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아마추어 무선 장치에서 다양한 신호를 생성하고 처리하는 데 사용할 수 있는 간단한 변조 발생기를 제안합니다.

먼저 MOS 또는 CMOS 마이크로 회로의 논리 요소로 구성된 두 개의 RS 플립 플롭으로 구성된 직사각형 펄스 발생기 회로 (그림 1)를 살펴 보겠습니다.

간단한 PWM 발생기

발전기는 다음과 같이 작동합니다. 전원을 켜면 각 소자의 입력 기생 용량(일반적으로 다이어그램에 C1 및 C2로 표시됨)이 방전됩니다. 첫 번째 트리거의 입력 1과 5의 초기 상태는 로그에 해당합니다. 0, 출력 3과 6 - 로그. 1. 두 번째 트리거는 두 가지 상태 중 하나로 무작위로 설정됩니다. 출력이 10 - 로그라고 가정합니다. 1, 출력 13 - 로그. 0. 이 경우 다이오드 VD1이 닫히고 VD2가 열리고 C2가 매우 빠르게 충전됩니다. 논리는 입력 5에 설정됩니다. 1, 출력 6 - 로그. 0이고 두 번째 트리거는 다른 상태로 전환되어 각각 다이오드 VD1을 열고 VD2를 닫습니다. 커패시턴스 C1은 다이오드 VD1을 통해 충전되고 입력 1에 로그가 나타납니다. 1.

플립플롭은 로그 레벨이 입력 1에 나타날 때까지 이 상태를 유지합니다. 0. 이 시간은 입력 커패시턴스 C2, 입력 누설 전류* 및 로그 전압 간의 차이에 의해 결정됩니다. 1(Upit과 대략 동일) 및 마이크로 회로의 문턱 전압(Upit의 약 절반): t = C2-(Upup·Upor)·Iut.

커패시턴스 C2가 임계 전압까지 방전된 후 두 번째 트리거가 다시 전환되고 C2가 다시 충전되고 C1의 방전이 시작됩니다. 임계 전압에 도달하면 두 번째 트리거가 다시 전환됩니다. 그 후, 프로세스가 반복됩니다.

위의 공식에서 알 수 있듯이 누설 전류와 문턱 전압이 실질적으로 일정한 경우 기생 용량의 방전 시간은 그 값에 따라 달라집니다. 프로토타입 발전기에서 손을 가까이 가져가면 펄스의 주파수와 듀티 사이클의 변화가 관찰되었습니다. 다이오드의 역전류 영향을 줄이기 위해 누설 전류가 가장 낮은 다이오드를 선택합니다(KD102A 유형).

이러한 발생기의 펄스 지속 시간은 논리 요소의 입력 커패시턴스 방전 전류를 변경하여 제어할 수 있습니다. 이 원리를 바탕으로 펄스 폭 변조를 갖춘 발생기를 구축할 수 있습니다.

이 변조 옵션을 더 자세히 고려해 보겠습니다. 변조된 신호에 의해 제어되는 두 개의 전류 소스를 DD1 요소의 입력 6과 1에 연결합니다(그림 2). 입력 신호가 변경되면 한 소스의 전류는 ΔI만큼 증가하고 다른 소스의 전류는 ΔI만큼 감소합니다.

간단한 PWM 발생기

따라서 한 기간은 다음과 같습니다. T = t1+ t2 = C1 X Upor/(I + ΔI) + C2 x X Upor/(I - ΔI).

공식에서 알 수 있듯이 입력 커패시터의 방전 전류가 클수록 주기가 짧아지고 그에 따라 변조기의 주파수가 높아집니다.

간단한 적분 회로를 사용하여 원래(변조) 신호를 복원할 수 있습니다. 이 회로의 출력은 일정한 펄스 진폭(Uamp)에서 출력 전압이 다음과 같습니다. Uout = Uamp x t1(t1+t2). ΔI = 0이고 논리 요소 입력의 입력 커패시턴스와 임계 전압이 동일하면 공급 전압의 절반에 가까운 전압이 적분 회로의 출력에서 작동한다는 결론을 내리기 쉽습니다. 출력 전압의 변화와 변조 신호의 전송 계수는 다음 식에 해당합니다. ΔUout = Uamp X ΔI/2I; K = ΔUout/ΔUin = (Uamp/2I)∙(2I/Ut) = Uamp/Ut, 여기서 Ut는 26K의 온도에서 300mV와 동일한 온도 전압입니다.

메모 하나 더. 입력 신호의 영향으로 펄스 지속 시간과 일시 중지 지속 시간이 모두 변경됩니다. 펄스 주파수도 약간 변경됩니다. 즉, 입력 신호가 증가하면 감소합니다. 이는 장치의 상당히 큰 동적 범위를 결정합니다. 실제적인 발전기 회로가 그림 3에 나와 있습니다. XNUMX. 해당 요소는 매개변수의 가용성과 반복성을 이유로 선택되었습니다.

간단한 PWM 발생기

입력 차동 스테이지(VT1, VT2)는 KT315 바이폴라 트랜지스터(문자 인덱스 포함)에서 만들어지며, 바람직하게는 유사한 베이스 전류 전달 계수를 사용합니다. 다이오드로는 역전류가 낮은 KD102를 사용하였다. 발전기의 안정성을 높이기 위해 저항 R4, 커패시터 C5 및 저항 R2로 구성된 저주파 필터를 통해 출력 4에서 약 16Hz의 차단 주파수를 갖는 네거티브 피드백이 회로에 도입됩니다.

생성기는 저항 R3을 필요한 변조 주파수로 선택하여 조정됩니다.

저자: V. Gorbatykh, 울란우데

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