20.2. Дара вибратор
Төмендегі 20.2–суретте берілген дара вибратордың сұлбасының мультивибратордан ерекшелігі, оның конденсаторға параллель қосылған конденсатор мен диодтан құралған тура кірісі бар. Дара вибратордың шығыс кернеуі болсын дейік. Мұндай жағдайда инвертирлеуші кірістің ( конденсатордың) кернеуі ашық диодтың тура кернеуіне тең, ал оның мәні нөлге жуық болады.
Тура кірістің кернеуі теріс, ал оның мәні мына өрнек арқылы анықталады:
.
(20.4)
Егер
тура кіріске амплитудасы
–ден
кем емес қысқа оң импульс берілсе, онда
Шмитт триггерінің күйі
мәнге шұғыл өзгереді. Ондай жағдайда
тура кірістің кернеуінің мәні
шамаға көтеріледі де
конденсатор
кедергі арқылы зарядтала бастайды.
20.2 – сурет
Оның
кернеуінің мәні экспоненциал заңдылық
бойынша
мәнге ұмтылады.
болған мезетте Шмитт триггерінің күйі
керісінше ауысады, ал
конденсатор қайтадан кернеудің
ажырау мәнінен
мәнге дейін керісінше зарядталады.
Бірақ, конденсатордың
кернеуінің мәні нөлге жақындаған кезде
диод ашылады, ал осыдан кейін
–нің
мәні өзгермейді. Осылайша дара вибратордың
шығысында
тік бұрышты бір ғана импульс пайда
болған соң бастапқы күйіне қайта оралады
(20.2ә–сурет).
Дара вибратордың импульсінің ұзақтығы:
.
(20.5)
Егер дара вибратордың импульсінің ұзақтығы –дан кіші болса, онда ол кіріс импульсінің ұзақтығына тәуелді болмайды.
Дара вибратордың бастапқы күйіне қайта оралу уақыты:
.
(20.6)
Әтбір
уақыттан соң дара вибратор келесі
импульсті қабылдауға дайын болады.
Мультивибраторлар
мен дара вибраторларды логикалық
элементтерді пайдаланып та құрастыруға
болады. Төмендегі 20.3–суретте ИЛИ–НЕ
элементіне негізделген дара вибратордың
сұлбасы көрсетілген.
элементтің кірісі
ток көзімен
кедергі арқылы қосылған. Оның потенциалы
логикалық «1» деңгейінен артық. Сол
себепті,
болған кезде
элементтің кірісіне «0» сигналы әсер
етеді. Демек,
элементтің екі кірісінде де «0», ал оның
шығысында «1» сигналы болады.
20.3 – сурет 20.4 – сурет
Егер
жуық шамамен «1» – ге тең болса, онда
конденсаторда заряд болмайды (
),
ол разрядталады. Егер
элементтің кірісіне амплитудасы «1»
деңгейінен артық импульс әсер ететін
болса, онда оның шығысындағы кернеудің
амплитудасы «0» деңгейге дейін кемиді.
конденсатор арқылы кернеудің бұлайша
шұғыл құлауы
элементтің кірісіне беріледі де, оның
шығысында «1» сигналы пайда болады.
Дара вибратордың бұл күйі конденсатор ток көзінен кедергі мен элементтің шамасы кіші шығыс кедергісі арқылы «1» деңгейге дейін зарядталғанша сақталады. Осыдан кейін ғана дара вибратор бастапқы күйіне оралады. Дара вибратордың импульсінің ұзақтығы:
,
(20.7)
мұндағы
логикалық
бірлік деңгейі, ал
логикалық элементтің табалдырық деңгейі.
Шығыс импульсі аяқталған кезде конденсатор кедергі арқылы разрядталады. диод конденсатор разрядтала бастаған кезде ашылатындықтан вибратордың бастапқы қалпына келу уақыты қысқарады.
Жоғарыдағы
20.4–суретте НЕ элементіне негізделген
мультивибратордың сұлбасы көрсетілген.
20.3–суретте берілген дара вибраторда
элементтің шығысынан
элементтің кірісіне келетін кері
байланыс тізбегі үшін
конденсаторды пайдаланған болса, ал
мұнда
элементтің кірісіне
тізбегін қосқан. Квази тепе-теңдік күйі
(бір элементтің шығысында «1» болғанда
келесі элементтің шығысында «0» болу)
(немесе
)
конденсатор
(немесе
)
жұмыстау табалдырығының деңгейіне
жетіп зарядталғанға дейін сақталады.
Осыдан кейін логикалық элементтердің
күйлері керісінше өзгереді және бұл
процестер қайталанады. 1 және 2
мультивибратордың шығысында полярлығы
қарама-қарсы тік бұрышты үздіксіз
импульстер легі пайда болады.
Егер
,
болса, онда импульстер симметрлі болады,
ал ондай мультивибратор да симметрлі
деп аталады. Импульстердің қайталану
жиілігі:
.
(20.8)
Логикалық элементтерге негізделген мультивибраторлар мен дара вибраторлардың артықшылығы олардың импульстерінің фронттарының ұзақтығы операциялық күшейткіштерге негізделген мультивибраторлар мен дара вибраторларға салыстырғанда қысқа, ал кемшілігі температуралық тұрақтылығы төмемен, импульстерінің ұзақтығын өзгерту ауқымы кең емес.
Жалпы мультивибраторлар тік бұрышты импульстердің генераторы ретінде қолданылады. Ал дара вибраторларды әр түрлі мақсатпен қолдануға болады. Оның атқаратын типтік функциясының бірі импульстерді кеңейту, яғни олардың ұзақтығын өзгерту. Дара вибраторлардың шығаратын импульстерінің ұзақтығы жүргізуші импульстің ұзақтығына тәуелді емес. Дара вибраторлардың тағы бір ерекшелігі, оның кіріс сигналы белгілі уақытқа кідіртуге болады. Сондықтан оны уақыт релесі ретінде пайдалануға да болады.
15-дәріс: Автоматикада кеңінен қолданатын оптоэлектроникалық құбылыстар мен құрылғылар.
Дәрістің мақсаты: Автоматикада кеңінен қолданатын оптоэлектроникалық құбылыстар және құрылғылармен танысу.
Түйін сөздер: - фотоэлектрлік немесе фотоэффект - жарықтың әсерінен денелердің электр өткізгіштік қасиетінің өзгеруін, яғни жарық энергиясының электр энергиясына айналуы; - фотолюмиесценция - әрбір заттан шығатын жарықтың түсі оны қоздырушы жарықтың түсінен басқа болу құбылысы.