Удвоитель импульсов: Каталог радиолюбительских схем. УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ.

Каталог радиолюбительских схем. УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ.

Каталог радиолюбительских схем. УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ.

УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ

В радиолюбительской практике нередки случаи, когда требуется умножитель входной частоты импульсной последовательности на постоянный коэффициент, в частности удвоитель частоты. Так, в автомобильном тиристорном блоке электронного зажигания с импульсным накоплением энергии удвоитель частоты позволяет использовать трансформатор меньших габаритов, в цифровом тахометре при низкой частоте вращения вала двигателя он позволяет уменьшить время счета и т. п.

Такие удвоители, срабатывающие по фронту и по спаду входных импульсов, реализуют обычно с применением логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Описываемый ниже удвоитель собран на более распространенных элементах ИЛИ-НЕ и И-НЕ. В нем предусмотрена возможность раздельного регулирования длительности выходных импульсов при срабатывании как по фронту, так и по спаду входного импульса высокого уровня. Форма входных импульсов может быть любой, однако предпочтительнее прямоугольная, с крутыми фронтом и спадом. Амплитуда импульсов должна соответствовать логическим уровням применяемых микросхем (обычно в пределах допуска на напряжение питания).

На рис. 1 показана схема удвоителя на двух элементах ИЛИ-НЕ, а на рис. 2 — графики напряжения в его характерных точках. В начальный момент конденсатор С1 разряжен, а С2 — заряжен почти до Uпит При появлении входного импульса высокого уровня конденсатор С1 заряжается через резистор R1, а С2 — быстро разряжается через диод VD2 и выход элемента DD1.1.

При уменьшении напряжения UC2 до порогового уровня Uпор на выходе элемента DD1.2 появляется импульс высокого уровня, оканчивающийся в момент увеличения напряжения UC1 до порогового. Таким образом, продолжительность выходного импульса определяется разницей между временем зарядки tзар конденсатора С1 и временем разрядки С2 (время задержки tзар элемента можно не учитывать ввиду его относительной малости).

Прямое сопротивление диода и сопротивление открытого входа элемента малы, поэтому в большинстве случаев ими можно тоже пренебречь. В результате длительность т_вых при срабатывании по фронту входного импульса равна примерно 0,7R1 С1 Uпор = 0.5Uпит.

При спаде входного импульса конденсатор С1 разряжается через диод VD1 и выход входного формирователя (или контакты S1 переключателя, показанные на рис. 1 штриховыми линиями), а конденсатор С2 заряжается через резистор R2. Длительность т_вых при срабатывании по спаду входного импульса равна 0.7R2C2.

Удвоитель на двух элементах И-НЕ (К561ЛА7) отличается от описанного тем, что диоды в нем включены в обратном направлении. Длительность выходных импульсов при срабатывании по фронту и по спаду входного импульса высокого уровня определяется соответственно постоянными времени цепей R2C2 и R1C1. При R1=R2=680 кОм и С1=С2=1000 пф длительность выходных импульсов низкого уровня равна 500 мкс.

При работе удвоителя от механических контактов длительность выходного импульса должна превышать длительность их “дребезга”, иначе возможны сбои. Из-за разницы значений времени зарядки и разрядки конденсаторов (могут отличаться в 10...1000 раз) после первого же переключения логический элемент останется в этом состоянии до конца выходного импульса.

Времязадающие конденсаторы можно подключать не к минусовому, а к плюсовому проводу питания. При этом фазы зарядки и разрядки конденсаторов меняются местами, а графики напряжения остаются без изменений.

Удвоители можно соединять последовательно, тогда выходная частота будет в 2n раз больше входной (n — число удвоителей). Постоянная времени каждого последующего удвоителя должна быть вдвое меньше, чем предыдущего.

Удвоители могут быть реализованы на микросхемах структуры КМОП серий К176, К561, 564. Диоды — маломощные кремниевые импульсные с малым обратным током, например, серий КД520-КД522. Времязадающие конденсаторы — керамические КМ6 или аналогичные.

Описанный удвоитель можно реализовать и на микросхемах ТТЛ. При использовании элементов ИЛИ-НЕ Времязадающие резисторы следует исключить. Конденсаторы будут заряжаться через входное сопротивление Rвх логического элемента, равное 2,8...40 кОм в зависимости от серии микросхемы, а разряжаться — через диод и открытый выход элемента. Длительность выходных импульсов высокого уровня определяет емкость соответствующего конденсатора — примерно 0,33RвхC. Диоды следует применять германиевые, с малыми прямым напряжением и обратным током , например, серий Д9, Д310, ГД402.

