanjem dugmeta "SYNC". u krajnji položaj u smeru kazaljke na satu tako da se slika na ekranu „zaustavi“ (Sl. 100, b). Ako se slika malo trza, postignite bolju sinhronizaciju podešavanjem dugmeta za dužinu pomeranja.

Odredite trajanje perioda ponavljanja pulsa i, ako je potrebno, podesite ga na 20 ms odabirom otpornika R1.

Teško je precizno izmjeriti period sa zadatim trajanjem sweep-a, pa koristite jednostavan trik. Sa ovim vremenskim zadatkom, podesite trajanje sweep-a na 2 ms/div. Na ekranu bi se trebala pojaviti rastegnutija slika pulsa (slika 100, c), čija će dužina vrha biti približno 3,5 podjela, odnosno trajanje impulsa će biti 7 ms.

Zatim, u istom trajanju sweep-a, postavite okidač na negativan signal okretanjem "SYNC". u krajnji položaj suprotno od kazaljke na satu. Na ekranu ćete videti sliku pauze (Sl. 100, d), pošto je zamah osciloskopa sada pokrenut opadanjem impulsa. Dužina linije je 6,5 podjela, što znači da je trajanje pauze 13ms. Zbir trajanja impulsa i pauze bit će vrijednost perioda ponavljanja impulsa (20 ms).

Slično, provjerite rad generatora na drugom opsegu tako što ćete pokretni kontakt prekidača postaviti u donji položaj prema dijagramu ("2 kHz"). U ovom slučaju, podesite trajanje sweep-a osciloskopa na, na primjer, 0,1 ms/div. Period ponavljanja impulsa u ovom opsegu treba da bude 0,5 ms, što odgovara stopi ponavljanja od 2000 Hz. Ne morate ništa podešavati u generatoru, jer frekvencijska točnost u ovom rasponu ne igra posebnu ulogu. U slučaju značajnog odstupanja frekvencije od navedene, može se promijeniti odabirom kondenzatora C2.

Nakon toga prebacite ulaznu sondu osciloskopa na terminal XT1 i provjerite rad regulatora amplitude izlaznog signala - varijabilnog otpornika R3. Sigurno ćete primijetiti da kada se motor varijabilnog otpornika postavi na gornju poziciju prema strujnom krugu, maksimalna amplituda impulsa će biti nešto manja nego na multivibratoru.To se objašnjava djelovanjem emitera sljedbenika, koeficijenta prijenosa od kojih je manji od jedinice zbog pada dijela signala na emiterskom spoju tranzistora.

Generator je spreman, možete provoditi eksperimente. Počnimo provjerom djelovanja jednostavnih RC kola na impuls: diferencirajući i integrirajući. Prvo spojite diferencirajuće kolo sastavljeno od kondenzatora i promjenjivog otpornika na izlaz generatora (slika 101). Postavite klizač otpornika u donju poziciju prema dijagramu, a na generatoru podesite opseg na "50 Hz" i maksimalnu amplitudu izlaznog signala. Istovremeno, na ekranu osciloskopa (radi u standby modu sa sinhronizacijom sa pozitivnog signala, trajanje sweep-a je 5 ms/dep., osjetljivost je 1 V/div.) vidjet ćete sliku impulsa sa zakošeni vrh (Sl. 102, a). Lako je uočiti da se zamah spuštao duž linije raspadanja, što je povećalo opseg slike.

Izobličenje impulsa će se povećati i zamah slike će se povećati kako se klizač varijabilnog otpornika pomiče naviše u krugu. Već sa otporom otpornika od oko 4 kOhm, amplituda će skoro dostići dvostruku amplitudu impulsa

(Sl. 102, b), a uz daljnje smanjenje otpora (na 1 kOhm), od impulsa će na mjestu fronta i recesije ostati samo šiljasti vrhovi. Drugim riječima, kao rezultat diferencijacije od pravokutnog impulsa, bit će moguće dobiti dva šiljasta - pozitivan (duž prednje strane) i negativan (duž pada).

Osim toga, diferencijacija vam omogućava da "skratite" puls u vremenu - na kraju krajeva, trajanje impulsa se mjeri na nivou od 0,5 njegove amplitude, a na ovom nivou širina impulsa se glatko mijenja kada se okrene dugme promjenjivog otpornika).

Diferencijalna svojstva kola zavise od brzine ponavljanja impulsa. Dovoljno je premjestiti prekidač raspona generatora u položaj "2 kHz" - i gornji nagib će praktički nestati. Pulsevi koji slijede s takvom frekvencijom, naš lanac razlikovanja preskače sa malo ili bez izobličenja. Da bi se postigao isti efekat kao u prethodnom slučaju, kapacitivnost kondenzatora se mora smanjiti na 0,01 uF.

A sada zamijenite dijelove (Sl. 103) - dobijate integrirajući lanac. Postavite klizač varijabilnog otpornika na krajnju lijevu poziciju prema dijagramu, tj. prikažite otpor otpornika. Slika signala će ostati gotovo ista kao na izlazu generatora prije povezivanja lanca. Istina, opadanje impulsa će postati blago zakrivljeno - rezultat pražnjenja kondenzatora, koji ima vremena da se napuni tokom impulsa.

Počnite glatko pomicati klizač otpornika udesno prema dijagramu, tj. unesite otpor otpornika. Odmah, prednja strana impulsa i pad će početi da se zaokružuju (slika 104, c), amplituda signala će pasti. Pri maksimalnom otporu otpornika, uočeni signal ječi kao zubac (slika 104, b).

Koja je poenta integracije? Od trenutka kada se pojavi prednji dio impulsa kondenzator počinje da se puni, a na kraju impulsa počinje da se prazni.Ako je otpor otpornika ili kapacitivnost kondenzatora mali, kondenzator ima vremena da se napuni na amplitudnu vrijednost signala i tada samo prednji dio i dio vrha impulsa "pada" (Sl. 104, a). U ovom slučaju možemo reći da je vremenska konstanta integracionog kola (proizvod kapacitivnosti i otpora) manja od trajanja impulsa. Ako je vremenska konstanta srazmerna ili premašuje trajanje impulsa, kondenzator nema vremena da se potpuno napuni tokom impulsa, a onda amplituda signala na njemu opada (slika 104, b). Naravno, priroda integracije ne zavisi samo od trajanja impulsa, već i od učestalosti njihovog ponavljanja.

