Koncept od prolazne pojave... Električni krugovi pravih radiotehničkih krugova obično sadrže otpor, induktivitet i kapacitet. U takvim krugovima odnos između napona i struje je složen. To se objašnjava činjenicom da kapacitivnost i induktivnost imaju sposobnost pohranjivanja i oslobađanja električne energije. Ovaj proces ne može biti grčeviti. Kada se napon u takvom krugu promijeni, struja se mijenja s određenim vremenskim odgodom. Zovu se ti procesi povezani s promjenom opskrbe energijom u krugovima s reaktivnim elementima kada su izloženi impulsu prolazna.

Djelovanje impulsnog napona na RS krug. Pretpostavimo da na ulazu cedija koji sadrži kondenzator C i otpornik R (slika 164, a), postoji niz pravokutnih impulsa (slika 154, b). U trenutku kada se vodeći rub impulsa pojavi na ulazu RC kruga, maksimalna struja I m = U m / R(Slika, 154, c).

Kako se kondenzator puni neto napon u strujnom krugu u p = U m - u c se smanjuje, odnosno smanjuje se struja punjenja t a. Struja se eksponencijalno smanjuje, Struja punjenja i s stvara na otporniku R pad napona(Sl. 154, d). S smanjenje struje eksponencijalno napon na otporniku pada R... Napon kondenzatora u c kao

njegov naboj raste eksponencijalno (slika 154, d ) i u nekom trenutku dosegne maksimalnu vrijednost U mnakon čega ostaje konstantan cijelo vrijeme trajanja ravnog vrha ulaznog impulsa. Vrijeme tijekom kojeg naprezanje na C i R dostigne vrijednost amplitude ovisi o vrijednosti otpora otpornika R i kapacitetu kondenzatora C. Što su ove vrijednosti manje, to se prijelazni proces brže završava.

Nakon raspada ulaznog impulsa, kondenzator se prazni kroz otpornik R . Brzina promjene struje pražnjenja i p (slika 164, c) i napon u n (slika 154, d) je isti kao i tijekom punjenja, a na izlazu se formira zadnji rub (raspad) impulsa. Smjer struje i polaritet napona na otporniku u ovom slučaju će postati suprotni.

Procjena trajanja prijelaznog stanja provodi se pomoću vremenske konstante kruga

Riža. 155. Utjecaj pravokutnog impulsa na integrirajući krug: a - krug, b - oblik impulsa na ulazu, c - isti, na izlazu, d - ovisnost oblika impulsa o omjeru τ 0 / t i

S povećanjem τ 0, trajanje prijelaznih procesa se povećava.

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

Oblik izlaznog napona ovisi o vrijednostiτ 0 (slika 154, d, f, g). Za τ 0 "t i (slika 154, e) kondenzator se nema vremena napuniti za vrijeme ulaznog impulsa, a oblik izlaznog signala se tek neznatno razlikuje od oblika ulaznog. S takvim parametrima (τ 0 "t i) sklop se često koristi u krugovima impulsnih uređaja kao razdjelni (prijelazni) između stupnjeva za pojačanje. Naτ 0 g).

Kao što je očito iz sl. 164, a, RC sklopovi u raznim kombinacijama mogu se koristiti za pretvaranje oblika impulsa. Ovisno o tome s kojeg je elementa uzet signal (od R ili C), krug se zoverazlikovanje ili integrirajući.

Diferencijalni krugovi. Lanac prikazan na sl. 154, ali se naziva diferencirajućim, jer za τ 0

Primjer. Trajanje pulsa t u = 5 μs. Izračunajte elemente diferencirajućeg kruga.

U lancu razlikovanjaτ 0 ≪t i. prihvatit ćemoτ 0 =RS=0,1 t u = 0,1x5 = 0,5 μs, tj. t i ≫3τ 0. Postavljamo vrijednost R= 10 kΩ, zatim kapacitet

Integrirajući lanci. Ako se u RC krugu izlazni napon ukloni iz kapacitivnosti (slika 155, a), tada je pri τ 0 ≫t i izlazni signal proporcionalan integralu ulaza, te se takav sklop naziva integrirajući. Ako je vremenska konstanta RC krug je odabran jednak ili veći od trajanja pravokutnog impulsa (slika 155, b) ulaznog napona (τ 0 ≫ t i), tada na izlazu RC kruga dolazi do impulsa s rastegnutom frontom i padom (slika 155, c). Kada se na ulaz takvog sklopa primijeni kratkotrajni impuls napona, na izlazu se formira širi impuls.

Integracijski sklopovi koriste se za povećanje širine impulsa. Osim toga, koriste se u krugovima za generiranje pilastog napona, odabir širine impulsa itd. Više je tada s istim trajanjem ulaznog impulsa t i, više će se puls na izlazu rastegnuti (slika 155, d). U tom slučaju, amplituda impulsa se smanjuje, budući da kondenzator nema vremena za potpuno punjenje tijekom trajanja ulaznog impulsa.

Diferencijacija i integracija se također mogu izvesti s RL krugovima. Budući da je reaktivno djelovanje induktiviteta suprotno kapacitivnosti, onda in RL- krugova tijekom diferencijacije, izlazni signal se uklanja iz induktiviteta (slika 156, a), a tijekom integracije - iz otpornika (slika 156, b). Lanci RL koriste se relativno rijetko, jer sadrže skupi dio zavojnice.

Može li impuls nešto reći o tome? - Ti kažeš. Impuls je samo pravokutni impuls.

No, činjenica je da smo dosad takve impulse promatrali samo na ekranu osciloskopa, recimo, tijekom postavljanja elektroničkog prekidača, i po njihovoj prisutnosti ocjenjivali da generator radi ispravno. Ako koristite pravokutni impuls kao kontrolni signal i primijenite ga, na primjer, na ulaz AF pojačala, tada po obliku izlaznog signala možete odmah procijeniti rad pojačala i imenovati njegove nedostatke - malu širinu pojasa , nedovoljno pojačanje na nižim ili višim frekvencijama, samopobuda u nekom frekvencijskom području.

Razmotrite, na primjer, širokopojasni djelitelj napona koji se koristi u DIY mjeračima ili osciloskopima. Pravokutni impuls koji je "prošao" kroz njega će vam reći točne parametre dijelova potrebnih za postizanje konstantnog omjera podjele signala u širokom frekvencijskom rasponu.

Da bi bilo jasno, prvo se upoznajmo s nekim parametrima impulsnog signala, koji se često spominju u opisima raznih generatora, uređaja za automatizaciju i računalne tehnologije. Na primjer, na sl. 97 prikazuje "izgled" malo izobličenog (u usporedbi s pravokutnim) pulsa, tako da su njegovi pojedini dijelovi jasnije vidljivi.

Jedan od parametara pulsa je njegova amplituda (Umax), najveća visina impulsa bez uzimanja u obzir malih prenapona. Trajanje porasta impulsa karakterizira trajanje prednjeg ruba tf, a trajanje opadanja tc. Trajanje "života" pulsa određuje trajanje t i - vrijeme između početka i kraja pulsa, obično se mjeri na razini od 0,5 amplitude (ponekad na razini od 0,7).

Vrh impulsa može biti ravan, s padom ili usponom. Pravokutni impuls ima ravan vrh, a vremena uspona i pada su toliko strma da nije moguće odrediti njihovo trajanje pomoću osciloskopa.

