В. Днищенко - 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

В последнем случае несложно реализовать плавное изменение τ с помощью переменного резистора, что и делается в большинстве конструкций.

Подобно заряду, разряд конденсатора происходит также по экспоненте, только теперь она убывает: u( t ) = U∙ е -(t/τ).

Генераторы импульсов могут строиться как на использовании фазы заряда, так и фазы разряда конденсатора.

При любом способе управления длительностью (для обеспечения пропорциональности между варьируемым параметром и длительностью получаемых импульсов) необходимо использовать как можно более линейный участок кривой, т. е. самое начало экспоненты. Так как обычно имеются серьезные аргументы в пользу выбора значительной величины напряжения порога, необходимо использовать либо цепи с большими постоянными времени, либо увеличивать напряжения, питающие зарядно-разрядные цепи.

Последнее достигается применением на стадии формирования импульса режима перезаряда конденсатора. В самом деле, если конденсатор предварительно зарядить до напряжения U (рис. 2.2, а ), а затем, поменяв местами его выводы, подключить к этому же источнику, то перезаряд будет происходить под действием удвоенного напряжения (рис. 2.2, б , кривая 2 ). Изложенные соображения полезно помнить при рассмотрении принципов действия конкретных формирователей, описанных ниже.

Рис. 2.2. Перезаряд конденсатора: а— заряд, б— перезаряд

И, в заключение, еще об одной функции конденсатора: обладая даже незначительной емкостью, он способен практически без изменения передавать через себя скачки напряжения. Механизм этого явления поясняется рис. 2.3.

Рис. 2.3. Передача конденсатором скачков напряжения

Если к входу изображенной цепи достаточно долго приложено напряжение U 0, то за счет зарядного тока I конденсатор, через время, равное 3 τ , зарядится до этого напряжения.

Протекание тока через конденсатор и резистор прекратится, и выходное напряжение будет равно нулю. Если теперь входное напряжение скачком увеличится (уменьшится) на величину Δ U (момент I ,), то возникнет ток, заряжающий конденсатор до нового значения U 0+ Δ U . В первый момент этот ток максимален и, протекая через резистор R , создаст на выходе точно такой же скачок напряжения Δ U (рис. 2.3).

По мере заряда конденсатора ток будет уменьшаться по экспоненциальному закону, по такому же закону уменьшится и выходное напряжение. Процесс закончится, когда конденсатор зарядится до нового значения. Выходное напряжение опять станет равным нулю.

Если в момент t 2входное напряжение вернется к исходному значению, то конденсатор С также будет разряжаться до этого значения. Разрядный ток в первый момент будет максимальным и потечет от положительной обкладки конденсатора через внутреннее сопротивление источника входного сигнала (на рисунке не показано) и через резистор R — снизу вверх на правую обкладку конденсатора. Протекая через резистор R , ток создаст на нем падение напряжения точно такой же формы, что и в момент t 1, но противоположного знака. Рассмотренную цепь часто называют дифференцирующей, если длительность выходных всплесков напряжения существенно меньше длительности входного импульса.

2.2.1. Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на транзисторах

Принципиальная схема

На рис. 2.4 приведен классический вариант автоколебательного мультивибратора на транзисторах. С принципом действия такого устройства можно познакомиться в разделе 2.3.2. В силу симметрии плеч мультивибратора, последний вырабатывает практически прямоугольные колебания (меандр), частота следования которых определяется переключаемыми резисторами R3—R6 и емкостями конденсаторов С2, С3.

Рис. 2.4. Принципиальная схема шифратора

Для повышения стабильности вырабатываемых частот напряжение питания мультивибратора стабилизировано микросхемой DA1. При указанных на схеме номиналах канальных резисторов обеспечивается генерация частот 0,9; 1,32; 1,61 и 2,4 кГц.

Транзистор VT3 представляет собой электронный ключ, через который в коллекторную цепь включается нагрузка, например задающий генератор передатчика. Амплитуда выходных импульсов +5 В, отдаваемый ток — до 200 мА в импульсе, что необходимо учитывать при «стыковке» шифратора с передатчиками команд.

Детали и конструкция

Транзисторы VT1, VT2 могут быть заменены любыми маломощными обратной проводимости, a VT3 — прямой.

Стабилизатор напряжения заменяется на полный импортный аналог 78L05 или отечественные КР1157ЕН501А(Б), КР1157ЕН5А. Необходимо только учесть, что цоколевка, а в последнем случае и корпус стабилизаторов, отличаются от примененных в схеме.

Частотозадающие конденсаторы С2, С3 лучше взять пленочные, например типа К73-17. Если применяются керамические, то обязательно с низким ТКЕ (температурным коэффициентом емкости), в противном случае возможны непозволительные «уходы» канальных частот.

Возможный вариант печатной платы приведен на рис. 2.5. Показан вид со стороны печатных проводников.

Рис. 2.5. Рисунок печатной платы

Настройка

Для точной установки частот, вместо соответствующего канального резистора, целесообразно временно включить подстроечный: подобрав частоту, измерить тестером значение его сопротивления и установить постоянный резистор соответствующего номинала. Еще лучше подстроечные резисторы установить прямо на печатную плату, что лишь немного увеличит ее размеры.

2.2.2. Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на таймере КР1006ВИ1

Принципиальная схема

Универсальность микросхемы таймера позволяет построить на ее базе автоколебательный мультивибратор. Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Принципиальная схема шифратора на КР1006ВИ1

Известно, что длительность положительных импульсов на выводе 3 микросхемы определяется, например при замкнутом S1, выражением τ и= 0,685(R1 + R5)C1.