Da biste se uvjerili u ono što je rečeno, ponovo prikažite otpor otpornika, postavite raspon na generatoru na "2 kHz" i shodno tome promijenite trajanje sweep-a osciloskopa. Na ekranu će se pojaviti slika već integrisanih impulsa (Sl. 104, c). To je rezultat "interakcije" otpora emiterskog sljedbenika i kapacitivnosti kondenzatora. Unesite barem mali otpor s promjenjivim otpornikom - i vidjet ćete trokutasti signal na ekranu osciloskopa (slika 104, d). Njegova amplituda je mala, tako da morate povećati osjetljivost osciloskopa. Nije li tačno da je linearnost procesa punjenja i pražnjenja kondenzatora jasno vidljiva?

U ovom primjeru, vremenska konstanta integracionog kola je nešto veća od trajanja impulsa, tako da kondenzator ima vremena da se napuni samo do vrlo malog napona.

Vrijeme je da razgovaramo o praktičnoj upotrebi pravokutnih impulsa, na primjer, za procjenu performansi pojačala audio frekvencije. Istina, ova metoda je pogodna za neku vrstu ekspresne analize i ne daje sveobuhvatnu sliku amplitudno-frekventne karakteristike pojačala. Ali to vam omogućava da objektivno procijenite sposobnost pojačala da prenosi signale određenih frekvencija, otpornost na samopobudu, kao i ispravan izbor detalja između kaskadnih veza.

Princip provjere je jednostavan: prvo se pravokutni impulsi sa stopom ponavljanja od 50 Hz, a zatim 2000 Hz unose na ulaz pojačala, a oblik izlaznog signala se promatra na lažnom opterećenju. Prema izobličenjima prednje strane: vrhovima ili recesijama, oni sude o karakteristikama pojačala i njegovoj stabilnosti rada.

Na primjer, možete istražiti AF pojačalo sa tonskim blokom (ili drugim širokopojasnim pojačalom). Spojen je na generator i osciloskop u skladu sa sl. 105. Prekidač opsega generatora je postavljen na položaj "50 Hz", a izlazni signal je takav da pri maksimalnom pojačanju pojačala i približno prosječnim pozicijama dugmadi za kontrolu tona, amplituda signala pri ekvivalentnom opterećenju odgovara nazivnoj izlaznoj snazi , na primjer 1,4 V (za snagu od 0,2 W pri otporu opterećenja od 10 oma). Slika na ekranu osciloskopa spojenog na lažno opterećenje može odgovarati onoj prikazanoj na sl. 106, a, što će ukazivati ​​na nedovoljan kapacitet razdjelnih kondenzatora između stupnjeva za pojačavanje ili kondenzatora na izlazu pojačala - kroz njega je priključeno opterećenje.

Da bi se provjerila, recimo, posljednja pretpostavka, dovoljno je ulaznu sondu osciloskopa prenijeti direktno na izlaz pojačala - do izolacionog kondenzatora. Ako se kosina vrha smanji (slika 106, b), zaključak je tačan i za bolju reprodukciju niskih frekvencija treba povećati kapacitet kondenzatora.

Slično, oni gledaju slike impulsa prije i poslije izolacijskih kondenzatora između stupnjeva pojačala i pronalaze onaj čiji je kapacitet nedovoljan. Ako pojačalo uopšte ne emituje niske frekvencije, na ekranu osciloskopa se mogu uočiti uski pikovi na mestu fronta i raspadanje impulsa, kao što je bio slučaj sa jakom diferencijacijom. Ali potpunija slika stanja pojačala dobiva se kada se na njegov ulaz primjenjuju impulsi frekvencije od 2000 Hz. Vjeruje se da front i recesija odražavaju prolaz viših frekvencija zvučnog opsega, a vrh nižih.

Ako je sve u redu u pojačalu i ravnomjerno prenosi signal u širokom frekventnom opsegu, tada će izlazni impuls (signal pri ekvivalentnom opterećenju) oblikom odgovarati ulazu (Sl. 107, a). U slučaju "blokade" fronta i recesije (slika 107, b), možemo pretpostaviti da je pojačanje smanjeno na višim frekvencijama. Još veće smanjenje pojačanja na ovim frekvencijama će snimiti sliku prikazanu na Sl. 107, a.

Moguće su i mnoge druge opcije: pad pojačanja na nižim frekvencijama (slika 107, d), blagi porast pojačanja na nižim frekvencijama (slika 107, e), pad pojačanja na nižim i srednjim (smanjenje na nižim frekvencijama) gornje) frekvencije (slika 107, e), vremenska konstanta međustepenih veza je mala (slika 107, g) - obično je kapacitivnost prelaznih kondenzatora mala, povećanje pojačanja na nižim (slika 107, h) ) ili više (Sl. 107, i) frekvencije, smanjenje pojačanja u nekom uskom opsegu (Slika 107. j).

A evo dva primjera slike izlaznog impulsa (slika 107, l, m), kada u pojačalu postoje rezonantna kola.

Moći ćete da posmatrate skoro većinu ovih slika promjenom položaja dugmadi za kontrolu tona za niže i više frekvencije. Istovremeno sa gledanjem slika, bilo bi lijepo uzeti amplitudno-frekvencijsku karakteristiku pojačala i uporediti je sa "očitanjima" impulsa.

I o još jednom primjeru korištenja pravokutnih impulsa - za podešavanje širokopojasnih razdjelnika napona. Takav razdjelnik, na primjer, nalazi se u našem osciloskopu, može biti u voltmetru ili AC milivoltmetru. Budući da frekvencijski opseg mjerenih signala može biti vrlo širok (od jedinica do miliona herca), razdjelnik mora proći ove signale sa istim prigušenjem, inače su greške mjerenja neizbježne.

Možete, naravno, kontrolisati rad razdjelnika uzimajući njegovu amplitudno-frekvencijsku karakteristiku, koja će vam reći u kojem smjeru trebate promijeniti vrijednost jednog ili drugog elementa. Ali ovo je mnogo napornije u poređenju s metodom analize pravokutnim impulsima.