Impulsni signal se također procjenjuje radnim ciklusom, koji pokazuje odnos između trajanja impulsa i razdoblja ponavljanja impulsa. Radni ciklus je kvocijent dijeljenja razdoblja, a ne trajanja. U slučaju prikazanom na sl. 97, b kao primjer, radni ciklus je 3.

Sada, nakon kratkog upoznavanja s pulsom i njegovim parametrima, izgradit ćemo pravokutni generator impulsa, koji je neophodan za naknadne eksperimente. Može se izvesti i na tranzistorima i na mikro krugovima. Glavna stvar je da generator proizvodi impulse sa strmim rubovima i nagibima, kao i s eventualno ravnijim 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 načinu rada, a 1500 Hz u drugom. Kasnije ćete saznati što je uzrokovalo zahtjeve za frekvencijom.

Najlakši način za ispunjavanje postavljenih zahtjeva može biti generator na mikrosklopu i tranzistor (slika 98). Sadrži nekoliko dijelova, radi kada napon napajanja padne na 2,5 V (u ovom slučaju amplituda signala uglavnom pada) i omogućuje vam dobivanje izlaznih impulsa amplitude do 2,5 V (pri navedenom naponu napajanja) uz radni ciklus od 2,5.

Zapravo je sam generator izrađen na elementima DD1.1 - DD1.3 prema dobro poznatoj shemi multivibratora. Brzina ponavljanja impulsa ovisi o otporu otpornika R1 i kapacitetu kondenzatora spojenog u ovom trenutku prekidačem SA1. U položaju pomičnog kontakta prekidača prikazanog na dijagramu, kondenzator C1 je spojen na generator, stoga slijede impulsi na izlazu generatora (pin 8 elementa DD1.3) s frekvencijom od 50 Hz ( period ponavljanja 20 ms). Kada se pomični kontakt prekidača postavi u donji položaj prema dijagramu, kondenzator C2 će se spojiti i stopa ponavljanja će postati približno 2000 Hz (period ponavljanja 0,5 ms).

Nadalje, impulsni signal prolazi kroz otpornik R2 do emiterskog sljedbenika, napravljenog na tranzistoru VT1. S klizača promjenjivog otpornika R3, koji je opterećenje repetitora, signal se dovodi do izlaznog terminala XT1. Kao rezultat toga, moguće je ukloniti pravokutne impulse s amplitudom od nekoliko desetaka milivolti do nekoliko volti s terminala XT1 i XT2. Ako je iz nekog razloga čak i minimalni signal veći (na primjer, kod provjere vrlo osjetljivog pojačala), izlazni signal se može smanjiti bilo spajanjem konstantnog otpornika otpora od 1 do 3 kΩ između gornjeg terminala kruga i emitera tranzistora, ili korištenjem vanjskog djelitelja napona.

Nekoliko riječi o detaljima. U generatoru mogu raditi NAND elementi drugih mikro krugova serije K155 (recimo, K155LA4), kao i bilo koji tranzistor serije KT315. Kondenzator C1 - K50-6 ili drugi, dizajniran za napon od najmanje 10 V; C2 - bilo koji, eventualno manji. 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 pločice - razvijte ga sami. Montirajte ploču s dijelovima i napajanjem unutar kućišta (Sl. 99), a na njezinu prednju stijenku postavite prekidač raspona, prekidač za napajanje, promjenjivi otpornik i stezaljke.

Sljedeći korak je provjera i podešavanje generatora pomoću našeg osciloskopa. Ulaznu sondu osciloskopa spojite na pin 8 mikrosklopa, a "uzemljenje" na zajedničku žicu (stezaljka XT2). Osciloskop još uvijek radi u automatskom načinu rada (tipka "AUTO-ČEKAJ" je otpuštena), sinkronizacija je interna, ulaz je otvoren kako bi se eliminiralo izobličenje signala koji slijedi s niskom frekvencijom). Ulazni atenuator osciloskopa može postaviti osjetljivost na, recimo, 1 V/div, a prekidači za pomicanje mogu postaviti trajanje na 5 ms/div.

Nakon uključivanja generatora i postavljanja prekidača SA1 u položaj prikazan na dijagramu, na ekranu osciloskopa pojavit će se slika u obliku dva paralelna

pojedinačne linije (slika 100, a), sastavljene od pokretnih "poteza". Ovo je nesinkronizirana slika pulsnog signala.

Sada je dovoljno staviti osciloskop u stanje pripravnosti (pritisnuti tipku "AUT. - WAIT.") i postaviti sinkronizaciju s pozitivnog signala okretanjem "SYNC". do krajnjeg položaja u smjeru kazaljke na satu tako da se slika na ekranu "zaustavi" (slika 100, b). Ako se slika malo trza, pokušajte je bolje sinkronizirati s gumbom za podešavanje duljine pomicanja.

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

Teško je točno izmjeriti razdoblje s postavljenim trajanjem sweep-a, stoga koristite jednostavnu tehniku. S ovom sinkronizacijom postavite trajanje pretraživanja na 2 ms / div. Na ekranu bi se trebala pojaviti više rastegnuta slika pulsa (slika 100, c), čija će duljina vrha biti približno 3,5 podjela, tj. trajanje impulsa će biti jednako 7 ms.

Zatim, u istom trajanju pomicanja, postavite sinkronizaciju s negativnim signalom okretanjem gumba "SYNC". potpuno suprotno od kazaljke na satu. Na ekranu ćete vidjeti sliku stanke (slika 100, d), budući da je pomicanje osciloskopa sada pokrenuto opadanjem pulsa. Duljina linije je 6,5 podjela, što znači da je trajanje pauze 13ms. Zbroj trajanja impulsa i pauze bit će vrijednost razdoblja ponavljanja impulsa (20 ms).

Slično, provjerite rad generatora na drugom rasponu postavljanjem pokretnog kontakta sklopke u donji položaj prema dijagramu ("2 kHz"). U tom slučaju postavite trajanje pregleda osciloskopa na, na primjer, 0,1 ms/div. Razdoblje ponavljanja impulsa u ovom rasponu treba biti 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 naznačene, može se promijeniti odabirom kondenzatora C2.

Nakon toga prebacite ulaznu sondu osciloskopa na terminal XT1 i provjerite rad regulatora amplitude izlaznog signala - promjenjivog otpornika R3. Vjerojatno ćete primijetiti da će, kada ugradite klizač promjenjivog otpornika u gornji položaj prema krugu, maksimalna amplituda impulsa biti nešto manja nego na multivibratoru.To se objašnjava djelovanjem emitera sljedbenika čiji je koeficijent prijenosa je manji od jedan zbog pada dijela signala na emiterskom spoju tranzistora.

Generator je spreman, možete eksperimentirati. Počnimo s provjerom djelovanja na impuls jednostavnih RC krugova: diferenciranje i integracija. Najprije spojite diferencirajući krug sastavljen od kondenzatora i promjenjivog otpornika na izlaz generatora (slika 101). Postavite klizač otpornika u donji položaj prema dijagramu i postavite raspon "50 Hz" i maksimalnu amplitudu izlaznog signala na generatoru. U ovom slučaju, na zaslonu osciloskopa (radi u stanju pripravnosti sa sinkronizacijom s pozitivnog signala, trajanje sweep - 5ms / dep., osjetljivost - 1 V / div.) vidjet ćete sliku impulsa sa zakošenim vrhom (sl. 102, a). Lako je vidjeti da se činilo da se impuls spuštao duž linije raspada, zbog čega se raspon slike povećavao.

