Eenvoudig RC-circuit voor rechthoekige pulsvertraging

Tijdens de ontwikkeling van een pulsconvertorbesturingseenheid, bijvoorbeeld om een ​​circuit met resonantieretentie te construeren, kan het nodig zijn om de flanken van de pulsen en het verval van de pulssequentie te vertragen wanneer een rechthoekig signaal van het ene blok van het circuit naar het andere wordt aangelegd.

Soms is een eenvoudig circuit bestaande uit twee logische omvormers en een RC-circuit geschikt om dit probleem op te lossen. Voor dit doel is het handig om een ​​microschakeling te gebruiken, een set omvormers met voldoende gedefinieerde drempels. Een voorbeeld van een dergelijke microschakeling is 74N0404, er zitten 6 "NIET" logische elementen in, en het blijkt dat het op een dergelijke microschakeling theoretisch mogelijk is om 3 vertragingsschakelingen te bouwen volgens het onderstaande schema.

In de praktijk komt, wanneer het verval van een rechthoekige puls aankomt op de ingang van de eerste omvormer, een voorflank aan op het RC-circuit vanaf zijn uitgang en begint de condensator op te laden. De spanning over de condensator neemt exponentieel toe en bereikt theoretisch zijn maximum (Uп) na een tijdsperiode die gelijk is aan 5 * RC seconden (hier is R de weerstand in ohm, C is de capaciteit in condensatoren in farads).

Als de condensator met zijn bovenplaat is verbonden met de ingang van het volgende logische element (met de ingang van de tweede omvormer), dan zal wanneer de spanning op de condensator zijn drempel bereikt (Uпор), een daling verschijnen aan zijn uitgang, maar met een overeenkomstige vertragingstijd, in verhouding tot de daling die op de ingang wordt toegepast eerste omvormer. Nu, terwijl de spanning op de condensator niet tot de drempel van de tweede omvormer is gedaald, zal een laag niveau spanning aan zijn uitgang worden gehouden.

Wanneer een voorflank van een rechthoekige puls verschijnt aan de ingang van de eerste omvormer, zal zich een druppel vormen aan de uitgang, dat wil zeggen een laag niveau spanning zal verschijnen en de weerstand zal praktisch worden verbonden met de nulbus. De condensator begint door de weerstand te ontladen.

De spanning over de condensator zal exponentieel afnemen en theoretisch nul bereiken na een tijdsperiode gelijk aan 5 * RC. Maar omdat de condensator met zijn bovenste voering is verbonden met de ingang van de tweede omvormer, verschijnt zodra de spanning erop de drempel van zijn werking daalt, een voorflank aan zijn uitgang, maar met een overeenkomstige tijdsvertraging, ten opzichte van de voorkant die wordt toegepast op de ingang van de eerste omvormer. En nu, totdat de spanning op de condensator weer stijgt tot de drempel van de tweede omvormer, zal een hoogspanningsniveau aan zijn uitgang worden gehouden.

Als de microschakeling wordt gevoed met een gestabiliseerde spanning van 5 volt, dan zullen de drempelspanningen altijd op hetzelfde niveau zijn. En in de praktijk kunnen de tijdsparameters van de aldus bereikte vertraging worden berekend en indien nodig worden aangepast met behulp van een variabele weerstand, vooral als de ontwikkelaar bij de hand heeft oscilloscoop.

De juiste aanpak bij het selecteren van componenten van een RC-circuit moet gebaseerd zijn op het feit dat de duur van de fase-verschoven puls bij voorkeur meer dan 5 * RC moet zijn, dan zal het circuit nauwkeurig werken en de berekeningen met de bovenstaande formules blijken correct te zijn.

Als het nodig is om de condensator sneller te ontladen bij de aankomst van de volgende puls, wordt een parallelle vertakking van een andere weerstand met een diode (of een diode, helemaal geen weerstand) aan het circuit toegevoegd, waarna voor een van de cycli van het uitwerken van het circuit een andere tijdconstante wordt verkregen dan voor de tweede cyclus.

Bovendien moet eraan worden herinnerd dat de invoer- en uitvoerstromen van de microschakeling (aan de uitgang van de eerste omvormer, zowel tijdens het laden van de condensator als wanneer deze wordt ontladen) worden beperkt door de maximaal toelaatbare waarden die kunnen worden gevonden in het gegevensblad voor de gebruikte microschakeling.Om deze reden worden condensatoren met een capaciteit van niet meer dan enkele nanofarads gebruikt om faseverschuivende circuits van een dergelijk plan te construeren, vooral als een diode zonder weerstand wordt gebruikt in een van de takken van het RC-circuit.