Pogledajte sl. 108, a - prikazuje dijagram širokopojasnog kompenziranog djelitelja napona. Ako bi se na nižim frekvencijama moglo proći samo sa otpornicima čiji otpori određuju koeficijent prijenosa (ili faktor podjele) djelitelja, onda na višim frekvencijama, pored otpornika, kondenzatori u obliku montažne kapacitivnosti, ulazni kapacitet, kapacitivnost spojni provodnici učestvuju u razdjelniku. Stoga se pojačanje razdjelnika na ovim frekvencijama može značajno promijeniti.

Kako bi se to spriječilo, kondenzatori se koriste u razdjelniku, šant otpornicima i omogućavaju kompenzaciju moguće promjene koeficijenta prijenosa na višim frekvencijama. Štaviše, kondenzator C2 može biti montažni kapacitet, ponekad dostižući desetine pikofarada. Otpornik R2 može biti ulazni otpor uređaja (osciloskop ili voltmetar).

Razdjelnik će postati kompenzovan ako se obezbijedi dobro definisan omjer otpora i kapacitivnosti razdjelnika, što znači da će koeficijent prijenosa razdjelnika biti ujednačen bez obzira na frekvenciju ulaznog signala. Na primjer, ako se primjenjuje djelitelj sa 2, tada mora biti ispunjen uslov R1* C1=R2*C2. U drugim omjerima, ujednačenost prijenosa signala različitih frekvencija će biti narušena.

Princip provjere kompenziranog djelitelja pomoću pravokutnih impulsa sličan je principu provjere pojačala - primjenom signala frekvencije od 2000 Hz na ulaz razdjelnika, promatra se njegov oblik na izlazu. Ako se razdjelnik kompenzira, oblik (ali naravno ne i amplituda) signala će biti isti. U suprotnom, prednji dio i pad će biti "zasuti" ili će vrh biti izobličen - dokaz neravnomjernog prijenosa signala različitih frekvencija od strane razdjelnika.

Ako je, na primjer, slika signala kao što je prikazano na slici 108, b, tada na višim frekvencijama pojačanje razdjelnika opada zbog visokog otpora na ovim frekvencijama lanca R1C1. Potrebno je povećati kapacitet kondenzatora C1. U slučaju pojave izobličenja pulsa prikazanog na sl. 108, u, potrebno je, naprotiv, smanjiti kapacitet kondenzatora C1.

Pokušajte samostalno sastaviti razdjelnike s različitim omjerima podjele (na primjer, 2, 5, 10) od otpornika sa visokim otporom (100 ... 500 kOhm) i kondenzatora različitog kapaciteta (od 20 do 200 pF) i postići potpunu kompenzaciju odabirom kondenzatori.

U ovom radu primijetit ćete utjecaj na rezultate mjerenja samog osciloskopa - na kraju krajeva, njegov ulazni kapacitet je desetine pikofarada, a

ulazna impedansa je oko megaoma. Zapamtite da osciloskop ima sličan učinak na sva kola visokog otpora, kao i na one koji ovise o frekvenciji. A to ponekad dovodi ili do dobijanja pogrešnih rezultata, ili čak onemogućava korištenje osciloskopa, recimo, za analizu rada i mjerenje frekvencije generatora radio frekvencija. Stoga bi u takvim slučajevima trebalo koristiti aktivnu sondu - priključak za osciloskop, koji vam omogućava da održite njegovu visoku ulaznu impedanciju i smanjite ulaznu kapacitivnost za desetine puta.Opis takvog priključka će biti objavljen u sljedećoj izdanje časopisa.

Sada, kada ste se upoznali sa mogućnošću pravougaonog pulsa da sugeriše "dijagnozu" i kontroliše "liječenje", hajde da sastavimo još jedan prefiks. Ovo je djelitelj napona, uz pomoć kojeg će biti moguće upravljati strujnim krugovima s naponom do 600 V, na primjer, u televizijskim prijemnicima (kao što znate, osciloskop OML-2M omogućava primjenu napona do 300 V na ulaz).

Razdjelnik se sastoji od samo dva dijela (Sl. 109), koji čine nadlakticu prethodne šeme. Donje rame je koncentrisano na sam osciloskop - ovo je njegova ulazna impedancija i ukupna ulazna kapacitivnost, uključujući kapacitet daljinskog kabla sa sondama.

Pošto je potrebno samo prepoloviti ulazni signal, otpornik R1 treba da bude isti otpor kao i ulazni otpor osciloskopa, a kapacitet kondenzatora C1 treba da odgovara ukupnom ulaznom kapacitetu osciloskopa.

Razdjelnik se može izraditi u obliku adaptera sa XP1 sondom na jednom kraju i XS1 utičnicom na drugom. Otpornik R1 mora biti najmanje 0,5 W, a kondenzator nazivnog napona od najmanje 400 V.

Postavljanje razdjelnika je uvelike pojednostavljeno upotrebom našeg generatora impulsa. Njegov signal se dovodi do XP1 utičnice razdjelnika i sonde za uzemljenje osciloskopa. Prvo postavite opseg "50 Hz" na generatoru, uključite standby mod i otvorite ulaz na osciloskopu. Dodirnite ulaznu sondu osciloskopa sondom XP1 razdjelnika (ili stezaljkom XT1 generatora). Odabirom osjetljivosti osciloskopa i amplitude izlaznog signala generatora postiže se zamah

slika jednaka, recimo, četiri podjele.

Zatim prebacite ulaznu sondu osciloskopa na utičnicu XS1 razdjelnika. Raspon slike treba da bude tačno prepolovljen. Tačnije, koeficijent prijenosa razdjelnika može se podesiti odabirom razdjelnog otpornika R1.

Nakon toga se na generatoru postavlja opseg "2 kHz" i izborom kondenzatora C1 (ako je potrebno) postiže se ispravan oblik impulsa - isti kao na ulazu razdjelnika.

Prilikom korištenja takvog razdjelnika za provjeru načina rada TV skenera prema slikama signala datim u uputama i raznim člancima, osjetljivost osciloskopa se postavlja na 50 V/div, a provjera se vrši ulazom osciloskop je zatvoren. Kao i ranije, odbrojavanje se vrši na skali, ali se rezultati udvostručuju.