Izobličenje impulsa će se povećati, a zamah slike će se povećati kako pomičete klizač varijabilnog otpornika prema gore u krugu. Već s otporom otpornika od oko 4 kOhm, zamah će praktički dostići dvostruku amplitudu impulsa

(Sl. 102, b), a s daljnjim smanjenjem otpora (do 1 kOhm), ostat će samo oštri vrhovi od impulsa na mjestu prednje strane i pasti. Drugim riječima, kao rezultat diferencijacije od pravokutnog impulsa, bit će moguće dobiti dva šiljasta - pozitivna (duž prednje strane) i negativna (duž raspada).

Osim toga, diferencijacija omogućuje "skraćivanje" impulsa u vremenu - uostalom, trajanje impulsa se mjeri na razini od 0,5 njegove amplitude, a na ovoj razini širina impulsa se glatko mijenja kada se okrene gumb varijabilnog otpornika) .

Diferencijalna svojstva kruga ovise o brzini ponavljanja impulsa. Dovoljno je premjestiti prekidač raspona generatora u položaj "2 kHz" - i kosina vrha će praktički nestati. Impulsi koji slijede s takvom frekvencijom, naš diferencijski krug prolazi praktički bez izobličenja. Da bi se postigao isti učinak kao u prethodnom slučaju, kapacitet kondenzatora se mora smanjiti na 0,01 μF.

Sada zamijenite dijelove (sl. 103) - dobivate integrirajući lanac. Stavite klizač promjenjivog otpornika u krajnji lijevi položaj prema dijagramu, odnosno ispišite otpor otpornika. Slika signala će ostati praktički ista kao na izlazu generatora prije spajanja lanca. Istina, propadanje impulsa će postati blago zakrivljeno - rezultat pražnjenja kondenzatora, koji ima vremena za punjenje tijekom impulsa.

Počnite glatko pomicati klizač otpornika udesno prema shemi, odnosno unesite otpor otpornika. Odmah će se front i pad pulsa početi zaokružiti (slika 104, c), amplituda signala će pasti. Pri najvećem otporu otpornika, promatrani signal stenje nalik na zubac pile (slika 104, b).

Što je bit integracije? Od trenutka kada se pojavi prednji dio impulsa, kondenzator se počinje puniti, a na kraju impulsa se prazni. Ako je otpor otpornika ili kapacitet kondenzatora mali, kondenzator se ima vremena napuniti do amplitudna vrijednost signala i tada se samo prednji dio i dio vrha impulsa "kolapsiraju" (slika 104, a). U ovom slučaju možemo reći da je vremenska konstanta integrirajućeg kruga (umnožak kapacitivnosti i otpora) manja od trajanja impulsa. Ako je vremenska konstanta razmjerna ili premašuje trajanje impulsa, kondenzator se tijekom impulsa nema vremena potpuno napuniti, a tada amplituda signala na njemu pada (slika 104, b). Naravno, priroda integracije ovisi ne samo o trajanju impulsa, već i o učestalosti njihovog ponavljanja.

Da biste se uvjerili u ono što je rečeno, ponovno iznesite otpor otpornika, postavite raspon na generatoru na "2 kHz" i u skladu s tim promijenite trajanje pomicanja osciloskopa. Na ekranu će se pojaviti slika već integriranih impulsa (slika 104, c). To je rezultat "interakcije" otpora emiterskog sljedbenika i kapacitivnosti kondenzatora. Unesite barem mali otpor s promjenjivim otpornikom - i vidjet ćete trokutasti valni oblik na zaslonu osciloskopa (slika 104, d). Njegova amplituda je mala, pa ćete morati povećati osjetljivost osciloskopa. Nije li točno da je linearnost procesa punjenja i pražnjenja kondenzatora jasno vidljiva?

U ovom primjeru, vremenska konstanta integrirajućeg kruga je nešto duža od trajanja impulsa, pa se kondenzator ima vremena napuniti samo do vrlo niskog napona.

Vrijeme je da razgovaramo o praktičnoj upotrebi pravokutnih impulsa, na primjer, za procjenu performansi audio pojačala. Istina, ova je metoda prikladna za neku vrstu ekspresne analize i ne daje sveobuhvatnu sliku frekvencijskog odziva pojačala. Ali to vam omogućuje da objektivno procijenite sposobnost pojačala za prijenos signala određenih frekvencija, otpornost na samouzbuđenje, kao i ispravan izbor dijelova između kaskadnih veza.

Princip provjere je jednostavan: prvo se na ulaz pojačala unose pravokutni impulsi s frekvencijom ponavljanja od 50 Hz, a zatim - 2000 Hz, a oblik izlaznog signala promatra se pri ekvivalentnom opterećenju. Izobličenja prednje strane: vrhovi ili nagibi ocjenjuju se prema karakteristikama pojačala i njegovoj stabilnosti.

Na primjer, možete istražiti AF pojačalo s timbre blokom (ili drugim širokopojasnim pojačalom). Spojen je na generator i osciloskop u skladu sa sl. 105. Prekidač raspona generatora postavlja položaj "50 Hz", a izlazni signal je takav da se pri maksimalnom pojačanju pojačala i približno srednjim položajima gumba za kontrolu tona, amplituda signala na lažno opterećenje odgovara nazivnoj izlaznoj snazi, na primjer, 1,4 V (za snagu od 0,2 W s otporom opterećenja od 10 ohma). Slika na ekranu osciloskopa spojenog na lažno opterećenje može odgovarati onoj prikazanoj na sl. 106, a, što će ukazivati ​​na nedovoljan kapacitet izolacijskih kondenzatora između stupnjeva pojačala ili kondenzator na izlazu pojačala - preko njega je spojeno opterećenje.

Da bismo se uvjerili, recimo, u posljednju pretpostavku, dovoljno je prenijeti ulaznu sondu osciloskopa izravno na izlaz pojačala - na kondenzator za blokiranje. Ako se nagib vrha smanji (slika 106, b), zaključak je točan i za bolju reprodukciju niskih frekvencija treba povećati kapacitet kondenzatora.

Slično, gledaju se slike impulsa prije i nakon kondenzatora za spajanje između stupnjeva pojačala i pronalazi se onaj s nedovoljnim kapacitetom. Ako pojačalo općenito ne prolazi dobro niske frekvencije, na ekranu osciloskopa mogu se uočiti uski vrhovi na mjestu porasta i pada impulsa, kao što je bio slučaj s jakom diferencijacijom. Ali potpunija slika stanja pojačala dobiva se kada se na njegov ulaz primjenjuju impulsi frekvencije od 2000 Hz. Vjeruje se da uspon i pad odražavaju prolaz najviših frekvencija audio raspona, a vrh - najniže.

Ako je u pojačalu sve u redu i ono ravnomjerno propušta signal u širokom frekvencijskom pojasu, tada će izlazni impuls (signal na ekvivalentnom opterećenju) oblikom odgovarati ulaznom (slika 107, a). U slučaju "presijecanja" prednje strane i pada (slika 107, b), možemo pretpostaviti da se pojačanje smanjilo na višim frekvencijama. Još veći pad pojačanja na ovim frekvencijama zabilježit će slika prikazana 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 niskim i srednjim (dip na nižim frekvencijama) gornje) frekvencije (slika 107, f), vremenska konstanta međufaznih veza je mala (slika 107, g) - obično je kapacitet prijelaznih kondenzatora mali, povećanje pojačanja na nižim (slika 107, h) ili više (slika 107, i) frekvencije, smanjenje pojačanja u nekom uskom rasponu (slika 107. k).

