Formatoare de impulsuri

Formatoare de impulsuri

Sarcina formatoarelor de impulsuri este de a transforma semnalele de intrare de forma oarecare in semnale dreptunghiulare cu nivele logice zero si unu, compatibile cu circuitele digitale ale lanturilor de masurare.

Conversia semnalelor la forma dreptunghiulara se realizeaza prin compararea nivelului acestora cu o referinta stabilita dupa necesitate.

Formatoarele de impulsuri sunt circuite electronice, de ex.: comparatorul de nivel, triggerul Schmitt, circuite de diferentiere urmate de circuite logice cu nivel de semnal standard, detectorul de nul, s.a.

Comparatorul este un circuit specializat sau construit cu AO, a carei iesire are numai starile logice 0 si 1, care depinde de relatia dintre tensiunea de referinta U_r si nivelul semnalului u_i (de ex. pentru u_i<U_r stare 0, pentru u_i>U_r stare 1). Histerezisul comparatorului este mic, de ordinul milivoltilor.

Deseori semnalul este neregulat, caz in care, este avantajos un formator de impulsuri cu histerezis reglabil. Circuitul tipic este triggerul Schmitt. La schema de baza histerezisul DV se poate regla prin modificarea rezistentei de intrare R₁. Nivelele de basculare u⁺_i1 si u⁺_i2 nu sunt stabile.

O schema cu precizie ridicata, cu histerezisul controlabil in limite rigide, este indicata in figura 3.56, a. Tensiunile U_0M si U_0m reprezinta tensiunea de iesire maxima de saturatie pozitiva respectiv negativa a AO.

Valorile tensiunilor prag de basculare se pot determina cu expresiile:

u_i1= ; u_i2=; (3.82)

Pana cand u_i<u_i1 iesirea are nivelul jos u₀= - U_0m. La depasirea pragului (u_i>u_i1) circuitul trece in cealalta stare de saturatie u₀= - U_0M. La revenirea tensiunii de intrare, triggerul revine la starea initiala u₀= - U_0m numai la scaderea tensiunii la valoarea u_i<u_i2 (u_i1>u_i2). Nivelele de basculare si latimea histerezisului se pot regla din rezistenta R₂.

Utilitatea histerezisului se poate exemplifica la formarea impulsurilor pentru un frecventmetru, semnalul fiind insotit de zgomot (fig.3.56). Scopul formatorului este de a inregistra un salt de nivel al impulsului pe o perioada a semnalului. Daca amplitudinea zgomotului depaseste histerezisul formatorului atunci se formeaza impulsuri false (fig.3.56, a). Impulsurile sunt formate corect daca zgomotul are amplitudinea mult mai mica decat "fereastra" de histerezis si daca nivelul de basculare este corect situat pe semnalul studiat (fig.3.56, b).

La masurarea cu precizie a intervalelor de timp, a perioadei, histerezisul introduce erori suplimentare, motiv pentru care in asemenea cazuri se utilizeaza scheme speciale pentru diminuarea (chiar eliminarea) histerezisului detectorului de nivel.