Удвоитель на элементах И-НЕ (рис. 3) по схеме и работе не отличается от его прототипа на элементах структуры КМОП, Однако этому варианту присущи недостатки. Так, конденсатор заряжается через выход элемента, выходное сопротивление которого в состоянии 1 в несколько раз больше, чем в состоянии 0. Сопротивление времязадающего резистора должно быть больше выходного сопротивления элемента, но не должно превышать 0,2Rвх. В результате снижается интервал изменения длительности т_вых, повышается время задержки и, как следствие, ухудшаются четкость переключения элемента и защита от “дребезга” контактов.

Длительность выходных импульсов низкого уровня удвоителя — (1,1...1,2) RC. Графики напряжения в характерных точках удвоителя на элементах И-НЕ показаны на рис. 4.

Б. РОВКОВ

г. Харьков, Украина

РАДИО № 9, 1993 г., с. 39.


удвоитель частоты - патент РФ 2440665

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике умножения частоты колебаний различных частот. Достигаемый технический результат - уменьшение длительности выходных импульсов. Удвоитель частоты содержит входной трансформатор, выводы вторичной обмотки которого соединены с соответствующими входами диодного двухполупериодного выпрямителя, один выходной полюс которого соединен с одним выводом выходного нагрузочного резистора, другой вывод этого нагрузочного резистора соединен с общей шиной, то есть заземлен, между заземленным выводом нагрузочного резистора и другим полюсом диодного двухполупериодного выпрямителя включена дополнительно резистивно-емкостная цепь из параллельно включенных конденсатора и дополнительного резистора, величина сопротивления которого должна быть выбрана значительно большей величины сопротивления нагрузочного резистора, величина емкости конденсатора должна быть выбрана такой, чтобы произведение емкости этого конденсатора на сопротивление дополнительного резистора было во много раз больше периода выходных колебаний. 9 ил.

Рисунки к патенту РФ 2440665

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике умножения частоты колебаний (в основном, гармонических) различных частот. Предлагаемое устройство предназначено для удвоения частоты колебаний в широком диапазоне частот.

Уровень техники

Известны умножители частоты (в особенности, удвоители) на основе схем двухполупериодных диодных выпрямителей с резистивной нагрузкой (см., например, [1-6]). Как известно, на выходе балансной (двухтактной) схемы двухполупериодного диодного выпрямителя с резистивной нагрузкой (без шунтирующего эту нагрузку конденсатора) при подаче на вход гармонического переменного напряжения получается однополярное напряжение в виде примыкающих друг к другу импульсов синусоидальной формы с частотой, вдвое большей частоты входного гармонического колебания. На фиг.1 приведены варианты таких схем на двух диодах (балансная с симметрирующим трансформатором на входе) и на четырех диодах (мостовая) и временные диаграммы входного гармонического и выходного напряжений. Такие схемы работают в широком диапазоне частот от низких частот НЧ [3] до СВЧ диапазона (1-8 ГГц [6] на диодах Шоттки типа 3А117А-6 и 3А119А6), который ограничивается практически частотными свойствами применяемых трансформаторов. Такие балансные удвоители частоты нашли применение, в частности, в частотно-измерительных устройствах [4, 5] при построении т.н. декадных умножителей частоты (в 10 раз). Такие декадные умножители [4, 5] содержат балансные удвоители (по схеме фиг.1а), к выходу которых подключены резонансные нелинейные умножители частоты в 5 раз на биполярных транзисторах (БТ по схеме с общим эмиттером ОЭ [4] или БТ по схеме с общей базой ОБ [6] с высокодобротными нагрузочными LC-контурами в цепях коллекторов. В таких схемах декадных умножителей частоты особенно проявляется главный недостаток балансных диодных удвоителей частоты, который заключается в неудовлетворительной форме их выходных импульсов, имеющих большую длительность (более половины периода на уровне 0,5) и пологие вершины (из-за их синусоидальной формы). Известно, однако, что для получения максимального уровня нужной гармоники на выходе резонансного нелинейного умножителя частоты на БТ ток коллектора БТ должен быть получен в виде узких импульсов с углом отсечки, близким к оптимальному [3], при котором длительность этих импульсов должна быть меньше периода в число раз, равное коэффициенту умножения частоты. При этом БТ в нелинейных резонансных умножителях частоты в 5 раз должны открываться вершинами выходных импульсов балансных удвоителей частоты на уровне (он показан пунктиром на временных диаграммах фиг.1в и г), близком к амплитуде этих импульсов, где крутизна изменения напряжения на пологих вершинах выходных импульсов этих удвоителей мала. Из-за такой малой крутизны малейшие нестабильности амплитуды выходных импульсов удвоителей преобразуются в значительные (по величине) нестабильности фазы выходных колебаний нелинейных резонансных умножителей частоты (это т.н. амплитудно-фазовая конверсия).

