Главная  Линейные элементы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [ 113 ] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

Синхронизация релаксационных генераторов и деление частоты

7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

в настоящей главе рассматриваются релаксационные генераторы (релаксаторы), работающие в режиме синхронизации и деления частоты.

Такой режим получается, если на релаксатор, работающий в автоколебательном режиме, воздействовать внешним периодическим напряжением. При этом частота колебаний изменяется. Если в автоколебательном режиме она определялась лишь параметрами схемы релаксатора, то теперь, при выполнении определенных условий, частота колебаний релаксатора оказывается равной или кратной частоте внешнего сигнала. Таким образом, релаксатор начинает работать синхронно с генератором внешнего синхронизирующего напряжения.

Следует отметить, что ждущий релаксатор также работает синхронно с генератором внешних запускающих импульсов. В отличие от ждущего релаксатора, в котором колебания прекращаются при отключении генератора внешнего напряжения, для режима синхронизации характерно сохранение колебаний в релаксаторе при отключении внешнего напряжения, но уже с другой частотой.

Синхронизированные релаксаторы широко применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить строгое временное согласование работы двух различных устройств, например временной развертки осциллографа и генератора исследуемого напряжения. Не менее важно применение синхронизированных релаксаторов в качестве делителей частоты, для чего необходимо обеспечить режим синхронизации при кратном отношении частот колебаний релаксатора и внешнего сигнала.

В качестве синхронизирующего можно использовать периодическое напряжение любой формы, однако наибольшее применение получили короткие импульсы и напряжение синусоидальной формы. Использование коротких синхронизирующих импульсов с крутым передним фронтом обеспечивает наиболее жесткую временную согласованность между колебаниями релаксатора и внешним



сигналом. Синусоидальное синхронизирующее напряжение применяется обычно в тех случаях, когда требуется особо высокая стабильность частоты синхронизирующего напряжения. Последняя может быть, как известно, достигнута при использовании генератора синусоидальных колебаний с кварцевой стабилизацией.

Изучение режима синхронизации можно проводить применительно к любому типу релаксационного генератора. Вначале рассмотрим синхронизацию блокинг-генераторов, а затем распространим полученные результаты на мультивибраторы.

7.2. СИНХРОНИЗАЦИЯ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРОВ КОРОТКИМИ ИМПУЛЬСАМИ

7.2.1. УСТАНОВЛЕНИЕ РЕЖИМА СИНХРОНИЗАЦИИ

Пусть в момент / к блокинг-генератору подключается источник периодического напряжения «сии в виде коротких (по сравнению с

периодом повторения) импульсов с амплитудой [/теин.

Рассмотрим случай, когда источник «син включен в разрыв цепи базы транзисторного блокинг-генератора (рис. 7.1). Такой

способ включения позволяет полу-~Ек вдть наглядную физическую картину процесса синхронизации; на практике ввод синхронизирующего напряжения в схему блокинг-генератора осуществляется точно так же, как и ввод запускающих импульсов в схему ждущего блокинг-генератора. Временная диаграмма напряжений на базе транзистора приведена на рис. 7.2; здесь [/цор - уровень котором отпирается транзистор и в возникает регенеративный процесс

Рис. 7.1

напряжения на базе, при схеме блокинг-генератора

опрокидывания; для транзисторной схемы Unov \ I бэз < Е.

До момента f блокинг-генератор работает в автоколебательном режиме, и период его собственных колебаний, определяемый параметрами схемы, равен Го. В момент f приходит первый синхронизирующий импульс и напряжение на базе транзистора становится равным (рис. 7.1): = «ба() + Исин(). где «ба(О -напряжение на базе в автоколебательном режиме, «chii(0= -теин- синхронизирующее напряжение. Таким образом, напряжение па базе транзистора во время действия синхронизирующих импульсов на короткое время понижается. При этом оказываются возможными два случая.

В первом из них (рис. 7.2) разность напряжений «ба - еин = = «б в момент оказывается недостаточной для отпирания тран-



зистора. Период повторения синхронизирующих импульсов Тст выбирается обычно несколько меньшим периода автоколебаний Tq. Вследствие этого второй синхронизирующий импульс приходит в момент, когда напряжение «б а оказывается несколько большим, и, таким образом, этот импульс располагается выше на временной диаграмме и ближе к началу периода автоколебаний (точка Az).

От периода к периоду наблюдается перемещение синхронизирующих импульсов относительно моментов отпирания транзистора до тех пор, пока какой-то импульс (на рис. 7.2 четвертый) не придет в момент, предшествующий пересечению экспонентой уровня


Рис. 7.2

f/nop. Теперь синхронизирующий импульс оказывается расположенным достаточно низко, и отпирание транзистора происходит в момент его действия. Через время Гсип приходит следующий (пятый) синхронизирующий импульс, вновь открывающий транзистор, и т. д.

Важно отметить, что, хотя положение точки Ai на временной диаграмме зависит от начальных условий, положение сле-

дующей точки Л5 определяется формой напряжения «б (О в автоколебательном режиме и длительностью периода Тсжи- Таким образом, уже после второго отпирания транзистора синхронизирующим импульсом устанавливается стационарный режим, при котором период колебаний синхронизированного релаксатора Гр оказывается в точности равным периоду синхронизирующих импульсов.

Во втором случае уже первый из синхронизирующих импульсов приходит в момент, когда разность Мб а - Um син оказывается достаточной для отпирания транзистора. При этом, очевидно, сразу же после подачи второго синхронизирующего импульса устанавливается стационарный режим синхронизации.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [ 113 ] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.0011