Circuito RC simple para retraso de pulso rectangular

Durante el desarrollo de un controlador de convertidor de pulso, por ejemplo, para construir un circuito con retención de resonancia, puede ser necesario retrasar los bordes de los pulsos y la decadencia de la secuencia del pulso cuando se aplica una señal rectangular de un bloque del circuito a otro.

A veces, un circuito simple que consta de dos inversores lógicos y un circuito RC es adecuado para resolver este problema. Para este propósito, es conveniente usar un microcircuito, que es un conjunto de inversores con umbrales suficientemente definidos. Un ejemplo de tal microcircuito es 74N0404, hay 6 elementos lógicos "NO" en él, y resulta que en uno de esos microcircuitos es teóricamente posible construir 3 circuitos de retardo de acuerdo con el siguiente esquema.

En la práctica, cuando la caída de un pulso rectangular llega a la entrada del primer inversor, un borde delantero llega al circuito RC desde su salida, y comienza la carga del condensador. El voltaje a través del condensador aumenta exponencialmente, y teóricamente alcanza su máximo (Uп) después de un período de tiempo igual a 5 * segundos RC (aquí R es la resistencia de resistencia en ohmios, C es la capacitancia en condensadores en faradios).

Si el capacitor está conectado con su placa superior a la entrada del siguiente elemento lógico (a la entrada del segundo inversor), entonces cuando el voltaje en el capacitor alcanza su umbral (Uпор), aparecerá una caída en su salida, pero con un retraso de tiempo correspondiente, relativo a la caída aplicada a la entrada primer inversor Ahora, mientras el voltaje en el condensador no ha caído al umbral del segundo inversor, se mantendrá un voltaje de bajo nivel en su salida.

Cuando aparece un borde delantero de un pulso rectangular en la entrada del primer inversor, se formará una caída en su salida, es decir, aparecerá un voltaje de bajo nivel y la resistencia estará prácticamente conectada al bus cero. El condensador comenzará a descargarse a través de la resistencia.

El voltaje a través del condensador disminuirá exponencialmente y, en teoría, llega a cero después de un período de tiempo igual a 5 * RC. Pero dado que el condensador con su revestimiento superior está conectado a la entrada del segundo inversor, tan pronto como el voltaje cae al umbral de su operación, aparece un borde de ataque en su salida, pero con un retraso de tiempo correspondiente, relativo al frente aplicado a la entrada del primer inversor. Y ahora, hasta que la tensión en el condensador vuelva a subir hasta el umbral del segundo inversor, se mantendrá una tensión de alto nivel en su salida.

Si el microcircuito se alimenta con un voltaje estabilizado de 5 voltios, entonces los voltajes de umbral siempre estarán en los mismos niveles. Y en la práctica, los parámetros de tiempo del retraso logrado de esta manera se pueden calcular y ajustar según sea necesario utilizando una resistencia variable, especialmente si el desarrollador tiene a mano osciloscopio.

El enfoque correcto al seleccionar los componentes de un circuito RC debe basarse en el hecho de que la duración del pulso de fase desplazada debe ser preferiblemente superior a 5 * RC, entonces el circuito funcionará con precisión y los cálculos utilizando las fórmulas anteriores resultarán correctos.

Si es necesario descargar el condensador más rápido al llegar el siguiente pulso, entonces se agrega una ramificación paralela de otra resistencia con un diodo (o un diodo, sin una resistencia en absoluto) al circuito, entonces para uno de los ciclos de elaboración del circuito, se obtendrá una constante de tiempo diferente que para el segundo ciclo.

Además, debe recordarse que las corrientes de entrada y salida del microcircuito (en la salida del primer inversor, tanto durante la carga del condensador como cuando se descarga) están limitadas por los valores máximos permitidos que se pueden encontrar en la hoja de datos del microcircuito utilizado.Por esta razón, los condensadores con una capacidad de no más de varios nanofaradios se utilizan para construir circuitos de cambio de fase de dicho plan, especialmente si se utiliza un diodo sin resistencia en una de las ramas del circuito RC.