A evo dva primjera slike izlaznog impulsa (slika 107, l, m), kada pojačalo ima rezonantne krugove.

Gotovo većinu ovih slika moći ćete promatrati kada promijenite položaj gumba za kontrolu tona za niže i više frekvencije. Istodobno s gledanjem slika bilo bi lijepo snimiti amplitudno-frekvencijsku karakteristiku pojačala i usporediti je s "očitanjima" impulsa.

I o još jednom primjeru korištenja kvadratnih impulsa - za ugađanje širokopojasnih djelitelja napona. Takav razdjelnik, na primjer, nalazi se u našem osciloskopu, može biti u AC voltmetru ili milivoltmetru. Budući da širina pojasa mjerenih signala može biti vrlo široka (od jedinica do milijuna herca), razdjelnik mora proći te signale s istim prigušenjem, inače su pogreške mjerenja neizbježne.

Naravno, možete kontrolirati rad razdjelnika uklanjanjem njegove amplitudno-frekventne karakteristike, što će vam reći u kojem smjeru treba promijeniti nazivnu vrijednost jednog ili drugog elementa. Ali ovaj posao je mnogo naporniji u usporedbi s metodom analize pravokutnih impulsa.

Pogledajte sl. 108, a - prikazuje dijagram širokopojasnog kompenziranog djelitelja napona. Ako bi se na nižim frekvencijama moglo raditi samo s otpornicima čiji otpori određuju koeficijent prijenosa (ili faktor podjele) djelitelja, onda se na višim frekvencijama, osim otpornika, koriste kondenzatori u obliku montažnog kapaciteta, ulaznog kapaciteta i kapacitet spojnih vodiča sudjeluju u radu razdjelnika. Stoga se pojačanje razdjelnika na ovim frekvencijama može značajno promijeniti.

Kako se to ne bi dogodilo, razdjelnik koristi kondenzatore, otpornike za skretanje i omogućuje vam kompenzaciju moguće promjene koeficijenta prijenosa na višim frekvencijama. Štoviše, kondenzator C2 može biti montažni kapacitet, ponekad dosežući desetke pikofarada. Otpornik R2 može biti ulazni otpor uređaja (osciloskop ili voltmetar).

Razdjelnik će postati kompenziran ako se osigura dobro definiran omjer otpora i kapaciteta djelitelja, što znači da će koeficijent prijenosa djelitelja biti ujednačen bez obzira na frekvenciju ulaznog signala. Na primjer, ako se primjenjuje djelitelj s 2, tada mora biti zadovoljen uvjet R1 * C1 = R2 * C2. S drugim omjerima, ujednačenost prijenosa signala različitih frekvencija bit će 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 bit će isti. Inače, prednji dio i pad bit će "preplavljeni" 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, to znači da na višim frekvencijama koeficijent prijenosa razdjelnika pada zbog velikog otpora na tim frekvencijama lanca R1C1. Potrebno je povećati kapacitet kondenzatora C1. U slučaju izobličenja impulsa prikazanih na sl. 108, u, bit će potrebno, naprotiv, smanjiti kapacitet kondenzatora C1.

Pokušajte samostalno sastaviti razdjelnike s različitim faktorima podjele (na primjer, 2, 5, 10) od otpornika visokog otpora (100 ... 500 kOhm) i kondenzatora različitog kapaciteta (od 20 do 200 pF) i postići punu kompenzaciju odabirom kondenzatori.

U ovom radu primijetit ćete utjecaj na rezultate mjerenja samog osciloskopa - uostalom, njegov ulazni kapacitet iznosi desetke pikofarada, a

ulazna impedancija je oko megaoma. Zapamtite da osciloskop ima sličan učinak na sve strujne krugove visoke impedancije, kao i na strujno ovisne krugove. A to ponekad dovodi ili do pogrešnih rezultata, ili čak onemogućuje korištenje osciloskopa, recimo, za analizu rada i mjerenje frekvencije generatora radio frekvencija. Stoga bi u takvim slučajevima trebali koristiti aktivnu sondu - priključak na osciloskop, koji omogućuje zadržavanje njegove visoke ulazne impedancije i deseterostruko smanjenje ulazne kapacitivnosti.Opis takvog priključka bit će objavljen u sljedećem broju časopisa. časopis.

Sada kada ste upoznati s mogućnošću pravokutnog pulsa da potakne "dijagnozu" i kontrolira "liječenje", sastavit ćemo još jedan prilog. Ovo je djelitelj napona, uz pomoć kojeg će osciloskop moći pratiti sklopove s naponom do 600 V, na primjer, u televizijskim prijemnicima (kao što znate, osciloskop OML-2M dopušta napon do 300 V primijeniti na ulaz).

Razdjelnik čine samo dva dijela (slika 109) koji čine nadlakticu prethodnog kruga. Donji krak koncentriran je u samom osciloskopu - to je njegov ulazni otpor i ukupni ulazni kapacitet, uključujući kapacitet vanjskog kabela sa sondama.

Budući da trebate samo prepoloviti ulazni signal, otpornik R1 mora biti istog otpora kao i ulazni otpor osciloskopa, a kapacitet kondenzatora C1 trebao bi odgovarati ukupnom ulaznom kapacitetu osciloskopa.

Razdjelnik se može izraditi kao adapter s XP1 sondom na jednom kraju i XS1 utičnicom na drugom. Otpornik R1 mora imati snagu od najmanje 0,5 W i kondenzator nazivnog napona od najmanje 400 V.

Postavljanje razdjelnika uvelike je pojednostavljeno korištenjem našeg generatora impulsa. Njegov signal se dovodi do XP1 utičnice razdjelnika i sonde za uzemljenje osciloskopa. Prvo se na generatoru postavlja raspon "50 Hz", na osciloskopu se uključuje stanje pripravnosti i otvoreni ulaz. Oni dodiruju ulaznu sondu sonde osciloskopa XP1 razdjelnika (ili XT1 stezaljku generatora). Odabirom osjetljivosti osciloskopa i amplitude izlaznog signala generatora postižu se ljuljanje

slika jednaka, recimo, četiri podjele.

Zatim prebacite ulaznu sondu osciloskopa na XS1 utičnicu razdjelnika. Raspon slike trebao bi se smanjiti za točno polovicu. Točnije, koeficijent prijenosa djelitelja može se postaviti odabirom djeliteljskog otpornika R1.

Nakon toga postavite raspon "2 kHz" na generator i odaberite kondenzator C1 (ako je potrebno) kako biste postigli ispravan oblik impulsa - isti kao na ulazu razdjelnika.

Prilikom korištenja takvog razdjelnika za provjeru načina rada TV skenera prema signalnim slikama danim u uputama i raznim člancima, osjetljivost osciloskopa postavlja se na 50 V / div, a provjera se provodi sa zatvorenim ulazom osciloskopa. Kao i prije, brojanje se provodi na ljestvici razmjerne mreže, ali se rezultati udvostručuju.

