Принципиальные схемы основных блоков передатчика

С помощью элементов ТТЛ (буферных, И, ИЛИ) можно проектировать автогенераторы, у которых выходная частота колебаний превышает 30 Мгц. Чтобы автогенератор быстро возбуждался и работал устойчиво во всём диапазоне внешних воздействий, лежащая в его основе усилительная линейка должна быть неинвертирующей с большим коэффициентом усиления, который по возможности следует стабилизировать.

В качестве задающего генератора примем простейший автогенератор. На рис. 3.1. представлена схема кварцевого автогенератора. Здесь мультивибратор снабжен выводом разрешения выходных сигналов. Элементы DD1.2 и DD1.3 образуют RS-триггер. в таком применении его называют защелкой. Если на вход подать напряжение низкого уровня, вход 10 элемента DD1.3 получит напряжение высокого уровня и генерация линейке DD1.1-DD1.3 будет разрешена. Генерация прекратится,когда на вход поступит напряжение высокого уровня.

Рис 3.1 Задающий генератор

В качестве преобразователя кода используем селектор-мультиплексор К155КП5 (рис.3.4). Он позволяет коммутировать данные от 1-го входа на 8 выходов, адресных входов три: S0-S2. На адресные входы поступают сигналы от счетчика К155ИЕ5.Их активный уровень- высокий.

Рис.3.4. Мультиплексор К155КП5

Рис.2.2 – Микросхема К155ИЕ5

1 - вход счетный С2;
2 - вход установки 0 R0(1); 3 - вход установки 0 R0(2);
4,6,7,13 - свободные; 5 - напряжение питания +U_п;
8 - выход Q3; 9 - выход Q2;
10 - общий; 11 - выход Q4;12 - выход Q1; 14 - вход счетный C1.

Рис.3 – Функциональная схема микросхемы К155ИЕ5

Микросхемы представляет собой двоичный счетчик. Каждая ИС состоит из четырех JK-триггеров, образуя счетчик делитель на 2 и 8. Установочные входы обеспечивают прекращение счета и одновременно возвращают все триггеры в состояние низкого уровня (на входы R0(1) и R0(2) подается высокий уровень). Выход Q1 не соединен с последующими триггерами. Если ИС используется как четырехразрядный двоичный счетчик, то счетные импульсы подаются на С1, а если как трехразрядный - то на вход С2. Корпус К155ИЕ5 типа 201.14-1, КМ155ИД5 типа 201.14-8.

Модулятор АИМ-2увеличивает длительность импульсов группового АИМ-1 сигнала τ₁ для получения импульсов с плоской вершиной. Принцип образования таких импульсов пояснен рисунке. Поступивший на вход короткий импульс продолжительностью τ₁ заряжает конденсатор С, который остается в заряженном состоянии до конца канального интервала продолжительностью τ₂. В результате на выходе будет появляться импульс такой же продолжительности с плоской вершиной, В ИКМ-30 принято τ₂ =4 мкс. В конце интервала на ключ Клподается кратковременный управляющий импульс от генератора,в результате чего Клоткрывается и шунтирует выход. Конденсатор С при этом быстро разряжается через открытый ключ Кл,после чего С опять готов для принятия заряда от следующего импульса АИМ-сигнала. В качестве ключа будем использовать микросхему К176КТ1. Управление ИС осуществляется по входу V: при наличии U-я высокого уровня переключатель открыт, при наличии низко уровня – закрыт.

Рис. 4. Схема АИМ-2

Преобразователь превращает аналоговый сигнал в цифровой. По структуре построения АЦП делятся на два типа: с применением цифроаналогового преобразователя (ЦАП) и без него.

Основными ее блоками являются компаратор К, регистр сдвига PC, регистр кода РК, ЦАП. Регистр кода РК состоит из RS -триггеров, число которых равно числу разрядов кодового слова. Выходы регистра PC соединены с R -входами соответствующих триггеров регистра РК через схемы совпадения И₁ - И_n₁ и с их S -входами непосредственно, начиная с (n — l)-го триггера и ниже. Выход каждого триггера соединен со своим входом ЦАП. К прямому входу компаратора К подключен выход ЦАП, а к его инверсному — входной сигнал прямоугольной формы (АИМ-2). Выход компаратора К соединен со вторым входом всех схем совпадения И_n - И₁. На вход С регистра PC подаются сдвигающие импульсы СИ с генератора ГСИ через схему совпадения И₀. Тактовые импульсы TИ генератора ГТИ поступают на S -вход триггера циклов ТЦ, на D -вход регистра PC, на S-вход n -го триггера РК и R -входы всех остальных триггеров. R -вход ТЦ соединен с последним выходом PC, а выход ТЦ — со вторым входом схемы И₀. Последняя является ключом для СИ. Аналогичные функции выполняют и схемы И_n - И₁.

Работа АЦП происходит следующим образом. Тактовый импульс с ГТИ поступает на S- вход ТЦ и одновременно на D -вход PC, S -вход триггера Т_n РК и на R -входы всех остальных его триггеров. От этого ТЦ переводится в состояние 1, на выходах л регистров PC и РК тоже появляется 1, а на остальных выходах РК-0. Выходной код РК преобразует ЦАП в опорное напряжение соответствующего значения U₀, которое поступает на прямой вход компаратора К. На его инверсный вход подается напряжение отсчета U_вх непрерывного сообщения. Если U_вх < U₀, то на выходе К формируется сигнал 1, который поступает на вторые входы всех схем совпадений И_n - И_1. Так как в данный момент 1 имеется только на первом входе схемы И_n,, то этот сигнал подается на выход последней и переводит триггер Т_п РК в положение 0. Если же U_вх > U₀, то на выходе К будет 0, и сброса 1 в триггере Т_п не произойдет. Так проверяется истинность старшего и остальных разрядов кодового слова. Поскольку ТЦ в состоянии 1, то импульс сдвига СИ с генератора ГСИ пройдет через схему И₀ на С-вход регистра PC и сдвинет 1 с n-го в (п - 1)-й его выход. На прямом входе К имеется новое значение U₀, которое сравнивается с U_вх для определения истинного значения (п — 1)-го разряда и т. д. Когда 1 дойдет до конца регистра PC, на выходе РК сформируется полный цифровой код данного отсчета, и переведется в нулевое состояние ТЦ, закрыв тем самым ключ И₀ до прихода очередного тактового импульса. С приходом последнего процесс повторяется.

Частота следования СИ должна быть как минимум в п раз больше частоты следования ТИ (п — разрядность кодового слова), а длительность отсчета на входе К должна быть такой, чтобы в течение этого времени сформировался и был считан соответствующий код.

Рис. 2. Принципиальная схема аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

Расширитель импульсов выполнен на триггере Шмидта (рис. 3.14).

После подачи выходного импульса на выходе сохраняется напряжение высокого уровня пока конденсатор С не разрядится до напряжения срабатывания триггера (примерно 1В). Длительность выходного импульса определяется в основном ёмкостью конденсатора С и входным сопротивлением триггера в состоянии 0.