OPIS

IZUMI

Sovjetski Savez

socijalista

Državni komitet

SSSR za izume i otkrića

A.V. Kozlov (71) Podnosilac (54) UREĐAJ ZA ODGOĐENJE PRAVOUGLANIH PULSOVA

Pronalazak se odnosi na mjerenje kompjuterske tehnologije i mogu se koristiti, posebno, u ekstremnim korelacionim sistemima za određivanje brzine kretanja, u korelacionim mjeračima protoka, u impulsnim uređajima za automatizaciju.

Poznat je uređaj za odlaganje impulsa koji sadrži generator impulsa, okidač za kontrolu ulaza, I element, kontrolirani djelitelj frekvencije (1 j.

Nedostatak uređaja je što kada impulsi kasne, njihovo trajanje se ne čuva.

Poznat je i uređaj za odlaganje impulsa koji sadrži generator impulsa, tri elementa I, dva kontrolna okidača, brojač gore/dole, kontrolisani djelitelj frekvencije, dekoder nule f 2 .

Međutim, uređaj ima prilično kompliciranu shemu upravljanja zbog upotrebe obrnutog brojača.

Najbliži u tehničkoj suštini predloženom je pravokutni uređaj za kašnjenje impulsa koji sadrži generator impulsa, registar vremena kašnjenja, kontrolirani djelitelj frekvencije, koji se sastoji od binarnog brojača, kruga za resetiranje i snimanje, te dva I elementa, 5 prvi i drugi ulazi od kojih su povezani sa izlazima registra vremena kašnjenja i prvim izlazom kola za resetovanje i podešavanje, a izlazi elemenata su povezani na zadate S-ulaze brojača, prvi i drugi elemenata AND i RS-flip-flopova, binarnog brojača i komparativnog kola, čiji je izlaz povezan sa ulazima za resetovanje RS-flip-flopova, a njegovi ulazi su povezani sa informacijskim izlazima binarnog brojača i kontrolirani djelitelj frekvencije, čiji je izlaz spojen na ulaz za podešavanje sekunde

RS-okidač, čiji je izlaz spojen na ulaz kruga za resetiranje i upisivanje i predstavlja izlaz uređaja, generator impulsa kroz prve ulaze AND elemenata je spojen na upravljačke ulaze binarnog brojača i kontrolirani djelitelj frekvencije, odnosno, čiji su ulazi za resetiranje spojeni na drugi izlaz kruga za resetiranje i upisivanje, izvor ulaznog signala je spojen na drugi ulaz drugog elementa I i na ulaz za podešavanje prvog R5, flip -flop, čiji je izlaz povezan sa drugim ulazom prvog elementa I (3).

Nedostatak uređaja je što ne obezbeđuje kašnjenje ulaznog impulsa u slučaju kada je vreme između kraja prethodnog ulaznog impulsa i početka sledećeg impulsa manje od vremena kašnjenja, jer pod ovim uslovom uređaj još nije generirao prethodni odgođeni impuls i stoga ne može prihvatiti sljedeći ulazni impuls. Doista, ako formiranje prethodnog odgođenog impulsa nije završeno, onda kada sljedeći impuls stigne na ulaz uređaja, on neće promijeniti stanje prvog WB okidača, jer je potonji već u stanju "1" , ali će istovremeno otvoriti drugi element I. binarni brojač će od generatora primiti broj impulsa proporcionalan trajanju ovog ulaznog impulsa. Kod binarnog brojača će postati proporcionalan zbiru trajanja prethodnog i narednog ulaznog impulsa, tj. trajanje generiranog izlaznog impulsa će biti jednako ukupnom trajanju, što predstavlja kršenje uređaja za odlaganje. Problem kašnjenja impulsa promjenjivog trajanja pod gore opisanim uslovima javlja se u sistemima za mjerenje ekstremne korelacijske brzine, u korelacionim mjeračima protoka i drugim impulsnim uređajima. Ovi uređaji su sinhronizovani sa podesivom frekvencijom takta.

U svakom ciklusu formira se samo jedan pravokutni impuls čije trajanje određuje mjereni parametar u ovom ciklusu. Ovaj impuls treba odgoditi za vrijeme od jednog tkt. U ovom slučaju, prednja ivica impulsa se poklapa sa početkom ciklusa, stoga, da bi se puls odgodio za 45 ciklusa, potrebno je i dovoljno odgoditi samo zadnju ivicu impulsa, jer je njegova prednja ivica povezan sa početkom ciklusa i određen je impulsom taktne frekvencije. Vrijeme između 50 dva pravokutna impulsa. kod tako imenovanih uređaja, vrijeme kašnjenja je uvijek manje od prijelaza frekvencije takta, stoga je zadatak poboljšati razmatrani uređaj za odlaganje pravokutnih impulsa kako bi se ispunio specificirani zahtjev °

Svrha izuma je proširiti funkcionalnost 6O uređaja za odlaganje pravokutnih impulsa.

Ovaj cilj se postiže činjenicom da u pravougaonom uređaju za kašnjenje impulsa koji sadrži generator impulsa, kontrolisani djelitelj frekvencije g5, dva I elementa, dva RS flip-flopa, registar vremena kašnjenja, čiji je izlaz spojen na informacijski ulaz. kontrolisanog djelitelja frekvencije, izlaz generatora impulsa je povezan sa prvim ulazima AND elemenata, izlaz prvog RS flip-flopa je povezan sa drugim ulazom prvog elementa AND, čiji je izlaz povezan na upravljački ulaz kontrolisanog djelitelja frekvencije, a izlaz drugog RS flip-flopa je izlaz uređaja, uvodi se prekidač, oblikovnik, čiji je ulaz ulaz uređaja, a izlaz oblikovalnik je spojen na ulaz prekidača, treći RS flip-flop, čiji je izlaz spojen na drugi ulaz drugog AND elementa, element OR, čiji je izlaz spojen na R ulaz uređaja drugi RS flip-flop, drugi i treći kontrolirani djelitelj frekvencije, čiji su informacijski ulazi povezani sa izlazom registra vremena kašnjenja, izlazi prvog i drugog kontroliranog d djelitelji frekvencije su spojeni na ulaze elementa

HJIH ooT eT T eo K R-ulazi prvog i trećeg RS-flip-flopa, čiji su S-ulazi povezani sa odgovarajućim izlazima prekidača, izlaz generatora impulsa je povezan sa kontrolnim ulazom treći kontrolirani djelitelj frekvencije, čiji je izlaz spojen na upravljački ulaz prekidača i

S-ulaz drugog R 5 flip-flopa, izlaz drugog elementa I spojen na kontrolni ulaz drugog kontrolisanog djelitelja frekvencije.