OPIS

IZUM

Sovjetski Savez

Socijalista

Državni odbor

SSSR za izume i otkrića

A.V. Kozlov (71) Podnositelj zahtjeva (54) PRAVOKUTNI ODGOĐIVAČ PULSA

Izum se odnosi na mjerenje. Može se koristiti, posebice, u ekstremnim korelacijskim sustavima za određivanje brzine kretanja, u korelacijskim mjeračima protoka i u uređajima za automatizaciju impulsa.

Poznat je uređaj za odgodu impulsa koji sadrži generator impulsa, okidač za upravljanje ulazom, element I, kontrolirani djelitelj frekvencije (1 j.

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

Poznat je i uređaj za odgodu impulsa koji sadrži generator impulsa, tri I elementa, dva upravljačka natikača, reverzni brojač, kontrolirani djelitelj frekvencije, nulti dekoder f 2.

Međutim, uređaj ima prilično složen upravljački krug zbog upotrebe reverzibilnog brojača.

Tehnički najbliži predloženom uređaju je pravokutni uređaj za odgodu impulsa koji sadrži generator impulsa, registar vremena kašnjenja, upravljivi djelitelj frekvencije, koji se sastoji od binarnog brojača., kruga za resetiranje i upisivanje i dva elementa AND, prvi i čiji su drugi ulazi povezani s izlazima registra vremena odgode i prvim izlazom kruga za resetiranje i postavljanje, a izlazi elemenata spojeni su na S-ulaz za podešavanje brojača, prvi i drugi element AND i RS-flip-flops, binarni brojač i sklop za usporedbu, čiji je izlaz spojen na ulaze za resetiranje RS-flip-flopova, a njegovi ulazi povezani su s informacijskim izlazima binarnog brojača i upravljanog djelitelj frekvencije, čiji je izlaz spojen na ulaz za podešavanje drugog

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

Nedostatak uređaja je što ne osigurava odgodu ulaznog impulsa u slučaju kada je vrijeme između kraja prethodnog ulaznog impulsa i početka sljedećeg impulsa manje od vremena kašnjenja, jer pod tim uvjetom uređaj još nije generirao odgođeni prethodni impuls i stoga ne može primiti sljedeći ulazni impuls ... Doista, ako formiranje prethodnog odgođenog impulsa nije dovršeno, onda kada sljedeći impuls stigne na ulaz uređaja, on neće promijeniti stanje prvog WB-flip-flopa, budući da je potonji već u " 1" stanje, ali će otvoriti drugi I. Istovremeno. binarni brojač će od generatora primiti broj impulsa proporcionalan trajanju ovog ulaznog impulsa. Binarni brojač će tako postati proporcionalan zbroju trajanja prethodnih i sljedećih 75 ulaznih impulsa. trajanje generiranog izlaznog impulsa:; bit će jednako ukupnom trajanju, što predstavlja kršenje uređaja za odgodu. Problem kašnjenja impulsa promjenjivog trajanja pod gore opisanim uvjetima javlja se u sustavima mjerenja ekstremne korelacijske brzine, u korelacijskim mjeračima protoka i drugim impulsnim uređajima. Imenovani uređaji sinkronizirani su s podesivom frekvencijom sata.

U svakom ciklusu formira se samo jedan pravokutni impuls čije trajanje određuje mjereni parametar u ovom ciklusu. Ovaj impuls treba odgoditi za vrijeme od jedne točke. U ovom slučaju, vodeći rub impulsa poklapa se s početkom ciklusa, stoga je, da bi se puls odgodio za 45 ciklusa, potrebno i dovoljno odgoditi samo zadnji rub impulsa, budući da je njegov vodeći rub povezan s početkom ciklusa i određen je taktnim impulsom. Vrijeme između 50 dva pravokutna impulsa. u takvim imenovanim uređajima uvijek postoji manje vrijeme kašnjenja jednako ciklusu sata, stoga je zadatak poboljšati razmatrani uređaj za odgađanje pravokutnih impulsa kako bi zadovoljio specificirani zahtjev °

Svrha izuma je proširiti funkcionalnost uređaja-6O VA odgode pravokutnih impulsa.

Ovaj cilj se postiže činjenicom da u uređaju za odgodu pravokutnih impulsa koji sadrži generator impulsa, kontrolirani djelitelj frekvencije - tote g5, dva AND elementa, dva RS flip-flopa, registar vremena kašnjenja, čiji je izlaz spojen na informacijski ulaz kontroliranog djelitelja frekvencije, izlaz generatora impulsa povezan je s prvim ulazima elemenata AND, izlaz prvog RS-flip-flopa spojen je na drugi ulaz prvog elementa AND, izlaz od kojih je spojen na upravljački ulaz kontroliranog djelitelja frekvencije, a izlaz drugog RS-flip-flopa je izlaz uređaja, uvodi se prekidač, drajver, čiji je ulaz ulaz uređaja. , a izlaz oblikovanja spojen je na ulaz sklopke, treći RS je okidač, čiji je izlaz spojen na drugi ulaz drugog AND elementa, elementa OR, čiji je izlaz spojen na R ulaz drugog RS flip-flopa, drugi i treći kontrolirani djelitelj frekvencije, čiji su informacijski ulazi spojeni na izlaz registra vremena kašnjenja, izlazi prvog i drugog kontroliranog d Frekvencijski članovi su spojeni na ulaze elementa

HJIH ooT eT T eo K R-ulazi prvog i trećeg RS-flip-flopa, čiji su S-ulazi spojeni na odgovarajuće izlaze sklopke, izlaz generatora impulsa spojen je na upravljački ulaz treći kontrolirani djelitelj frekvencije, čiji je izlaz spojen na upravljački ulaz sklopke i

S-ulaz drugog R 5 -okidača, izlaz drugog elementa I spojen je na kontrolni ulaz drugog kontroliranog djelitelja frekvencije.

Doista, uvođenje novih elemenata i novih spojeva omogućuje odgodu pravokutnih impulsa za vrijeme jednako razdoblju podesive frekvencije sata, dok je vrijeme između dva odgođena impulsa manje od vremena kašnjenja.

Kako bi se eliminirao utjecaj naknadnog impulsa na formiranje odgođenog prethodnog impulsa, koriste se komutator, dva RS flip-flopa, dva I elementa i dva kontrolirana djelitelja frekvencije. Prekidač u svakom taktu uređaja povezuje se redom ili jedno ili drugo

RS-flip-flop, dakle, kratki impuls koji odgovara zadnjem rubu odgođenog impulsa s izlaza oblikovalnika dolazi redom na naznačene RS-flip-flop, a kašnjenje impulsa se izvodi na prvi i na drugom kontrolirani razdjelnici frekvencije. Time se uklanja utjecaj sljedećeg ulaznog impulsa na formiranje prethodnog odgođenog impulsa i omogućuje odgodu sljedećeg impulsa.

