Jednoduchý RC obvod pre obdĺžnikové oneskorenie impulzu

Napríklad pri vývoji regulátora impulzných meničov, napríklad na vytvorenie obvodu s rezonančnou retenciou, môže byť potrebné oneskoriť okraje impulzov a rozpad impulznej sekvencie, keď sa z jedného bloku obvodu do druhého privádza obdĺžnikový signál.

Na vyriešenie tohto problému je niekedy vhodný jednoduchý obvod pozostávajúci z dvoch logických meničov a obvodu RC. Na tento účel je vhodné použiť mikroobvod, ktorý je súborom meničov s dostatočne definovanými prahovými hodnotami. Príkladom takéhoto mikroobvodu je 74N0404, v ňom je 6 logických prvkov „NOT“ a ukázalo sa, že na jednom takom mikroobvode je teoreticky možné skonštruovať 3 oneskorovacie obvody podľa nižšie uvedenej schémy.

V praxi, keď k úbytku pravouhlého impulzu dôjde na vstup prvého meniča, dorazí nábehová hrana na obvod RC z jeho výstupu a kondenzátor začne nabíjať. Napätie na kondenzátore sa exponenciálne zvyšuje a teoreticky dosahuje svoje maximum (Uп) po dobe rovnajúcej sa 5 * RC sekundám (tu R je odpor rezistora v ohmoch, C je kapacita kondenzátorov vo faradoch).

Ak je kondenzátor pripojený svojou vrchnou doskou na vstup ďalšieho logického prvku (na vstup druhého meniča), potom, keď napätie na kondenzátore dosiahne svoju prahovú hodnotu (Uпор), objaví sa na jeho výstupe pokles, ale so zodpovedajúcim časovým oneskorením v porovnaní s poklesom použitým na vstup. prvý menič. Zatiaľ čo napätie na kondenzátore nekleslo na prah druhého meniča, na jeho výstupe sa bude udržiavať nízke napätie.

Keď sa na vstupe prvého meniča objaví vodiaca hrana pravouhlého impulzu, na jeho výstupe sa vytvorí kvapka, to znamená, že sa objaví nízkoúrovňové napätie a odpor bude prakticky pripojený k nulovej zbernici. Kondenzátor sa začne vybíjať cez odpor.

Napätie na kondenzátore sa exponenciálne zníži a teoreticky dosiahne nulu po časovej perióde rovnajúcej sa 5 * RC. Ale pretože kondenzátor s horným obložením je pripojený na vstup druhého meniča, hneď ako napätie na ňom klesne na prah svojej činnosti, objaví sa na jeho výstupe nábežná hrana, ale so zodpovedajúcim časovým oneskorením v porovnaní s prednou časťou použitou na vstup prvého meniča. A teraz, kým sa napätie na kondenzátore opäť nezvýši na prah druhého meniča, na jeho výstupe sa udržiava vysoké napätie.

Ak je mikroobvod napájaný stabilizovaným napätím 5 voltov, potom prahové napätia budú vždy na rovnakých úrovniach. A v praxi môžu byť časové parametre oneskorenia dosiahnuté týmto spôsobom vypočítané a upravené podľa potreby pomocou variabilného odporu, najmä ak má vývojár po ruke. osciloskop.

Správny prístup pri výbere komponentov obvodu RC by mal byť založený na skutočnosti, že trvanie fázovo posunutého impulzu by malo byť prednostne viac ako 5 * RC, potom obvod bude pracovať presne a výpočty pomocou vyššie uvedených vzorcov sa ukážu ako správne.

Ak je potrebné vybiť kondenzátor rýchlejšie pri príchode nasledujúceho impulzu, potom sa do obvodu pridá paralelná vetva z iného odporu s diódou (alebo jednou diódou bez rezistora), potom sa pre jeden z cyklov spracovania obvodu získa iná časová konštanta ako pre druhý cyklus.

Okrem toho by sa malo pamätať na to, že vstupné a výstupné prúdy mikroobvodu (na výstupe prvého invertora, tak počas nabíjania kondenzátora, ako aj pri vybíjaní) sú obmedzené maximálnymi prípustnými hodnotami, ktoré sú uvedené v údajovom liste pre použitý mikroobvod.Z tohto dôvodu sa na konštrukciu obvodov s fázovým posunom podľa tohto plánu používajú kondenzátory s kapacitou nie viac ako niekoľko nanofarád, najmä ak sa v jednej z vetiev RC obvodu použije dióda bez rezistora.