Zaista, uvođenje novih elemenata i novih veza omogućava odlaganje pravokutnih impulsa za vrijeme jednako periodu podesive frekvencije sata, dok je vrijeme između dva odgođena impulsa manje od vremena kašnjenja.

Da bi se eliminisao uticaj sledećeg impulsa na formiranje odgođenog prethodnog impulsa, koriste se prekidač, dva RS flip-flopa, dva I elementa i dva kontrolisana razdelnika frekvencije. Prekidač u svakom taktnom ciklusu uređaja povezuje se naizmjenično ili jedno ili drugo

RS-okidač, dakle, kratki impuls koji odgovara zadnjoj ivici odgođenog impulsa, sa izlaza oblikovalnika dolazi naizmjenično do naznačenih RS-okidača, a kašnjenje impulsa se izvodi naizmjenično na prvom i drugom kontrolirani razdjelnici frekvencije. Ovo eliminiše uticaj sledećeg ulaznog impulsa na formiranje prethodnog odloženog impulsa i omogućava odlaganje sledećeg impulsa.

Na Sl. 1 prikazuje blok dijagram predloženog uređaja za odlaganje pravokutnih impulsa; na

1003321 sl. 2 - vremenski dijagrami koji objašnjavaju rad uređaja za odlaganje.

Uređaj sadrži oblikovnik

1, prekidač 2, generator impulsa

3, R5 flip-flops 4 i 5, AND elementi 6 i 7, kontrolirani razdjelnici frekvencije 8-10 - 5, registar vremena kašnjenja 11, OR element 12, izlaz RS flip-flop 13.

Ulaz oblikovalnika 1 je ulaz uređaja, a njegov izlaz je spojen na ulaz prekidača 2, čiji je izlaz spojen na S-ulaze R5 japanki 4 i 5, respektivno, Izlaz generatora impulsa 3 povezan je sa kontrolnim ulazom kontrolisanog razdelnika

8 frekvencijskih i ulaza prvog elementa15

I b i 7, čiji su izlazi povezani na upravljačke ulaze kontroliranih razdjelnika frekvencije 9 i

10, čiji su izlazi povezani sa R ​​ulazima R5 japanki

4 i 5 i sa ulazima elementa OR, čiji je izlaz spojen na R-ulaz

RS flip-flop 13, izlaz registra vremena kašnjenja 11 je spojen na informacione ulaze kontrolisanih djelitelja frekvencije 8-10, izlaz kontrolisanog djelitelja frekvencije 8 je povezan na kontrolirani ulaz prekidača 2 i na

5-ulazni RS-flip-flop 13, čiji je izlaz izlaz uređaja za odlaganje.

Oblikovač 1 je dizajniran da formira kratki impuls, koji odgovara zadnjoj ivici ulaznog odgođenog impulsa, Ç5 koji dolazi na njegov ulaz. Prekidač 2 zauzvrat povezuje izlaz oblikovalnika 1 sa S-ulazima RS-flip-flopova 4 i 5. Impulsi iz generatora 3, prolazeći kroz razdjelnik 8, formiraju 40 impulsa taktne frekvencije, čiji je period jednak kašnjenju. vrijeme i određuje se registarskim kodom 11. Impulsi taktne frekvencije se dovode na upravljački ulaz prekidača i S-ulaz45

RS-okidač 13, koji obezbeđuje prebacivanje impulsa sa izlaza oblikovalnika sa frekvencijom jednakom taktnoj frekvenciji, i formiranje prednje ivice odloženog impulsa íà Izlaz-50 de RS-okidač 13 prema frekvenciji takta puls, tj od početka sljedećeg takta. Razdjelnici 9 i 10 formiraju impuls odgođen periodom frekvencije takta, OR element 12 izvodi operaciju kombinovanja izlaza razdjelnika 9 i 10, tako da svaki odgođeni impuls.

RS-flip-flop 13, dok se zadnja ivica odgođenog impulsa formira na njegovom izlazu.

Uređaj radi na sljedeći način.

Izlazni taktni impulsi generirani na izlazu razdjelnika g5 od 8 sinhroniziraju rad ne samo uređaja za odlaganje, već i cijelog uređaja u kojem se ovaj uređaj koristi. Na ulazu uređaja za odlaganje 1 primaju se pravokutni impulsi, koji moraju biti odgođeni u trajanju od jednog ciklusa. Prednje ivice svih impulsa poklapaju se sa početkom ciklusa, pa se impulsi taktne frekvencije upućuju na 5-ulazni RS okidača 13, dok se na njegovom izlazu formiraju odloženi impulsi, čije se prednje ivice poklapaju sa početkom. ciklusa. Impulsi sa izlaza oblikovalnika 1, prolazeći kroz prekidač 2, naizmenično, kroz ciklus, stižu na S-ulaze okidača 4 i 5.

Dolaskom takvog impulsa na ove japanke (naizmjence u svakom ciklusu), koristeći I element 6 ili 7 i razdjelnik 9 ili 10, formiraju se pravokutni impulsi čije je trajanje jednako periodu frekvencija takta, pošto su omjeri podjele razdjelnika 8-10 jednaki i određeni su registarskim kodom 11 vrijeme kašnjenja. Zadnje ivice ovih impulsa poklapaju se sa izlaznim kratkim impulsima razdjelnika 9 i 10, budući da se ti kratki impulsi unose na R-ulaze RS-flip-flopova 4 i 5 i postavljaju signal "0" na njihovim izlazima, zaustavljajući se prolaz impulsa iz generatora 3 redom u svakom taktu kroz elemente

I b ili 7 na ulaze razdjelnika 9 ili

10. Impulsi sa izlaza razdjelnika i 10, prolazeći kroz OR element, sabiraju se i dovode na R-ulaz RQ-okidača 13, koji je prije dolaska ovih impulsa u stanju "1 " u svakom ciklusu. u ".0" stanje, formirajući zadnju ivicu odgođenih impulsa. Tako se na izlazu RS-flip-flopa 13 formira niz pravougaonih impulsa, koji kasni za jedan ciklus u poređenju sa nizom ulaznih impulsa.

