Формирователь импульсов на основе компараторов

Формирователи импульсов – это устройства, которые так изменяют входной

сигнал, что на их выходе появляется импульсы требуемой формы.

Благодаря свойствам компаратора, он широко используется в качестве формирователя прямоугольных импульсов, а дополнение его времязадающими элементами позволяет расширить число схем формирователей импульсов. В качестве времязадающих цепей обычно используют RC-цепи первого порядка.

Свойства цепей первого порядка. При анализе многих импульсных устройств, приходится иметь дело с переходными процессами, протекающими в цепях первого порядка. Такие процессы описываются дифференциальным уравнением первого порядка τdy/dt + y = x, где y(t) – отклик цепи (ток или напряжение); τ – постоянная времени; х – входной сигнал цепи (ток или напряжение). Общее решение, такого уравнения, зависит от характера входного сигнала. Если входной сигнал – ступенчатое воздействие (х=Е 1(t)), то общее решение записывается в виде

y(t) = y(∞) + [y(0) – y(∞)]e^-t/τ (1.2)

Оно подчиняется ехр-закону и его график приведен на рис.(1.3), где y(0) – выходной сигнал при t=0; y(∞) - выходной сигнал при t=∞

Определим интервал времени ∆t=t¹¹ – t¹, в течении которого экспоненциально изменяющаяся функция y(t) возрастает (убывает) от уровня y(t¹) до y(t¹¹) (рис. 1.3.).

Согласно (1.2) y(t¹) = y(∞) + [y(0) – y(∞)]e^-t1/τ, откуда t¹= τ ln[(y(∞)–y(0))/ (y(∞)–y(t¹))]; аналогично t¹¹= τ ln[(y(∞)–y(0))/ (y(∞)–y(t¹¹))].

Следовательно,

∆t=t¹¹ – t¹= τ ln[(y(∞)–y(t¹))/ (y(∞)–y(t¹¹))]. 1.3)

Этой формулой широко пользуются при расчете длительностей импульсов, фронтов и различных временных интервалов.

Рассмотрим типовые устройства для формирования задержанного импульса, импульса заданной длительности.