Электронные генераторы в автоматике

Опубликовано admin Апр 22, 2013 в Роботетхника

Генераторы, подобно усилителям, являются важнейшими составными частями большинства электронных схем. Их применяют в радиоприемниках, магнитофонах, телевизорах, вычислительных машинах, в самых различных автоматических устройствах.

Основным узлом большинства генераторов является транзисторный усилитель. Различные типы генераторов отличаются друг от друга по своим электрическим характеристикам, из которых важнейшими являются частота и форма электрических колебаний. Большое значение имеет также амплитуда колебаний. Наиболее простым в изготовлении является генератор импульсов прямоугольной формы — мультивибратор. Он состоит из усилителя с положительной обратной связью, введение которой приводит к такому увеличению коэффициента усиления, что усилитель электрических сигналов становится их источником.

С течением времени напряжение на нем и, следовательно, на инвертирующем входе станет равным напряжению на другом входе, а затем и превысит его, в результате это приведет к резкому изменению величины выходного напряжения и станет равным. Теперь конденсатор будет разряжаться до тех пор, пока величина его напряжения не уменьшится до отрицательного значения, подаваемого с резисторов делителя. В этот момент величина выходного напряжения опять резко изменится и станет равной t/max. Далее процессы в мультивибраторе повторяются.

Логические микросхемы обычно одновременно реализуют несколько логических функций, например И — НЕ, ИЛИ — НЕ. Названные логические элементы называются базовыми, так как каждого из них достаточно, чтобы смоделировать логическую операцию любой сложности. В практической работе вы часто будете использовать логический элемент И — НЕ, изготовленный в виде интегральной микросхемы 155-й серии, являющейся основной элементной базой широко распространенных универсальных вычислительных машин серий ЕС и СМ. Эти схемы состоят из биополярных транзисторов, за нулевой уровень сигнала в которых принимается напряжение, меньшее или равное 0,4 В, и за единичный сигнал — напряжение 2,4...5 В. Напряжение питания в них равно 5 В с допустимым отклонением на ±5%. Выводы, предназначенные для подачи напряжения питания, указаны в справочниках и на условных обозначениях не показываются. Во многих логических схемах, например К155ЛАЗ, К155ЛА8, К155ЛР1 и др., вывод 7 подключается к отрицательному выводу источника, а на вывод 14 подается номинальное напряжение +5 В. Большинство перечисленных логических схем надежно работает от батарейки карманного фонаря, величина напряжения которой равна 4,5 В. Для определения состояния микросхем используются светодиоды, специальные индикаторы, работающие при низких напряжениях (единицы вольт) и малых токах (5...20 мА).

Микросхема К155ЛАЗ содержит четыре элемента И — НЕ на два входа каждый. Если на входы 1, 2 подаются единичные сигналы, то с выхода 3 снимается нулевой. При других комбинациях входных сигналов на выходе будет сигнал логической единицы. Аналогично работают три остальные схемы И — НЕ.

Поскольку отсутствие сигналов на входах микросхемы серии 155 равносильно подаче на них единичных сигналов, то на ее выходах будут логические 0 при отсутствии сигналов на входах.