Predloženi uređaj za kašnjenje pravokutnog talasa proširuje funkcionalnost prototipa obezbeđujući kašnjenje impulsa pod uslovom da je vreme između dva ulazna impulsa manje od potrebnog vremena kašnjenja, koje se može promeniti sa promenom koda registra vremena kašnjenja. Može se koristiti u korelativnim mjeračima brzine, mjeračima protoka i drugim sličnim impulsnim uređajima ° U ovom slučaju, frekvencija takta i generator impulsa se koriste za sinkronizaciju rada cijelog mjerača. Osim toga, kolo odgode je uvelike pojednostavljeno, jer su operacije mjerenja, pohranjivanja i vraćanja trajanja kašnjenja eliminirane.

TVRDITI

ro ulazni impuls. Smanjenje troškova pri korišćenju predloženog uređaja u ovim brojilima zavisi od zahtevane tačnosti i diskretnosti promene vremena, kašnjenja, određenog brojem cifara kontrolisanih razdelnika frekvencije. U prototipu, ovaj zahtjev utiče na broj cifara binarnog brojača, koji bilježi trajanje odgođenog impulsa. U predloženom uređaju nema ovog brojača!O sa sklopom za mjerenje trajanja, koji bi se mogao zamijeniti sa dva prototipna kola sa dodatnim elementima u navedenim mjeračima. Korištenje ovog uređaja VA umjesto dva prototipna kola smanjuje broj čipova, što smanjuje troškove. (Također, greška kašnjenja impulsa je prepolovljena, jer kasni samo zadnja ivica impulsa, a prednja ivica se poklapa sa taktnim impulsima, tako da je greška kašnjenja impulsa određena samo greškom kašnjenja zadnje ivice impulsa.

Pravougaoni uređaj za kašnjenje impulsa koji sadrži generator impulsa, kontrolisani djelitelj frekvencije, dva I elementa, dva RS flip-flopa, vremenski registar. kašnjenje, čiji je izlaz spojen na informacijski ulaz kontrolisanog djelitelja frekvencije, izlaz generatora impulsa povezan je sa prvim ulazima AND elemenata, izlaz prvog RS flip-flopa je spojen na drugi ulaz prvog elementa AND, čiji je izlaz spojen na kontrolni ulaz kontrolisanog djelitelja frekvencije, a izlaz drugog k5 -okidača je izlaz uređaja, koji se razlikuje po tome, kako bi se proširila funkcionalnost uređaja. uređaja, u njega se uvodi prekidač, oblikovnik, čiji je ulaz ulaz uređaja, a izlaz oblikovalnika je spojen na ulaz prekidača, trećeg g5 flip-flopa, čiji je izlaz spojen na drugi ulaz drugog AND elementa, elementa OR, na čiji je izlaz povezan

A-ulaz drugog R5 flip-flopa, drugog i trećeg kontrolisanog djelitelja frekvencije, čiji su informacijski ulazi povezani sa izlazom registra vremena kašnjenja, izlazi prvog i drugog kontroliranog djelitelja frekvencije povezani su na ulaze elementa OR i, respektivno, na R-ulaz prvog i trećeg k3 japanki, 5 - čiji su ulazi povezani sa odgovarajućim izlazima prekidača, izlaz generatora impulsa je spojen na kontrolu ulaz trećeg upravljanog djelitelja frekvencije, čiji je izlaz spojen na upravljački ulaz prekidača i upravljanog djelitelja frekvencije.

Izvori informacija uzeti u obzir pri ispitivanju

R 308499, kl. H 03 K 5/1 3, 1969.

R 396822, kl. H 03 K 5/153, 1971.

R 479234, kl. H 03 K 5/153, 1973 (prototip).

VNIIPI Nalog 1588 44 Izdanje 934 Pretplata e

Ogranak JPP "Patent", Užgorod, Proektnaya ul., 4

Procjena parametra kašnjenja, koji nije kontroliran odlukama, može se dobiti usrednjavanjem omjera vjerovatnoće, uzimajući u obzir PDF simbola informacija za dobijanje . Onda bilo se diferencira u odnosu na dobijanje uslova za MT procenu .

U slučaju binarnog (baznog) AM, gdje sa jednakom vjerovatnoćom, prosječenje podataka daje rezultat

(6.3.7)

isto kao iu slučaju fazne evaluacije. Budući da za male , kvadratna aproksimacija

(6.3.8)

dizajniran za niske omjere signal-šum. Za višerazinsku AM, možemo aproksimirati statistiku simbola informacija Gausovog PDF-a s nultom srednjom vrijednosti i jediničnom varijansom. Kada usredsredimo Gausov PDF, dobijamo identično u (6.3.8). Stoga se procjena može dobiti diferencijacijom (6.3.8). Rezultat je aproksimacija za MP procjenu vremena kašnjenja bez kontrole odlučivanja. Izvod (6.3.8) dovodi do rezultata

(6.3.9)

gdje je definirano (6.3.5).

Implementacija petlje za praćenje zasnovana na proračunu derivacije prema (6.3.9) prikazana je na sl. 6.3.2.

Sl.6.3.2. ML Procjena vremena kašnjenja za osnovni AM signal koji nije vođen odlukom

Alternativno, implementacija petlje za praćenje zasnovana na (6.3.9) je ilustrovana na sl. 6.3.3. U obje strukture vidimo da zbrajanje služi kao filter petlje koji pokreće CAR. Zanimljivo je primijetiti sličnost petlje tajmera na Sl. 6.3.3 i Costasove petlje za procjenu faze.

Sl.6.3.3. Procjena vremena promjene bez povratne informacije od rješenja za AM u osnovnom pojasu

Sinkronizatori sa prozorima odgode unaprijed. Drugi estimator vremena kašnjenja koji nije vođen odlukom koristi simetrična svojstva signala na izlazu usklađenog filtera ili korelatora. Da biste opisali ovu metodu, razmotrite pravougaoni impuls prikazan na Sl. 6.3.4(a). Izlaz filtera koji se podudara sa dobija svoju maksimalnu vrijednost u tački , kao što je prikazano na Sl. 6.3.4(b). Dakle, izlaz usklađenog filtera je vremenska funkcija korelacije momenta. Naravno, ovo vrijedi za proizvoljni pulsni omotač, tako da se pristup koji opisujemo općenito primjenjuje na proizvoljni signalni impuls. Jasno je da je dobra poenta uzeti izlaz usklađenog filtera kako bi se dobio maksimalni izlaz iz, tj. tačka na vrhuncu korelacione funkcije.

