ГЕНЕРАТОР ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Иногда необходимо «укоротить» импульс до заданной длины. Примером может служить концевой выключатель, срабатывание которого на любое длительное время заключается в генерации одного короткого импульса на входе контроллера. В общем использование этой схемы предлагает множество потенциальных применений.

Параметры устройства

  • время генерируемых импульсов: от 90 до 950 мс,
  • выходной импульс реализуется срабатыванием реле,
  • вход адаптирован к импульсам поляризации 0 или 12 В,
  • реакция на спад или подъем любого времени нарастания,
  • источник питания модуля 12 В.

Представленная схема работает как моностабильный триггер. Он интегрирован с производной схемой, которая используется для формирования импульсов запуска. Вход с триггером Шмитта и возможность выбора крутизны срабатывания позволяет использовать эту простую конструкцию в различных применениях.

Принципиальная схема генератора

ГЕНЕРАТОР ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Принципиальная схема показана на рисунке. Входные импульсы на которые должна реагировать схема, поступают на клеммы разъема J1. Расположенный рядом резистор R1 изначально смещает вход, не перегружая при этом источник сигнала. Логический элемент И-НЕ микросхемы US1B с короткозамкнутыми входами используется для формирования прямоугольного сигнала, поэтому он действует как отрицатель. Он имеет триггерные входы Шмитта, поэтому на него можно вводить любое значение в пределах диапазона, ограниченного напряжением питания. Но если мгновенное значение входного напряжения будет слишком высокое или слишком низкое, это привело бы к срабатыванию встроенных защитных диодов, резистор R2 используется для ограничения тока, протекающего через них.

Вход US1A инвертирует форму волны, генерируемую US1B, то есть он также изменяет направление наклонов: с повышения на падение и наоборот. Конденсатор С1 с резистором R3 образуют дифференцирующую цепь, благодаря которой под воздействием спадающих фронтов формирируются короткие импульсы напряжения (со значением длительности, близким к нулю). Резистор R4 выполняет ту же функцию что и R2 – он ограничивает ток, протекающий через диоды, защищающие вход US1C во время перезарядки конденсатора C1.

Вентили US1C и US1D образуют моностабильный триггер, запускаемый низким логическим уровнем на входе US1C. Длительность импульса определяется равнодействующим сопротивлением цепи, содержащей резистор R5 и потенциометр P1. Функция резистора R6 такая же, как и у R4. Поскольку импульс создаваемый этим триггером имеет отрицательную полярность (активное состояние – низкое), его выход управляется насыщенным ключом на биполярном транзисторе PNP. Его нагрузка – обмотка реле.

Схема собрана на двусторонней печатной плате размером 80 х 20 мм. Схема сборки показаны на рисунке.

ГЕНЕРАТОР ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ

При правильной сборке устройство не требует наладки, за исключением установки перемычки JP1. Замыкание контактов 1 и 2 означает реакцию на нарастающий фронт входного сигнала, а 2 и 3 – реакцию на спад. Это также схематично описано на печатной плате.

ГЕНЕРАТОР ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Напряжение питания должно быть около 12 В и его не обязательно стабилизировать. Потребление тока в состоянии покоя составляет примерно 1 мкА, а во время работы реле оно увеличивается до 30 мА. Время включения катушки реле можно отрегулировать с помощью потенциометра P1. Самое короткое значение составляет примерно 90 мс, а самое длинное – 950 мс. Эти числа могут отличаться из-за разброса параметров элементов. Импульс поступающий в схему (через разъем J1) должен быть длиннее, чем установленный потенциометром P1.