7400

7400

Рис. 13 4. Автоколебательный ТТЛ-мультивибратор, используемый в качестве синхронизатора.

Выход

.Автоколебательные мультивибраторы

Автоколебательный мультивибратор - это электронная схема, которая не имеет стабильных состояний. Примером такой схемы является одновибратор, в котором выходной сигнал подается обратно на вход и играет роль сигнала запуска. Автоколебательный мультивибратор является самовозбуждающимся генератором, который обычно генерирует последовательность прямоугольных колебаний.

На рис. 13.4 показана схема автоколебательного мультивибратора, выполненная на основе схемы 7400, в состав которой входят 4 вентиля НЕ И. Частота колебаний генератора определяется постоянной времени RC. Как правило, резистор R имеет фиксированное значение в пределах от 150 до 270 Ом, а величина емкости С зависит от требуемой рабочей частоты. Между прочим, основной эффект от резистора - это, по-видимому, смещение входного сигнала первого вентиля на линейный участок.

Генераторы, управляемые напряжением

Схема 566 фирмы Signefics, показанная на рис. 13.5, пред-•ставляет собой интегральную схему управляемого генератора (УГ), которая вырабатывает одновременно треугольные и прямоугольные колебания.

Частота колебаний есть функция четырех переменных; Vcc R\, Ci и напряжения на контакте 5. Эта частота приближенно

определяется выражением

F.fe (13 1)

Kbv сс

при условии, что

2 кОм < < 20 кОм,

Конденсатор Сг требуется не во всех приложениях. Например, если вы хотите генерировать колебания с постоянной частотой, конденсатор Сг включать в схему не нужно. Его используют для подачи на контакт 5 сигналов переменного тока, изменяющих частоту колебаний. При этом на выходе получается частотно-модулированный (ЧМ) сигнал.

Схема 566 часто используется для того, чтобы сделать из магнитофона, предназначенного для работы с сигналами звуковой частоты, устройство записи, использующее технику ЧМ. Низкочастотные (около 40 Гц) сигналы переменного тока, так часто встречающиеся в научной аппаратуре, не проходят через больщинство устройств магнитной записи звукового диапазона, а если проходят, то в большинстве случаев свойства магнитной ленты не позволяют хорошо записать сигналы таких частот. Решение проблемы состоит в преобразовании частоты в какую-либо более высокую частоту звукового диапазона, приемлемую для магнитной записи. Это и делается путем частотной модуляции, где низкочастотный сигнал модулирует по частоте сигнал более высокой (т. е. несущей) частоты, для которой приспособлено устройство записи.

Установите выходную частоту схемы 566 при отсутствии модуляции в пределах от 1 до 5 кГц. Подайте нужный вам сигнал на конденсатор Сг и записывайте результирующие выходные колебания на магнитную ленту.

Установите напряжение Vi примерно равным 0,88 Vcc, а величину сигнала - порядка ±0,12 Vcc- Это ограничит колебания напряжения Vl пределами, определяемыми выражением (13.1). Поскольку выходной сигнал будет слишком велик для большинства устройств записи звукового диапазона, на выходе потребуется аттенюатор (см. гл. 22).

Другой широкораспространенный кристалл У Г - это интегральная схема МС4024 фирмы Motorola. Заметьте, пожалуйста, что номер серии 4000 в данном случае относится не к КМОП-интегральной схеме, а представляет собой обозначение фирмы Motorola Semiconductor Producst для биполярного ТТЛ-устройства специального назначения.

Схема МС4024 - это ТТЛ-устройство, которое содержит в себе два полностью независимых каскада управляемых генераторов. Частота колебаний может быть установлена в пределах от 1 Гц до 25 МГц при использовании конденсатора и в пределах от 2 до 25 МГц при использовании кварца.

1,5к0м

0,001

Вход

ЮкО/и

Рис. 13 5. Управляемый генератор типа 556, используемый в качестве генератора сигналов.

Блок-схема кристалла МС4024 показана на рис. 13.6. Заметьте, что каждый генератор имеет пару выводов для подключения конденсатора или кварца, задающего диапазон частот. Каждый генератор имеет также вывод «Частота», на который подается управляющее напряжение.

На рис. 13.6,6 и 0 показаны два типа схем. Регулировкой потенциометра R2 в схеме рис. 13.6,6 можно добиться изменения частоты в диапазоне 3:1. При этом изменяется напряжение постоянного тока, приложенное к выводу «Частота» схемы МС4024. Во многих случаях верхний резистор может быть исключен из схемы, особенно тогда, когда желательно получить полный диапазон изменения частоты. Он должен включаться только тогда, когда мы хотим ограничить верхний предел диапазона. Заметим, что показанные на рисунке номера контактов относятся к генератору В, однако точно такая же схема может быть выполнена и при использовании генератора Л с изменением лишь номеров контактов.

Управление включением и выключением обоих генераторов стробирующими сигналами возможно только путем манипуляции с контактами «Земля» соответствующих половин схемы. Попытки включения/выключения с помощью независимых выводов -f5 В приведут к затруднениям. Если вы хотите управ-