Sl. Slika 1 prikazuje blok dijagram predloženog uređaja za odgodu pravokutnih impulsa; na

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

Uređaj sadrži oblikovnik

1, prekidač 2, generator impulsa

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

Ulaz oblikovalnika 1 je ulaz uređaja, a njegov izlaz je spojen na ulaz prekidača 2, čiji je izlaz 10 (koji je spojen na S-ulaze okidača R5 4 i 5, odnosno izlaz generatora impulsa 3 spojen je na upravljački ulaz kontroliranog razdjelnika

8 frekvencija i prvi ulazi elemenata 15

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

10, čiji su izlazi povezani s R-ulazima R5-flip-flopova

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

RS-flip-flop 13, izlaz registra vremena kašnjenja 11 spojen je na informacijske ulaze kontroliranih djelitelja frekvencije 8-10, izlaz kontroliranog djelitelja frekvencije 8 spojen je na kontrolirani ulaz prekidača 2 i na

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

Shaper 1 je dizajniran za formiranje kratkog impulsa, koji odgovara zadnjem rubu ulaznog odgođenog impulsa, Ç5 koji dolazi na njegov ulaz. Prekidač 2 zauzvrat povezuje izlaz uređivača 1 na S-ulaze RS-flip-flopova 4 i 5. Impulsi iz generatora 3, prolazeći kroz razdjelnik 8, formiraju 40 taktnih impulsa, čiji je period jednak vremenu kašnjenja i određuje se registarskim kodom 11. Taktni impulsi se dovode na upravljački ulaz sklopke i S-ulaz 45

RS-flip-flop 13, koji osigurava prebacivanje impulsa s izlaza oblikovalnika s frekvencijom jednakom frekvenciji sata, i formiranje prednjeg ruba odgođenog impulsa à Exit-50 de RS-flip-flop 13 prema pulsu sata, tj od početka sljedeće mjere. Razdjelnici 9 i 10 formiraju impuls odgođen periodom takta, OR element 12 izvodi operaciju kombiniranja izlaza razdjelnika 9 i 10, dakle svaki odgođeni impuls. Iz izlaza razdjelnika 9 i 10 dolazi na R-out

RS-flip-flop 13, dok se na njegovom izlazu formira zadnji rub odgođenog impulsa.

Uređaj radi na sljedeći način.

Izlazni taktni impulsi, formirani na izlazu razdjelnika-g5 razdjelnika 8, sinkroniziraju rad ne samo uređaja za odgodu, već i cijelog uređaja u kojem se ovaj uređaj koristi. Ulaz uređaja za odgodu 1 prima pravokutne impulse, koji moraju biti odgođeni za jedan takt. Prednji rubovi svih impulsa poklapaju se s početkom taktnih ciklusa, stoga se taktni impulsi dovode na 5-ulazni RS okidača 13, dok se na njegovom izlazu formiraju odgođeni impulsi, čiji se prednji rubovi poklapaju sa početak ciklusa sata. Impulsi s izlaza uređaja za oblikovanje 1, prolazeći kroz sklopku 2, naizmjence, nakon sata, dovode se na S-ulaze okidača 4 i 5.

Dolaskom takvog impulsa na tim okidačima (naizmjenično u svakom taktu) formiraju se pravokutni impulsi uz pomoć elementa And 6 ili 7 i razdjelnika 9 ili 10, čije je trajanje jednako periodu taktne frekvencije, budući da koeficijenti dijeljenja razdjelnika 8-10 su jednaki i određeni registarskim kodom.11 vremena kašnjenja. Zadnji rubovi ovih impulsa poklapaju se s izlaznim kratkim impulsima razdjelnika 9 i 10, budući da ti kratki impulsi stižu na R ulaze RS japanki 4 i 5 i postavljaju signal "0" na njihovim izlazima, zaustavljajući prolaz impulsi iz generatora 3 naizmjenično u svakom taktu kroz elemente

I b ili 7 na ulaze razdjelnika 9 ili

10. Impulsi s izlaza razdjelnika i 10, prolazeći kroz element OR, zbrajaju se i dovode na R-ulaz RQ - okidač 13, koji je u stanju "1" u svakom ciklusu prije nego što ti impulsi stignu. ".0" stanje, tvoreći zadnji rub odgođenih impulsa. Tako se na izlazu RS-flip-flopa 13 formira slijed pravokutnih impulsa, odgođenih za jedan takt u usporedbi sa slijedom ulaznih impulsa.

Predloženi uređaj za odgodu pravokutnih impulsa proširuje funkcionalnost prototipa, osiguravajući kašnjenje impulsa, pod uvjetom da je vrijeme između dva ulazna impulsa manje od potrebnog vremena kašnjenja, koje se može promijeniti promjenom koda registra vremena kašnjenja. . Može se koristiti u korelacijskim mjeračima brzine, protoka i drugim sličnim impulsnim uređajima ° U ovom slučaju, frekvencija sata i generator impulsa se koriste za sinkronizaciju rada cijelog mjerača. Osim toga, sklop odgode je uvelike pojednostavljen, budući da su eliminirane operacije mjerenja, pohranjivanja i vraćanja trajanja odgođenog 1003321.

Zahtjev

ro ulazni impuls. Smanjenje troškova pri korištenju predloženog uređaja u navedenim brojilima ovisi o potrebnoj točnosti i diskretnosti vremenske varijacije, kašnjenja, određenog brojem bitova kontroliranih djelitelja frekvencije. U prototipu, ovaj zahtjev utječe na broj bitova binarnog brojača, u kojem je trajanje odgođenog impulsa fiksno. Ovaj brojač!O sa sklopom za mjerenje trajanja nema u predloženom uređaju, koji bi se mogao zamijeniti s dva prototipna kruga s dodatnim elementima u navedenim mjeračima. Korištenje ovog uređaja VA umjesto dva prototipna kruga omogućuje smanjenje broja mikro krugova, što osigurava uštedu troškova. (Također, pogreška gg kašnjenja impulsa je prepolovljena, budući da kasni samo zadnji rub impulsa, a prednji rub se poklapa s taktnim impulsima, pa je pogreška u kašnjenju impulsa određena samo pogreškom u kašnjenje zadnjeg ruba.

Uređaj za odgodu pravokutnih impulsa, koji sadrži generator impulsa, kontrolirani djelitelj frekvencije, dva I elementa, dva RS flip-flopa, vremenski registar. kašnjenje, čiji je izlaz spojen na informacijski ulaz kontroliranog djelitelja frekvencije, izlaz generatora impulsa spojen je na prve ulaze AND elemenata, izlaz prvog RS-flip-flopa spojen je na 40 drugi ulaz prvog AND elementa, čiji je izlaz spojen na upravljački ulaz kontroliranog djelitelja frekvencije, a izlaz drugog k5 -okidača je izlaz uređaja, što je zbog činjenice da, kako bi za proširenje funkcionalnosti uređaja u njega se uvodi prekidač, oblikovnik, čiji je ulaz ulaz uređaja, a izlaz uređaja za oblikovanje spojen je na ulaz prekidača, treći g5-flip- flop, čiji je izlaz spojen na drugi ulaz drugog AND vrata, ILI vrata, čiji je izlaz spojen na

A-ulaz drugog R5-flip-flopa, drugog i trećeg kontroliranog djelitelja frekvencije, čiji su informacijski ulazi spojeni na izlaz registra vremena kašnjenja, izlazi prvog i drugog kontroliranog djelitelja frekvencije spojeni su na ulaze elementa OR, odnosno na R-ulaz prvog i trećeg k3-flip-flopa, od kojih je 5 ulaza spojeno na odgovarajuće izlaze sklopke, izlaz generatora impulsa spojen je na upravljački ulaz trećeg kontroliranog djelitelja frekvencije, čiji je izlaz spojen na upravljački ulaz sklopke i 5-ulaz drugog 95-flip-flopa, izlaz drugog elementa I spojen je na upravljački ulaz drugog kontrolirani djelitelj frekvencije.

Izvori informacija uzeti u obzir pri ispitivanju

R 308499, cl. N 03 K 5/1 3, 1969.

