Администрирование Железо Генератор прямоугольных импульсов на компараторе Sun, October 22 2017  

Поделиться

нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.


Генератор прямоугольных импульсов на компараторе Печать
Добавил(а) microsin   

comparator square generator sch
T = 2RC ln ((1+λ)/(1-λ))

comparator square generator waveform

λ = R1/(R1+R2)

Онлайн-калькулятор для расчета генератора:

C = µF
R1 =
R2 =
R =
Период сигнала равен
T = x 10^ секунд,
и частота прямоугольного сигнала равна
f = кГц = МГц

Эта схема работает наподобие триггера Шмидта. Опорное напряжения компаратора зависит от его выходного напряжения. На картинке ниже показан принцип работы генератора на основе компаратора.

comparator square generator working

[Период выходного сигнала]

comparator square generator period
Когда V1 достигает +λ*VCC, то на выходе происходит переключение к -VCC. Емкость конденсатора заряжается до +λ*C*VCC, и начинает разряжаться.

Основное уравнение для определения заряда конденсатора, который имел начальный заряд:

q = C*V*(1 - e-t/RC) + q0*e-t/RC

Для этого случая V = -VCC, и q0 = λ*C*VCC, так что получится следующее выражение для заряда конденсатора:

q = C*VCC*(1 - e-t/RC) + λ*C*VCC*e-t/RC

Когда заряд q получит значение λ*VCC, произойдет другое переключение. Прошедшее время составит половину периода прямоугольного сигнала, T/2. Обратное переключение произойдет в нижней точке заряда:

-λ*C*VCC = -C*VCC*(1-e-T/2RC) + λ*C*VCC*e-T/2RC

Период сигнала может быть вычислен по формуле:

T = 2RC ln ((1+λ)/(1-λ))

Обратите внимание, что хотя в выражениях содержится напряжение питания VCC (генератор переключает выходное напряжение от -VCC до +VCC), период переключения не зависит от его значения. Частоту генератора (период его сигнала T) можно менять с помощью значений емкости конденсатора C и резистора R.

Компаратор может быть заменен на любой операционный усилитель.

[Пример использования]

На компараторе LMV331 я собрал генератор автоматического огня для джойстика KEMPSTON. Компаратор LMV331 выполнен в миниатюрном 5-выводном корпусе SC70, поэтому схема легко поместилась в корпусе джойстика.

LMV331 comparator pinout SC70 SOT23

Ниже на рисунке приведена схема генератора для автоматического огня. Подстроечный резистор 220 кОм позволяет регулировать частоту генератора в диапазоне от 0.7 Гц до 36 Гц, что вполне достаточно (максимальная частота, с которой человек обычно нажимает на кнопку "Огонь" джойстика, равна приблизительно 4 Гц).

LMV331 as autofire joystick generator

[Ссылки]

1. Square Wave Generator site:hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page