Einfache RC-Schaltung für Rechteckimpulsverzögerung

Während der Entwicklung einer Impulswandlersteuerung zum Beispiel zum Aufbau einer Schaltung mit Resonanzretention kann es erforderlich sein, die Flanken der Impulse und den Abfall der Impulsfolge zu verzögern, wenn ein rechteckiges Signal von einem Block der Schaltung zu einem anderen angelegt wird.

Manchmal ist eine einfache Schaltung, die aus zwei logischen Wechselrichtern und einer RC-Schaltung besteht, zur Lösung dieses Problems geeignet. Zu diesem Zweck ist es zweckmäßig, eine Mikroschaltung zu verwenden, bei der es sich um einen Satz von Wechselrichtern mit ausreichend definierten Schwellenwerten handelt. Ein Beispiel für eine solche Mikroschaltung ist 74N0404, sie enthält 6 "NICHT" -Logikelemente, und es stellt sich heraus, dass es auf einer solchen Mikroschaltung theoretisch möglich ist, 3 Verzögerungsschaltungen gemäß dem nachstehenden Schema zu konstruieren.

In der Praxis kommt, wenn der Abfall eines Rechteckimpulses am Eingang des ersten Wechselrichters ankommt, eine Vorderflanke von ihrem Ausgang an der RC-Schaltung an und das Laden des Kondensators beginnt. Die Spannung am Kondensator steigt exponentiell an und erreicht theoretisch nach einer Zeitspanne von 5 * RC Sekunden ihr Maximum (Uп) (hier ist R der Widerstandswiderstand in Ohm, C ist die Kapazität in Kondensatoren in Farad).

Wenn der Kondensator über seine obere Platte mit dem Eingang des nächsten Logikelements (mit dem Eingang des zweiten Wechselrichters) verbunden ist, tritt an seinem Ausgang ein Abfall auf, wenn die Spannung über dem Kondensator seinen Schwellenwert (Uпор) erreicht, jedoch mit einer entsprechenden Zeitverzögerung, bezogen auf den an den Eingang angelegten Abfall erster Wechselrichter. Während nun die Spannung am Kondensator nicht auf die Schwelle des zweiten Wechselrichters gefallen ist, wird an seinem Ausgang eine Spannung mit niedrigem Pegel gehalten.

Wenn am Eingang des ersten Wechselrichters eine Vorderflanke eines Rechteckimpulses auftritt, bildet sich am Ausgang ein Abfall, dh es tritt eine Spannung mit niedrigem Pegel auf, und der Widerstand wird praktisch an den Nullbus angeschlossen. Der Kondensator beginnt sich über den Widerstand zu entladen.

Die Spannung am Kondensator nimmt exponentiell ab und erreicht theoretisch nach einer Zeitspanne von 5 * RC Null. Da jedoch der Kondensator mit seiner oberen Auskleidung mit dem Eingang des zweiten Wechselrichters verbunden ist, erscheint an seinem Ausgang eine Vorderflanke, sobald die Spannung an der Schwelle seines Betriebs abfällt, jedoch mit einer entsprechenden Zeitverzögerung relativ zur Front, die an den Eingang des ersten Wechselrichters angelegt wird. Und jetzt, bis die Spannung am Kondensator wieder auf die Schwelle des zweiten Wechselrichters ansteigt, wird eine Spannung mit hohem Pegel an ihrem Ausgang gehalten.

Wenn die Mikroschaltung mit einer stabilisierten Spannung von 5 Volt gespeist wird, liegen die Schwellenspannungen immer auf dem gleichen Niveau. In der Praxis können die auf diese Weise erreichten Zeitparameter der Verzögerung mit einem variablen Widerstand nach Bedarf berechnet und angepasst werden, insbesondere wenn der Entwickler zur Hand ist Oszilloskop.

Der richtige Ansatz bei der Auswahl der Komponenten der RC-Schaltung sollte auf der Tatsache beruhen, dass die Dauer des phasenverschobenen Impulses vorzugsweise mehr als 5 * RC betragen sollte, dann funktioniert die Schaltung genau und die Berechnungen unter Verwendung der obigen Formeln werden sich als korrekt herausstellen.

Wenn es erforderlich ist, den Kondensator beim Eintreffen des nächsten Impulses schneller zu entladen, wird der Schaltung ein paralleler Zweig von einem anderen Widerstand mit einer Diode (oder einer Diode ohne Widerstand) hinzugefügt, und für einen der Zyklen zum Ausarbeiten der Schaltung wird eine andere Zeitkonstante als im zweiten Zyklus erhalten.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Eingangs- und Ausgangsströme der Mikroschaltung (am Ausgang des ersten Wechselrichters sowohl während des Ladens des Kondensators als auch beim Entladen) durch die maximal zulässigen Werte begrenzt sind, die im Datenblatt für die verwendete Mikroschaltung angegeben sind.Aus diesem Grund werden Kondensatoren mit einer Kapazität von nicht mehr als mehreren Nanofarad verwendet, um Phasenverschiebungsschaltungen eines solchen Plans zu konstruieren, insbesondere wenn eine Diode ohne Widerstand in einem der Zweige der RC-Schaltung verwendet wird.