R 396822, cl. N 03 K 5/153, 1971.

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

VNIIPI Red 1588 44 Kravata već 934 Potpisano e

Ogranak PPP "Patent", Uzhgorod, Proektnaya st., 4

Procjena parametra kašnjenja, koja nije kontrolirana odlukama, može se dobiti prosječnim omjerom vjerojatnosti uzimajući u obzir PDF informacijskih simbola koji treba dobiti. Tada ili diferencirano po da bi se dobili uvjeti za MT evaluaciju.

U slučaju binarnog (osnovnog) AM, gdje s jednakom vjerojatnošću prosječenje podataka daje rezultat

(6.3.7)

potpuno isto kao u slučaju procjene faze. Budući da za male, kvadratna aproksimacija

(6.3.8)

cilja na niske omjere signal-šum. Za višerazinski AM, možemo aproksimirati statistiku informacijskih simbola Gaussovog PDF-a s nultom srednjom i jediničnom varijansom. Kada prosječno izračunamo Gaussov PDF, dobivamo identično u (6.3.8). Stoga se procjena može dobiti diferenciranjem (6.3.8). Rezultat je aproksimacija za MT procjenu vremena kašnjenja bez kontrole odluke. Izvod (6.3.8) dovodi do rezultata

(6.3.9)

gdje je definirana (6.3.5).

Implementacija petlje za praćenje temeljena na proračunu derivacije prema (6.3.9) prikazana je na Sl. 6.3.2.

Slika 6.3.2. Procjena vremena kašnjenja MT za osnovni AM signal, a ne na temelju odluke

Alternativna implementacija petlje za praćenje temeljena na (6.3.9) ilustrirana je na Sl. 6.3.3. U obje strukture vidimo da zbrajanje služi kao filtar petlje koji pokreće CAR. Zanimljivo je primijetiti sličnost petlje timera na Sl. 6.3.3 i Costasove petlje za procjenu faze.

Slika 6.3.3. Procjena vremena pomaka bez povratne informacije od AM rješenja u osnovnom pojasu

Sinkronizatori s prozorima za odgodu olova... Drugi alat za procjenu vremena kašnjenja koji nije vođen odlukom koristi simetrična svojstva signala na izlazu usklađenog filtera ili korelatora. Da biste opisali ovu metodu, razmotrite pravokutni impuls prikazan na Sl. 6.3.4 (a). Izlaz filtera koji se podudara s dobiva svoju maksimalnu vrijednost u točki, kao što je prikazano na sl. 6.3.4 (b). Dakle, izlaz usklađenog filtra je vremenska funkcija korelacije impulsa. Naravno, to vrijedi za proizvoljni pulsni omotač, tako da se pristup koji opisujemo općenito primjenjuje na proizvoljni signalni impuls. Jasno, dobra točka za uzorkovanje na izlazu usklađenog filtra za maksimalan izlaz je, t.j. točka na vrhuncu korelacijske funkcije.

Slika 6.3.4. Pravokutni signalni impuls (a) i izlaz usklađenog filtra (b)

U prisutnosti šuma, identificiranje vršne vrijednosti signala općenito je teško. Recimo da umjesto da gatiramo signal u vršnoj točki, uzimamo uzorak ranije (u točki) i kasnije (u točki). Apsolutna vrijednost ranog i kasnog brojanja bit će manja (u prosjeku uz prisutnost šuma) od apsolutne vrijednosti na vrhuncu. Budući da je funkcija autokorelacije parna u odnosu na optimalno vrijeme uzorkovanja, apsolutne vrijednosti korelacijske funkcije u točki i jednake su. S obzirom na ovaj uvjet, dobra polazna točka je središnja točka između i. Ovo stanje čini osnovu sinkronizatora vodećeg prozora.

Slika 6.3.5 ilustrira blok dijagram sinkronizatora s vremenskim kašnjenjem. Na ovoj slici, korelatori se koriste umjesto ekvivalentnih podudarnih filtara. Dva su korelatora integrirana u intervalu simbola, ali jedan korelator započinje integraciju sekundi ranije od procijenjenog optimalnog vremena uzorka, a drugi integrator započinje integraciju sekundi kasnije od procijenjenog optimalnog vremena uzorka. Signal pogreške se generira uzimanjem razlike između apsolutnih vrijednosti izlaza dvaju korelatora. Kako bi se izgladio učinak šuma na uzorke signala, signal pogreške prolazi kroz niskopropusni filtar. Ako se vrijeme uzorkovanja razlikuje od optimalnog vremena uzorkovanja, prosječni signal pogreške na izlazu niskopropusnog filtra nije jednak nuli, a slijed timera se pomiče prema zaostajućoj ili vodećoj strani, ovisno o predznaku pogreške . Dakle, izglađeni signal greške se koristi za pokretanje CAR-a, čiji je izlaz željeni signal tajmera, koji se koristi za gating. CAR izlaz se također koristi kao signal timera za generator simbola, koji daje isti osnovni oblik impulsa kao i izlaz filtra odašiljača. Taj se oblik impulsa pomiče u vremenu na stranu odvoda i kašnjenja, a dobiveni uzorci očekivanog signala se dovode u dva korelatora, kao što je prikazano na sl. 6.3.5. Imajte na umu da ako su signalni impulsi pravokutni, nema potrebe za generatorom signala unutar petlje za praćenje.

Slika 6.3.5. Blok dijagram sinkronizatora s prozorima za odgodu unaprijed

Vidjeli smo da se prozorski sat s kašnjenjem unaprijed temelji na sustavu upravljanja zatvorenom petljom čija je širina pojasa relativno uska u usporedbi sa brzinom simbola. Širina pojasa petlje određuje kvalitetu procjene vremena kašnjenja. Uskopojasna petlja osigurava veće usrednjavanje preko aditivnog šuma i na taj način poboljšava kvalitetu procijenjenih očitanja, uz pretpostavku da je vrijeme širenja u kanalu konstantno i da se generator timera na prijenosu ne pomiče tijekom vremena (ili se povlači vrlo sporo tijekom vremena). S druge strane, ako se vrijeme širenja kanala mijenja tijekom vremena i/ili se tajmer odašiljača također pomjera tijekom vremena, tada bi se širina pojasa petlje trebala povećati kako bi se pratile brze promjene vremena tijekom vremena.

U tragačima, dva korelatora učinkovito komuniciraju sa susjednim simbolima. Međutim, ako slijed informacijskih simbola ima nulti prosjek, kao u slučaju AM i drugih vrsta modulacije, doprinos izlazima korelatora iz susjednih impulsa usrednjava se na nulu u niskopropusnom filtru.

Na sl. 6.3.6. U ovom slučaju, signal timera iz CAR-a vodi i kasni, a ti se signali timera koriste za zatvaranje izlaza dvaju korelatora.

Gore opisani sinkronizator kašnjenja i napredovanja s prozorima je procjena kašnjenja signala koja nije vođena odlukom i aproksimira procjenu maksimalne vjerojatnosti. Ova tvrdnja se može demonstrirati aproksimacijom derivacije logaritma funkcije vjerojatnosti konačnom razlikom, t.j.

