Tampon pour protéger le générateur d'ondes carrées. Schéma, description

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Tampon pour protéger le générateur d'ondes carrées. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Lors de recherches en laboratoire, d'enseignement aux étudiants, de développement de nouveaux produits, de tests de câbles longs, de charges capacitives et inductives, des cas de défaillance de générateurs d'impulsions unipolaires rectangulaires ont été constatés, provoqués par des courts-circuits de sortie et leurs connexions à des sources haute tension. Après que les générateurs ont commencé à être connectés via des amplificateurs tampons, ce sont eux qui ont été endommagés par des erreurs humaines et les générateurs sont restés fonctionnels. Cela a permis d'économiser beaucoup d'argent.

Tampon pour protéger le générateur d'ondes carrées
Fig. 1

Souvent, non seulement une sortie directe, mais également une sortie inverse est requise. L'amplificateur tampon, dont le circuit est représenté sur la fig. 1 offre une telle opportunité. Il contient deux blocs identiques A1 et A2, une résistance R2, des diodes de protection VD1 et VD2, un indicateur marche - une LED HL1 avec une résistance de limitation de courant R1.

Le signal d'entrée via la résistance R2 est envoyé à l'entrée (broche 3) du bloc A1 - les entrées connectées en parallèle de tous les inverseurs de la puce 1DD1. Bien que les diodes VD1 et VD2 soient connectées en parallèle avec les diodes de protection intégrées à l'intérieur du microcircuit 1DD1, selon l'auteur, une protection supplémentaire ne fera pas de mal. Les sorties de l'onduleur de la puce 1DD1 sont connectées en parallèle via les résistances de limitation de courant 1R1 - 1R8. Au point de leur connexion, un signal inverse est formé, qui est envoyé à la sortie (broche 4) du bloc A1 via la résistance 1R13 vers une autre sortie (broche 5) et à la sortie supérieure de la résistance variable 1R9 selon le circuit.

Le moteur 1R9 est connecté à un diviseur de tension 1R10-1R12. La résistance variable 1R9 sert de régulateur de tension sur les sorties inversées 1-3. Les résistances 1R13 et 1R14 limitent le courant. Les diodes 1VD1 et 1VD2 remplissent également une fonction de protection.

Le signal de sortie du bloc A1 de sa broche 4 est envoyé à l'entrée (broche 3) d'un bloc similaire A2, qui produit des signaux de sortie similaires aux broches 5 à 8. Étant donné que chaque bloc inverse le signal, les signaux aux sorties du bloc A1 sont inverses par rapport à l'entrée, et aux sorties du bloc A2, grâce à une double inversion, on obtient des signaux qui répètent l'entrée.

La fréquence de fonctionnement maximale de l'amplificateur tampon dépend des puces utilisées. Pour le M74HC540, il est d'au moins 25 MHz, pour le 74ALS540 - 50 MHz, pour le 74F540 - 100 MHz. Le courant de sortie maximum est environ huit fois supérieur à celui d’une seule cellule. La résistance des résistances de limitation de courant 1R1 - 1R8 peut être réduite à 10 ohms ou augmentée à 47 ohms si nécessaire.

Riz. 2 (cliquez pour agrandir)

Un réglage séparé de l'amplitude des impulsions directes et inverses peut s'avérer gênant pour certaines mesures. Afin d'effectuer le réglage de l'amplitude commune, une tension d'alimentation réglable est appliquée. Il est généré par le bloc dont le schéma est illustré à la Fig. 2. La tension secteur via l'interrupteur SA1 et le fusible FU1 est fournie à l'enroulement primaire (I) du transformateur secteur T1. Une tension alternative de 10 ... 12 V provenant de l'enroulement secondaire (II) du transformateur T1 redresse le pont de diodes VD1-VD4 et lisse le condensateur C2. Un stabilisateur de tension est assemblé sur la puce DA1, qui est inclus selon un circuit typique, qui peut être ajusté par une résistance variable R3 dans les 2.6 V. La tension de sortie Uout est calculée par la formule

Uout \u1d (3 + (R4 + R2) / R1,25) -XNUMX V.

Il n'est pas souhaitable de modifier la résistance de la résistance R2, car elle fournit un courant de charge minimum du microcircuit de 10 mA. La limite de contrôle inférieure est définie en sélectionnant la résistance R4, l'intervalle de contrôle - en sélectionnant R3.

Lors des travaux de laboratoire des étudiants, la résistance R3 a été choisie à 510 ohms et la résistance R4 a été remplacée par un cavalier afin d'obtenir des limites de régulation de tension de 1,25 ... 6,6V. Le fonctionnement des microcircuits à basse tension d'alimentation a été étudié. Pour les microcircuits 74ALS540 et 74F540, l'intervalle est fixé à 4,5.6,5 V. Dans ce cas, la résistance de la résistance R2 est augmentée à 320 ohms et R4 à 840 ohms.

En l'absence d'une résistance variable R3 de la résistance nominale souhaitée, une résistance plus grande est sélectionnée et shuntée avec une résistance constante dont la résistance est sélectionnée expérimentalement.

La LED AL360B (HL1) a été sélectionnée avec une faible tension directe afin que sa lueur soit perceptible même à une tension d'alimentation minimale de 2 V. S'il n'existe pas de remplacement approprié pour une autre LED, une lampe à incandescence miniature SMN-6,3-20 peut être utilisé à la place, en remplaçant la résistance R1 par un cavalier.

Toutes les résistances fixes - MLT, variables - SP-1A d'une puissance nominale de 1 W. Condensateurs à oxyde - aluminium, condensateurs apolaires - film ou céramique. Dans l'amplificateur tampon (voir Fig. 1), les diodes 1 N4148 peuvent être remplacées par 1N914 ou d'autres similaires. Dans l'alimentation (Fig. 2), au lieu des diodes 1N4001 (VD1-VD6), vous pouvez utiliser 1N4002-1N4007 ou KD243A-KD243Zh. La puce du régulateur de tension LM317T (DA1) est remplaçable par KR142EN12A. Si la puce dissipe plus de 1 W de puissance, elle doit être installée sur un dissipateur thermique ayant une surface de refroidissement d'environ 20 cm2 pour 1 W de puissance dissipée. Transformateur de réseau T1 - n'importe lequel d'une puissance globale de 10.20 W et d'une tension d'enroulement secondaire de 10.12 V. Vous pouvez utiliser un transformateur d'un équipement de lampe en connectant deux enroulements de filament en phase en série.

Auteur : P. Petrov

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