Sl.6.3.4. Pravougaoni signalni impuls (a) i izlaz filtera usklađen s njim (b)

U prisustvu šuma, identificiranje vršne vrijednosti signala općenito je teško. Recimo da umjesto da gatiramo signal u vršnoj tački, računamo ranije (u tački) i kasnije (u tački). Apsolutna vrijednost ranih i kasnih uzoraka bit će manja (u prosjeku u prisustvu buke) od apsolutne vrijednosti na vrhuncu. Budući da je autokorelacija funkcija parna u odnosu na optimalno vrijeme uzorkovanja, apsolutne vrijednosti korelacijske funkcije u tački i jednake su. S obzirom na ovaj uvjet, dobra polazna točka je sredina između i . Ovo stanje čini osnovu sinhronizatora sa prozorima za odlaganje unapred.

Slika 6.3.5 prikazuje blok dijagram sinhronizatora sa prozorima odgode napredovanja. Na ovoj slici, korelatori se koriste umjesto ekvivalentnih usklađenih filtera. Dva korelatora su integrisana u intervalu simbola, ali jedan korelator počinje integraciju sekundi ranije od procenjenog optimalnog vremena uzorka, a drugi integrator počinje integraciju sekundi kasnije od procenjenog optimalnog vremena uzorka. Signal greške se generira uzimanjem razlike između apsolutnih vrijednosti izlaza dva korelatora. Da bi se izgladio efekat šuma na uzorke signala, signal greške se propušta kroz niskopropusni filter. Ako se vrijeme uzorka razlikuje od optimalnog vremena uzorkovanja, prosječni signal greške na izlazu niskopropusnog filtera nije jednak nuli, a sekvenca tajmera se pomjera prema kašnjenju ili napredovanju, ovisno o predznaku greške. Dakle, izglađeni signal greške se koristi za pokretanje CAR-a, čiji je izlaz željeni signal tajmera, koji se koristi za gating. Izlaz TUN-a se također koristi kao tajmer signal za generator simbola koji proizvodi isti osnovni oblik impulsa kao i izlaz filtera predajnika. Ovaj talasni oblik se pomera u vremenu za odvajanje i kašnjenje, a rezultujući očekivani uzorci signala se dovode do dva korelatora, kao što je prikazano na Sl. 6.3.5. Imajte na umu da ako su signalni impulsi pravokutni, nema potrebe za generatorom signalnih impulsa unutar petlje za praćenje.

Sl.6.3.5. Blok dijagram sinkronizatora sa prozorima za odgodu napredovanja

Videli smo da je prozorski sinhronizator sa kašnjenjem unapred zasnovan na kontrolnom sistemu zatvorene petlje čiji je propusni opseg relativno uzak u poređenju sa brzinom simbola. Širina pojasa petlje određuje kvalitet procjene vremena kašnjenja. Uskopojasna petlja obezbeđuje veće usrednjavanje u odnosu na aditivni šum i na taj način poboljšava kvalitet procenjenih uzoraka, pod pretpostavkom da je vreme propagacije u kanalu konstantno i da se tajmer generator na prenosu ne pomera sa vremenom (ili se pomera veoma sporo u vremenu). S druge strane, ako vrijeme širenja kanala varira s vremenom i/ili tajmer odašiljača također pomjera s vremenom, tada bi propusni opseg petlje trebao biti povećan kako bi se omogućilo praćenje brzih promjena vremena tokom vremena.

U tragačima, dva korelatora efektivno djeluju kada su susjedni simboli. Međutim, ako sekvenca simbola informacija ima srednju vrijednost od nule, kao što je slučaj sa AM i drugim modulacijama, doprinos izlazima korelatora iz susjednih impulsa usrednjava se na nulu u niskopropusnom filteru.

Na sl. 6.3.6. U ovom slučaju, signal tajmera iz TUN-a vodi i kasni za , i ovi signali tajmera se koriste za gejtiranje izlaza dva korelatora.

Gore opisani prozorski sinhronizator kašnjenja unapred je estimator kašnjenja signala bez odluke koji aproksimira procenu maksimalne verovatnoće. Ova izjava se može demonstrirati aproksimacijom derivacije logaritma funkcije vjerovatnoće konačnom razlikom, tj.

(6.3.10)

Sl.6.3.6. Blok dijagram sinkronizatora sa prozorima odgode unaprijed - alternativa

Ako izraz na iz (6.3.8) zamijenimo u (6.3.10), dobićemo sljedeću aproksimaciju za izvod:

(6.3.11)

Ali matematički izrazi (6.3.11) fundamentalno opisuju transformacije koje izvodi sinhronizator sa prozorima za odlaganje napredovanja, ilustrovanim na Sl. 6.3.5 i 6.3.6.

Formiranje pravokutnih impulsa zadanog trajanja

Formiranje impulsa duž fronta ili opadanja ulaznog signala vrši se pojedinačnim vibratorima. Šeme takvih oblikovača, napravljenih na LE, prikazane su na sl. 5.2. Impulsi pojedinačnih vibratora sastavljeni prema šemama 5.2 ali I b, kreiraju se zbog vlastitog kašnjenja prebacivanja LE.

Slika 5.2 - Pojedinačni vibratori sa podešavanjem trajanja impulsa prema vremenu kašnjenja LE

U šemi na sl. 5.2 ali izlazni impuls se formira u trenutku pojave pozitivne ivice signala na ulazu okidača i završava se kada nakon nekog vremena n t (n– neparan broj invertera povezanih u seriju, t- vrijeme kašnjenja prebacivanja jednog LE) na drugom ulazu elementa DD1.4 pojavljuje se nivo logičke nule. Izlazni impuls se formira na nivou logičke nule (negativni impuls) i ima trajanje n t. Prikazano na sl. 5.2 b okidač poboljšava oblik izlaznog impulsa. Prema padu signala na ulazu za sinhronizaciju od 1 do 0 JK-okidač je postavljen na jedan. Od izlaza logičke nule preko elemenata DD1…DDn unosi inverzni ulaz postavke asinkronog okidača na 0 i vraća okidač u prvobitno stanje. Ako se neparan broj LE koristi za stvaranje kašnjenja, tada se unos DD1 treba spojiti ne na izlaz, već na izlaz Q.