(6.3.10)

Slika 6.3.6. Blok dijagram sinkronizatora s prozorima za odgodu - unaprijed - alternativa

Ako izraz prije iz (6.3.8) zamijenimo u (6.3.10), dobivamo sljedeću aproksimaciju za derivaciju:

(6.3.11)

Ali matematički izrazi (6.3.11) u osnovi opisuju transformacije koje izvodi sinkronizator s prozorima odgode unaprijed, ilustriranim na Sl. 6.3.5 i 6.3.6.

Formiranje pravokutnih impulsa zadanog trajanja

Formiranje impulsa na prednjoj strani ili padu ulaznog signala vrši se jednim udarcem. Dijagrami takvih oblika, izrađeni na LE, prikazani su na Sl. 5.2. Jednokratni impulsi, prikupljeni prema shemama 5.2 a i b, nastaju zbog vlastitog kašnjenja prebacivanja LE.

Slika 5.2 - Jednovibratori sa podešavanjem trajanja impulsa prema vremenu kašnjenja LE

U dijagramu na sl. 5.2 a izlazni impuls se formira u trenutku pojave pozitivnog pada signala na ulazu okidača i završava kada nakon nekog vremena n t s (n- neparan broj invertera spojenih u seriju, t s- vrijeme kašnjenja prebacivanja jednog LE) na drugom ulazu elementa DD1.4 pojavljuje se logična nulta razina. Izlazni impuls se formira na razini logičke nule (negativni impuls) i ima trajanje n t s... Prikazano na sl. 5.2 b flip-flop sklop poboljšava oblik izlaznog impulsa. Padom signala na sinkronizacijskom ulazu od 1 do 0 JK- okidač je postavljen na jedan. Logička nula od izlaza kroz elemente DD1…DDn unosi inverzni ulaz postavke asinkronog okidača na 0 i vraća okidač u prvobitno stanje. Ako se za stvaranje kašnjenja koristi neparan broj LE-ova, tada se unos DD1 treba spojiti ne na izlaz, već na izlaz P.

Za formiranje impulsa čije trajanje značajno premašuje vrijeme t s, koristite vrijeme RC-lanci i granična svojstva LE. Dijagrami takvih oblika na LE TTL prikazani su na Sl. 5.2 v, G.

Slika 5.3 - Monovibratori s vremenskim RC-krugovima

Jedan vibrator, sastavljen prema shemi 5.3 a, pokreće se padom signala na ulazu od 1 do 0. Dok struja punjenja kondenzatora S stvara na otporniku R pad napona koji prelazi napon praga jedinice LE, na izlazu se formira negativan impuls. U trenutku dostizanja U onda, s trajanjem izlaznog impulsa t i prekoračenje trajanja lansiranja, LE DD1.1 i DD1.2 prelazi u aktivno područje prijenosne karakteristike i krug se prebacuje u početno stanje zbog pozitivne povratne sprege. Monostabil, izrađen prema shemi 5.2, radi na sličan način. b, ali ovdje dolazi do prekomjernog punjenja kondenzatora od nultog napona do napona na ulazu DD1.2 jednak nultom pragu napona U onda... Trajanje izlaznih impulsa ovih jednokratnih uređaja nalazi se kao.

Prilikom konstruiranja oblikovača trajanja impulsa korištenjem vremenske postavke RC-krugovi na LE CMOSTL prema razmatranim shemama, između zajedničke točke R i C a ulaz LE trebao bi uključivati ​​otpornik otpora od 1 ... 10 kW za ograničavanje struje kroz zaštitne diode LE kada se na kraju impulsa obnovi naboj kondenzatora.

Posebni single-shot IC-i imaju široku funkcionalnost za generiranje pojedinačnih pravokutnih impulsa zadanog trajanja. Mikrokrug K155AG1, čiji je simbol, kada je pokrenut raspadom impulsa, prikazan na Sl. 5.4, ​​je jednokanalni jednokratni.

Slika 5.4 - Mikrokrug K155AG1

Postavlja se trajanje generiranog impulsa RC-lanac. Može se koristiti ili unutarnji otpornik R ekst= 2 kW, ili viseći otpornik R, čiji je otpor odabran unutar R... Kapacitet suspendiranog kondenzatora S do 10 μF, a ako nema visokih zahtjeva za stabilnošću izlaznih impulsa može doseći 1000 μF. Na S 10 pF trajanje izlaznih impulsa opisuje se formulom. Ako nema priloga, generiraju se impulsi t i- 30 ... 35 ns. Za vraćanje jednokratnog udara na početak sljedećeg impulsa, period ulaznih signala mora zadovoljiti uvjet t i 0,9 T u na R= 40 k W i t i 0,67 T u na R= 2 kW. One-shot se pokreće padom od 1 do 0 na ulazima A1 i A2 ili od 0 do 1 unosom V... Načini rada IC K155AG1 dati su u tablici. 5.1. Za siguran početak, strmina rubova na ulazima A mora biti najmanje 1 V / μs, na ulazu V ne manje od 1 V/s.

Tablica 5.1

Ulazi	Izlazi	Način rada
A1	A2	B
x	x	x			Stabilno stanje
NS	NS				Trčanje

Mikrokrug K155AG3 sadrži dva jednokratna s mogućnošću ponovnog pokretanja tijekom formiranja izlaznog impulsa.

Slika 5.5 - Mikrokrug K155AG3

Trajanje izlaznog impulsa postavlja se ugradnjom vanjskog otpornika i kondenzatora. Maksimalni kapacitet kondenzatora je ograničen, otpor se uzima unutar granica. Ako je jedan snimak u načinu ponovnog pokretanja, onda t u broji se od posljednjeg okidačkog impulsa. Za implementaciju načina rada bez ponovnog pokretanja potrebno je spojiti ulaz A s izlazom P bilo ulaza V s izlazom P, zatim izlazni signali koji pristižu na ulaze V ili A tijekom formiranja pulsa, neće utjecati na njegovo trajanje. U svim slučajevima, formiranje impulsa može se prekinuti primjenom 0 na ulaz SR.

Ako je potrebno dobiti impulse stabilnog trajanja od djelića mikrosekunde do stotina sekundi s izlaznim strujama do 200 mA i razinama logičkih varijabli usklađenim s razinama TTL i CMOSTL elemenata, jednokratni mjerač vremena tipa 1006 VI1 sa koriste se vanjski vremenski elementi.

Slika 5.6 - Svjetlosni indikator na timeru 1006VI1

Na sl. 5.6 razmatra korištenje mjerača vremena kao signalnog uređaja za osvjetljavanje objekata. Pri slabom osvjetljenju, otpor fotootpornika R 3 je velik i signalni uređaj radi u multivibratorskom modu, generirajući pravokutne impulse s trajanjem sa stankom između. U slučaju jakog osvjetljenja, na izlazu signalnog uređaja postavlja se logički nulti napon s izlaznim otporom od oko 10 W. Otpor se bira u rasponu od 1 kW ... 10 MW, uzimajući u obzir da struja kroz tranzistor VT1 nije prelazio 100 mA. Kapacitet kondenzatora trebao bi biti nekoliko redova veličine veći od ulaznog kapaciteta i ne preporučuje se postavljanje manje od 100 pF prilikom formiranja točnih vremenskih intervala.

Otpornost R 2 izračunavaju se na temelju odredbe na terminalu 4 mjerača vremena s naponom manjim od 0,4 V sa jako osvijetljenim fotootpornikom R 3... Kako bi multivibrator stvarao oscilacije pri visokoj osvjetljenosti fotootpornika, otpornike treba zamijeniti R 2 i R 3.

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