Mạch RC đơn giản cho độ trễ xung hình chữ nhật

Trong quá trình phát triển bộ điều khiển bộ biến đổi xung, ví dụ, để xây dựng một mạch có khả năng duy trì cộng hưởng, có thể cần phải trì hoãn các cạnh của xung và các cạnh của mạch xung khi tín hiệu hình chữ nhật được truyền từ khối này sang khối khác.

Đôi khi một mạch đơn giản bao gồm hai bộ biến tần logic và mạch RC phù hợp để giải quyết vấn đề này. Với mục đích này, thật thuận tiện khi sử dụng một microcircuit, là một bộ biến tần với các ngưỡng được xác định đầy đủ. Một ví dụ về một microcircuit như vậy là 74N0404, có 6 phần tử logic KHÔNG CÓ TIẾNG trong đó, và hóa ra trên một vi mạch như vậy về mặt lý thuyết có thể xây dựng 3 mạch trễ theo sơ đồ bên dưới.

Trong thực tế, khi sự phân rã của một xung hình chữ nhật đến đầu vào của biến tần đầu tiên, một cạnh dẫn đến mạch RC từ đầu ra của nó, và việc sạc tụ điện bắt đầu. Điện áp trên tụ tăng theo cấp số nhân và về mặt lý thuyết đạt cực đại (Uп) sau một khoảng thời gian bằng 5 * RC giây (ở đây R là điện trở trong ohms, C là điện dung tính theo tụ trong farad).

Nếu tụ điện được kết nối với tấm trên cùng của nó với đầu vào của phần tử logic tiếp theo (với đầu vào của biến tần thứ hai), thì khi điện áp trên tụ đạt đến ngưỡng của nó (Uпор), một giọt sẽ xuất hiện ở đầu ra của nó, nhưng với độ trễ thời gian tương ứng, liên quan đến sự sụt giảm áp dụng cho đầu vào biến tần đầu tiên. Bây giờ, trong khi điện áp trên tụ chưa giảm đến ngưỡng của biến tần thứ hai, một điện áp mức thấp sẽ được giữ ở đầu ra của nó.

Khi một cạnh đầu của xung hình chữ nhật xuất hiện ở đầu vào của biến tần đầu tiên, một giọt sẽ hình thành ở đầu ra của nó, nghĩa là, điện áp mức thấp sẽ xuất hiện và thực tế điện trở sẽ được kết nối với bus không. Các tụ điện sẽ bắt đầu xả qua điện trở.

Điện áp trên tụ sẽ giảm theo cấp số nhân và về lý thuyết đạt đến 0 sau một khoảng thời gian bằng 5 * RC. Nhưng vì tụ điện có lớp lót phía trên được kết nối với đầu vào của biến tần thứ hai, ngay khi điện áp trên nó giảm xuống ngưỡng hoạt động của nó, một cạnh dẫn xuất hiện ở đầu ra của nó, nhưng với độ trễ thời gian tương ứng, liên quan đến mặt trước áp dụng cho đầu vào của biến tần thứ nhất. Và bây giờ, cho đến khi điện áp trên tụ tăng trở lại ngưỡng của biến tần thứ hai, một điện áp mức cao sẽ được giữ ở đầu ra của nó.

Nếu microcircuit được cung cấp với điện áp ổn định 5 volt, thì điện áp ngưỡng sẽ luôn ở cùng mức. Và trong thực tế, các tham số thời gian của độ trễ đạt được theo cách này có thể được tính toán và điều chỉnh theo yêu cầu bằng cách sử dụng một điện trở thay đổi, đặc biệt là nếu nhà phát triển có sẵn trong tay máy hiện sóng.

Cách tiếp cận đúng khi chọn các thành phần của mạch RC phải dựa trên thực tế là thời lượng của xung chuyển pha tốt nhất là hơn 5 * RC, sau đó mạch sẽ hoạt động chính xác và các tính toán sử dụng các công thức trên sẽ trở nên chính xác.

Nếu cần phải xả tụ điện nhanh hơn khi có xung tiếp theo, thì một nhánh song song từ một điện trở khác có diode (hoặc một diode, không có điện trở nào) được thêm vào mạch, sau đó cho một trong các chu kỳ làm việc của mạch, sẽ lấy được hằng số thời gian khác so với chu kỳ thứ hai.

Ngoài ra, cần nhớ rằng các dòng đầu vào và đầu ra của vi mạch (ở đầu ra của biến tần đầu tiên, cả trong quá trình sạc tụ điện và khi nó được phóng điện) đều bị giới hạn bởi các giá trị cho phép tối đa có thể tìm thấy trong bảng dữ liệu cho vi mạch được sử dụng.Vì lý do này, các tụ điện có công suất không quá vài nanofarad được sử dụng để xây dựng các mạch chuyển pha của sơ đồ như vậy, đặc biệt là nếu một diode không có điện trở được sử dụng trong một trong các nhánh của mạch RC.