Схемы запатентованных умножителя частоты [1] и удвоителя частоты [2] весьма усложнены по сравнению с прототипом - простой балансной схемой на двух диодах [3], показанной на фиг.1 (по-видимому для достижения заявленных целей). Недостаток прототипа - значительная амплитудно-фазовая конверсия - обусловлена, как показано выше, в неоптимальной форме выходных импульсов синусоидальной формы, имеющих большую длительность и пологие вершины.

Сущность изобретения

Целью предлагаемого изобретения является улучшение формы выходных импульсов двухтактных диодных удвоителей частоты (на основе схем двухполупериодных выпрямителей с резистивной нагрузкой), в частности, в уменьшении их длительности.

На фиг.2 и 3 приведены варианты схем предлагаемого удвоителя частоты для получения положительных и отрицательных импульсов на выходе и временные диаграммы входных и выходных напряжений, поясняющие работу этих схем удвоителей частоты. Предлагаемый удвоитель частоты отличается от прототипа тем, что между заземленным выводом резистора нагрузки (точка А), другой вывод которого соединен с одним полюсом диодного выпрямителя и с выходным выводом удвоителя частоты (точка Б), и с другим полюсом диодного выпрямителя

(точка В), включена дополнительно RC-цепь из параллельно включенных конденсатора С и дополнительного резистора RД . При этом постоянная времени этой дополнительной RC-цепи ( доп) должна быть много больше максимальной величины периода выходного колебания удвоителя частоты:

При выполнении условия (1) на дополнительной RC-цепи создается постоянное напряжение Uo, по величине близкое к амплитуде Um выходных импульсов двухполупериодного выпрямителя uвыпр (t), а выходное напряжение удвоителя uвых (t), выделяющееся на резисторе нагрузки R, получается как разность напряжений u

выпр(t) - Uo и представляет по форме остроконечные импульсы (с полярностью, противоположной uвыпр (t), длительность которых (по уровню 0,5) гораздо меньше половины периода Т выходных колебаний (в отличие от прототипа).

Рассмотрим работу вариантов схем предложенного удвоителя частоты подробнее.

На фиг.1-3 показаны трансформаторы 1, через которые входное напряжение поступает на диодные выпрямители 2, к выходам которых присоединены нагрузочные резисторы (R) 3. Между заземленными выводами (нижние на схемах) этих резисторов (точка А на схемах) и другими полюсами выпрямителей (точка В на схемах на фиг.1) включены дополнительные RC-цепи (4 на фиг.2 и 3) из параллельно включенных конденсатора С и дополнительного резистора RД. Работа вариантов схемы предложенного удвоителя частоты (балансной на фиг.2а и 3а и мостовой на фиг.2б и 3б) поясняется временными диаграммами напряжений u(t) на фиг.2в и 3в. При подаче на входы гармонического напряжения u(t) на вторичных обмотках трансформаторов 1 получим также гармоническое напряжение на входах диодных выпрямителей 2

u

вх(t)=Um·cos t.