Za formiranje impulsa čije trajanje značajno premašuje vrijeme t, koristite tajmere RC-lanci i granična svojstva LE. Šeme takvih oblikovača na LE TTL su date na sl. 5.2 in, G.

Slika 5.3 - Pojedinačni vibratori sa vremenskim RC krugovima

Jedan vibrator sastavljen prema shemi 5.3 ali, se pokreće prijelazom signala na ulazu od 1 do 0. Dok se struja punjenja kondenzatora OD stvara na otporniku R pad napona koji prelazi granični napon jedinice LE, na izlazu se formira negativan impuls. U trenutku dostizanja U since, sa trajanjem izlaznog impulsa t and, prekoračenje trajanja lansiranja, LE DD1.1 I DD1.2 ulazi u aktivno područje prijenosne karakteristike, a kolo se prebacuje u početno stanje zbog pozitivne povratne sprege. Jedan vibrator, napravljen prema šemi 5.2, radi na sličan način. b, ali se ovdje kondenzator puni sa nultog napona na ulazni napon DD1.2, jednak graničnom naponu od nule U since. Trajanje izlaznih impulsa ovih pojedinačnih vibratora nalazi se kao .

Prilikom izrade mjerača impulsa pomoću podešavanja vremena RC-kola na LE KMOPTL prema razmatranim šemama, između zajedničke tačke R I C a LE ulaz bi trebao uključivati ​​otpornik s otporom od 1 ... 10 kW za ograničavanje struje kroz zaštitne diode LE kada se na kraju impulsa obnovi punjenje kondenzatora.

Specijalni jednostruki vibrator IC-i imaju široku funkcionalnost za generiranje pojedinačnih pravokutnih impulsa određenog trajanja. Mikrokrug K155AG1, čiji je simbol, kada je pokrenut opadanjem impulsa, prikazan na sl. 5.4, ​​je jednokanalni jednostruki vibrator.

Slika 5.4 - Čip K155AG1

Trajanje generiranog impulsa je podešeno RC- lanac. Može se koristiti bilo koji unutrašnji otpornik R ext= 2 kW, ili viseći otpornik R, čiji se otpor bira unutar R. Capacitor Capacitor OD do 10 μF, a ako ne postoje visoki zahtjevi za stabilnošću izlaznih impulsa, može doseći 1000 μF. At OD 10 pF trajanje izlaznih impulsa opisuje se formulom . Ako nema vezanosti, generiraju se impulsi t and– 30…35 ns. Da biste vratili jednokratni udarac na početak sljedećeg impulsa, period ulaznih signala mora ispuniti uvjet t and 0,9 T in at R= 40 k Wi t and 0,67 T in at R= 2 kW. Pojedinačni vibrator se pokreće padovima od 1 do 0 na ulazima A1 I A2 ili od 0 do 1 na ulazu IN. Režimi rada IS K155AG1 dati su u tabeli. 5.1. Za siguran početak, strmina frontova na ulazima ALI mora biti najmanje 1 V/μs, na ulazu IN najmanje 1 V/s.

Tabela 5.1

Inputs	Izlazi	Mode
A1	A2	B
x	x	x			Stabilno stanje
X	X				lansirati

Mikrokrug K155AG3 sadrži dva pojedinačna vibratora sa mogućnošću ponovnog pokretanja tokom formiranja izlaznog impulsa.

Slika 5.5 - Čip K155AG3

Trajanje izlaznog impulsa se podešava postavljanjem eksternog otpornika i kondenzatora. Maksimalni kapacitet kondenzatora nije ograničen, otpor se uzima unutar. Ako je pojedinačni snimak u režimu ponovnog pokretanja, onda t u računa se od posljednjeg okidačkog impulsa. Za implementaciju načina rada bez ponovnog pokretanja potrebno je spojiti ulaz ALI sa izlazom Q bilo koji ulaz IN sa izlazom Q, zatim izlazni signali koji su došli na ulaze IN ili ALI tokom formiranja pulsa, neće uticati na njegovo trajanje. U svim slučajevima, formiranje impulsa se može prekinuti primjenom 0 na ulaz SR.

Ako je potrebno dobiti impulse sa stabilnim trajanjem od djelića mikrosekundi do stotina sekundi sa izlaznim strujama do 200 mA i nivoima logičkih varijabli u skladu sa nivoima TTL i KMOPTL elemenata, koriste se pojedinačni vibratori na tajmeru tipa 1006. VI1 sa eksternim vremenskim elementima.

Slika 5.6 - Svjetlosni indikator na tajmeru 1006VI1

Na sl. 5.6 razmatra upotrebu tajmera kao indikatora osvjetljenja objekta. Pri slabom osvjetljenju, otpor fotootpornika R 3 je velik i signalni uređaj radi u multivibratorskom režimu, generirajući pravokutne impulse s trajanjem sa pauzom između. Sa visokim osvjetljenjem, na izlazu signalnog uređaja postavlja se logički nulti napon sa izlaznim otporom od oko 10 W. Otpor se bira unutar 1 kW ... 10 MW, uzimajući u obzir da struja kroz tranzistor VT1 nije prelazio 100 mA. Kapacitet kondenzatora bi trebao biti nekoliko redova veličine veći od ulaznog kapaciteta i ne preporučuje se postavljanje ispod 100 pF prilikom formiranja preciznih vremenskih intervala.

Otpor R2 izračunato na osnovu odredbe na pin 4 tajmera napona manjeg od 0,4 V sa jako osvijetljenim fotootpornikom R3. Da bi multivibrator stvarao oscilacije pri visokoj osvjetljenosti fotootpornika, otpornike treba zamijeniti. R2 I R3.

Signalni uređaj se također može koristiti s drugim tipovima senzora koji direktno generiraju nivoe signala 0 i 1.