Yksinkertainen RC-piiri suorakulmaiseen pulssiviiveeseen

Esimerkiksi pulssimuunnosohjaimen kehittämisen aikana, jotta voidaan rakentaa resonanssirajoituksella varustettu piiri, voi olla tarpeen viivästyttää pulssisekvenssin reunoja ja reunoja, kun suorakulmainen signaali syötetään piirin yhdestä lohkosta toiseen.

Joskus yksinkertainen piiri, joka koostuu kahdesta loogisesta invertteristä ja RC-piiristä, soveltuu tämän ongelman ratkaisemiseen. Tätä tarkoitusta varten on kätevää käyttää mikropiiriä, joka on joukko taajuusmuuttajia, joilla on riittävän määritellyt kynnysarvot. Esimerkki tällaisesta mikropiiristä on 74N0404, siinä on 6 "EI" logiikkaelementtiä ja osoittautuu, että yhdelle sellaiselle mikropiirille on teoreettisesti mahdollista rakentaa 3 viivepiiriä alla olevan kaavion mukaisesti.

Käytännössä, kun suorakulmaisen pulssin vaimeneminen saapuu ensimmäisen vaihtosuuntaajan tuloon, etureuna saapuu RC-piiriin sen ulostulosta ja kondensaattorin lataus alkaa. Kondensaattorin yli kulkeva jännite kasvaa eksponentiaalisesti ja saavuttaa teoreettisesti maksimiarvonsa (Uп) 5 * RC sekunnin ajanjakson jälkeen (tässä R on vastusvastus ohmeissa, C on kondensaattoreiden kapasitanssi faradeissa).

Jos kondensaattori on kytketty ylälevyn kanssa seuraavan logiikkaelementin tuloon (toisen invertterin tuloon), silloin kun kondensaattorin jännite saavuttaa kynnyksensä (Uпор), sen lähtöön ilmestyy pudotus, mutta vastaavalla aikaviiveellä, suhteessa tuloon kohdistettuun pudotukseen ensimmäinen invertteri. Nyt vaikka kondensaattorin jännite ei ole pudonnut toisen invertterin kynnysarvoon, matalan tason jännite pidetään sen ulostulossa.

Kun suorakulmaisen pulssin etureuna ilmestyy ensimmäisen vaihtosuuntaajan tuloon, sen ulostuloon muodostuu pudotus, ts. Matala jännite ilmestyy, ja vastus kytketään käytännössä nollaväylään. Kondensaattori alkaa purkautua vastuksen kautta.

Kondensaattorin välinen jännite laskee eksponentiaalisesti ja saavuttaa teoriassa nollan 5 * RC: n ajanjakson jälkeen. Mutta koska kondensaattori ylemmällä vuorauksellaan on kytketty toisen vaihtosuuntaajan tuloon, heti kun siinä oleva jännite laskee sen toiminnan kynnykseen, etureuna ilmestyy sen ulostuloon, mutta vastaavalla ajanviiveellä suhteessa etusivulle, jota käytetään ensimmäisen vaihtosuuntaajan tuloon. Ja nyt, kunnes kondensaattorin jännite nousee jälleen toisen taajuusmuuttajan kynnysarvoon, korkean tason jännite pidetään sen ulostulossa.

Jos mikropiiriä syötetään stabiloidulla 5 voltin jännitteellä, kynnysjännitteet ovat aina samoilla tasoilla. Ja käytännössä tällä tavoin saavutetun viiveen aikaparametrit voidaan laskea ja säätää tarpeen mukaan muuttuvan vastuksen avulla, etenkin jos kehittäjällä on käsillä oskilloskoopin.

Oikean lähestymistavan valittaessa RC-piirin komponentteja tulisi perustua tosiasiaan, että vaihesiirretyn pulssin keston tulisi olla mieluiten yli 5 * RC, silloin piiri toimii tarkasti ja yllä olevien kaavojen mukaiset laskelmat osoittautuvat oikeiksi.

Jos kondensaattori on tarpeen purkaa nopeammin seuraavan pulssin saapuessa, piiriin lisätään rinnakkainen haara toisesta diodista (tai yhdestä diodista, jolla ei ole ollenkaan vastusta) diodilla, sitten yhdelle piirin työskentelyjaksoista saadaan erilainen aikavakio kuin toiselle jaksolle.

Lisäksi on muistettava, että mikrosirun tulo- ja lähtövirtoja (ensimmäisen vaihtosuuntaajan ulostulossa sekä kondensaattorin lataamisen aikana että sen purkautumisen yhteydessä) rajoittavat suurimmat sallitut arvot, jotka löytyvät käytetyn mikropiirin lomakkeesta.Tästä syystä kondensaattoreita, joiden kapasiteetti on enintään useita nanofaradia, käytetään tällaisen suunnitelman vaihesiirtopiirien rakentamiseen, varsinkin jos yhdessä RC-piirin haaroissa käytetään dioksia, jossa ei ole vastusta.