На выходах этих двухполупериодных выпрямителей (на резисторах (R) 3 (между точками А и Б на схемах) образуется напряжение uвыпр (t) в виде однополярных импульсов синусоидальной формы с частотой вдвое большей частоты uвх (t), т.е. 2 . На дополнительной RC-цепи, включенной между точками А и В (4 на фиг.2 и 3), при выполнении условия (1) образуется практически постоянное напряжение Uo, полярность которого указана на фиг.2 и 3 за счет быстрого заряда конденсатора С через диоды 2 выпрямителей и через резистор R (3) за время нахождения диодов 2 выпрямителей в открытом состоянии и медленного разряда этого конденсатора С через дополнительный резистор RД. При этом должно выполняться дополнительное условие:

Величина этого напряжения будет близка к величине амплитуды импульсов на выходах выпрямителей 2 (при выполнении условия (2)), которая в свою очередь близка к амплитуде Um переменного напряжения uвх (t) и отличается от нее на величину прямого падения напряжения на диоде 2 (на фиг.2а и 3а) или на двух последовательно включенных диодах 2 (на фиг.2б и 3б). Выходное напряжение uвых (t) (на резисторах (R) 3) в схемах на фиг.2 и 3 получается как разность напряжений uвыпр (t) - Uo и с удвоенной частотой 2 отрицательной полярности в схемах на фиг.2а) и б) или положительной полярности в схемах на фиг.3а) и б), как показано на диаграммах фиг.2в и фиг.3в. Как видно на этих диаграммах длительности этих выходных импульсов И (по уровню 0,5) получаются гораздо меньше половины периода Т выходных колебаний (в отличие от прототипа).

Входной трансформатор 1 обеспечивает симметричное переменное напряжение на вторичной обмотке со средней точкой в балансных схемах фиг.1а, 2а и 3а (в мостовых схемах (на фиг.1б, 2б и 3б) в этих средних точках нет нужды) и, кроме того, обеспечивает надежную электрическую изоляцию выходных цепей (с заземленным нагрузочным резистором (R) 3) от входных во всех вариантах схемы предложенного удвоителя.

Источники информации

1. Умножитель частоты (Frequenzvervielfacher). Патент ФРГ № DE 3046019 А1, МКИ Н03В 19/16, 27.08.1981.

2. Удвоитель частоты. Авторское свидетельство СССР № 756602, МКИ3. Н03В 19/10, 15.08.1980, БИ 30.

3. Ризкин И.Х. Умножители и делители частоты. Изд 2-е. - М.: Связь, 1976, с.216.

4. Тугаринов И.М., Галкина Н.Г., Ярмолинский С.Х. Аппаратура сравнения частот кварцевых генераторов Сибирского филиала ВНИИ ФТРИ. - В сб.: Доклады научно-технического семинара «Метрология в радиоэлектронике». Часть 2. - М.: ВНИИ ФТРИ, 1970, с.62-70.

5. Стандарты частоты и времени на основе квантовых генераторов и дискриминаторов / Под ред. Б.П.Фатеева. - М.: Советское радио, 1978. - 304 с.

6. Плавский Л.Г. Умножительный тракт синтезатора сетки частот. - Приборы и техника эксперимента, 2008, № 2. - с.179.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Удвоитель частоты, содержащий входной трансформатор, выводы вторичной обмотки которого соединены с соответствующими входами диодного двухполупериодного выпрямителя, один выходной полюс которого соединен с одним выводом выходного нагрузочного резистора, соединенным с одним выходным электродом удвоителя частоты, а другой вывод этого нагрузочного резистора соединен с другим выходным электродом удвоителя частоты, который соединен с общей шиной, то есть заземлен, отличающийся тем, что между заземленным выводом выходного нагрузочного резистора и другим выходным полюсом диодного двухполупериодного выпрямителя включена дополнительно резистивно-емкостная цепь из параллельно включенных конденсатора и дополнительного резистора, величина сопротивления которого должна быть выбрана значительно больше величины сопротивления выходного нагрузочного резистора, а величина емкости конденсатора должна быть выбрана такой, чтобы произведение емкости этого конденсатора на сопротивление дополнительного резистора было во много раз больше максимальной величины периода выходных колебаний.

Как работают многофазные умножители частоты, примеры схем

Фаза несущих и сигнальных колебаний в теории сигналов относится к тонкой информационной структуре.Фазовая обработка сигналов все более широко используется в современной радиосвязи.

Достаточно упомянуть использование квадратурных составляющих в однополосных модуляторах и в смесителях частоты с подавлением зеркальных каналов приема, а также высокоэффективных многофазных цифровых модуляционных форматах PSK [1'].

Менее известны на практике структуры многофазных умножителей частоты Цель статьи состоит в ознакомлении читателей с этим относительно новым элементом радиотехники.

Широко используемые в радиотехнических устройствах умножители частоты состоят из двух основных компонентов: нелинейных элементов (полупроводниковые диоды, варакторы или триоды в нелинейном режиме класса С), обогащающих гармониками спектр входного сигнала и резонансных контуров (фильтров), выделяющих из этого спектра требуемую гармонику источника стабильной частоты (последний выполняется, как правило, на основе кварцевого генератора).

Сразу отметим, что наличие узкополосной резонансной цепи но выходе умножителя, настроенной но одну выделяемую частоту, является принципиальным ограничением простейших умножителей частоты.

Для преодоления этого ограничения в современной профессиональной радиоаппаратуре используют достаточно сложные цифровые синтезаторы частоты.

В то же время во многих случаях в радиолюбительской практике могут найти применение более простые схемы широкополосных умножителей частоты многофазного типа.

Принцип действия многофазных умножителей частоты достаточно прост. Чтобы умножить частоту синусоидального сигнала fo но заданное целое число N достотачно предварительно разделить его на N параллельных каналов с последовательным сдвигом фаз в каждом из них на дискрет (шаг) 360YN (рис.1).

Структурная схема

Рис. 1. Структурная схема.

В каждом канале но выходе нелинейного элемента образуются однополярные импульсы несущей частоты fo и ее гармоники 2fo, 3fo... (N-l)fo, Nfo...

Можно показать математически, что если представить сигналы после нелинейных элементов в виде рядов гармоник несущей частоты, где каждая частотная составляющая получает кроме умножения частоты на N еще и умножение дискрета фазы но номер своей гармоники, то после суммирования на общей нагрузке все составляющие рядов, включая и несущую частоту, компенсируются, кроме одной полезной составляющей с частотой Nfo.

При этом для выделения этой составляющей не требуется использования в явном виде какого-либо резонансного контура или фильтра.

Это очень удобно в случае умножителей звуковых частот, когда можно исключить резонансные цепи с низкой добротностью, которые реализуются, в основном, с использованием габаритных катушек индуктивности но магнитных сердечниках, а также в умножителях высоких частот вплоть до СВЧ, где реализация резонансных цепей является известной проблемой.

Таким образом, можно считать, что многофазные умножители - это один из примеров системотехники применения фазовой обработки и селекции сигналов.

По сравнению с резонансными умножителями умножители но фазовращателях обеспечивают лучший уровень подавления паразитных гармоник и исходной несущей частоты, а также широкополосность в пределах частотной независимости фазовращателей.

Удвоители и учетверители частоты

Удвоители частоты являются простейшими представителями семейство многофазных умножителей с кратностью умножения и, соответственно, с числом фаз N=2.

Две фазы несущей частоты, 0° и 180°, образуются с помощью трансформатора со средней точкой во вторичной обмотке или усилительной транзисторной схемы с расщепленной нагрузкой (в коллекторе и эмиттере), или дифференциального усилителя.

Принципиальная электрическая схема удвоителя частоты но диодах (рис.2), кок видим, ничем не отличается от двухполупериодного выпрямителя [2], зо исключением того, что нагрузкой в выпрямителе служит накопительная емкость, иначе вырожденный фильтр нижних частот, а в удвоителе, наоборот - фильтр верхних частот.

Очевидно, что двухфазный умножитель частоты - удвоитель - является широкополосным в пределах балансности (двухфазности) примененного фозорасщепителя - трансформатора или активной схемы.

Схема удвоителя частосты на диодах

Рис. 2. Схема удвоителя частосты на диодах.

Учетверитель частоты, соответственно, должен иметь в своем составе дво удвоителя, включенных параллельно, и, по крайней мере, один фазовращатель но 360°/4=90° но входе одного из удвоителей.

Дополнительная фазовая инверсия входного сигнала осуществляется, как в случае удвоителя рис.2, трансформаторами или активными транзисторными схемами.

Таким образом, получаем исходный четырехфазный набор сигналов, подобный тому, который формируют в модуляторах с фазовым подавлением нежелательной боковой полосы частот или в смесителях с фазовым подавлением зеркального канала приема. Далее используются либо четыре умножительных диода, либо четыре усилительных каскада на транзисторах, работающих в классе С.

Фазовращатели

Фазовращатели, кок элементы радиосхемотехники недостаточно широко применяются в радиолюбительской практике и поэтому менее известны. Простейший

фазовращатель - это, например, обычная RC цепочка, используемая в качестве переходной между усилительными каскадами.

Так кок емкостной ток всегда сдвинут на 90° относительно приложенного напряжения, то любая RC-цепочка сдвигает фазу ф в пределах 2-го квадранта на фазовой плоскости диаграммы фазовых состояний Q/I (активной/реактивной составляющих полного сопротивления) [1] но величину, зависящую от постоянной времени RC цепочки т. Чем больше величина t=RC, тем ближе ф к 0°.

При R>0 сдвиг фаз только лишь приближается к 90°. Поэтому для получения ф=90° на RC-цепочке с резистором R с конечной величиной сопротивления используют две RC-цепочки с т~45°, включенные последовательно (рис.3,а).

Разное

Разное

Miscellaneous circuits - English version

1.Преобразователь скважность-напряжение.

2.Делитель частоты(Fвх<200мГц).

3.Аналог лямбда-диода.

4.Ограничитель напряжения.

5.Удвоитель частоты импульсов.

6.Формирователь треугольного сигнала.

7.Детектор частоты.

8.Аналог динистора

9.Двухпороговый компаратор.

10.Делитель частоты.

11.Повторитель/инвертор из триггера.

12.Устройство для получения разности частот и фазовый детектор.

13.Подавитель дребезга контактов.

14.Полосовой фильтр.

15.Стабилизатор тока стабилитрона.

16.Восстановление сигнала по постоянному току.

17.Фазовращатель с постоянной амплитудой.

18.Фазовый фильтр.

19.Детектор фронтов сигнала.

20.Компаратор частот.

21.Компаратор-одновибратор.

22.Одновибратор с диапазоном от 0 до полного периода.

23.Одновибратор с удвоением числа импульсов.

24.Одновибратор на индуктивности.

25.Одновибратор на индуктивности.

26.Одновибратор на индуктивности и триггере.

27.В этом устройстве напряжения на выходах будут одинаковые,если скваженносить = 0.5 .

28.Аналог низковольтного стабилитрона.

29.Синхронный детектор.

30.Выходная цепь фазового детектора.

31.Гиратор.

32.Детектор частоты.

33.Регенеративный фильтр.

34.Компаратор-одновибратор.

35.Фильтр для выделения переменной составляющей.

36.Удвоитель частоты голоса.

37.Режекторный фильтр с умножением добротности.

38.Бегущие огни на неоновых лампах.

39.Ключевой каскад преобразователя напряжения.

40.АЦП с делителями потенциалов.

41.АЦП с суммированием токов.

42.Получение 3-хмерного изображения на экране осциллографа.

Russian HamRadio - Специальные удвоители частоты и их применение.

Очень часто в радиолюбительской практике приходится сталкиваться с ситуацией, когда традиционные схематические решения не дают положительного результата. Так появилась необходимость в создании эффективного удвоителя УКВ диапазона.

В результате поисков мне удалось найти принципиальную схему очень эффективного удвоителя, способного работать на частотах, начиная от звуковых частот, кончая частотами СВЧ диапазона. Хочу поделиться с вами некоторыми вариантами этой схемы удвоителя. Основной принцип работы схемы можно понять из обобщенного варианта, изображенного на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема удвоителя частот

Первый каскад устройства выполнен на транзисторе VT1 и представляет собой транзисторный усилитель напряжения. На вход каскада подается через конденсатор С1 сигнал с исходной частотой, затем этот сигнал усиливается транзистором VT1.

От первого каскада исходят сразу две линии – одна от истока транзистора, вторая – от коллектора. Сигналы в этих линиях примерно равны между собой по величине, но находятся в противоположных фазах.

Второй каскад устройства состоит из двух усилителей, выполненных на транзисторах VT2 и VT3. Эти два усилителя работают на один и тот же нагрузочный резистор R7, при этом каждая полуволна исходного сигнала создает на нагрузке R7 полную волну выходного сигнала, т.е. происходит процесс

удвоения частоты.

Компьютерный анализ показал, что в выходном сигнале присутствует достаточно мощная гармоника исходной частоты, поэтому через конденсатор С4 выходной удвоенный сигнал должен подаваться на полосовой фильтр.

Диапазон использования этой схемы зависит от выбранного типа высокочастотных транзисторов. Как показал компьютерный анализ, с указанными на схеме транзисторами работоспособность схемы простирается до частот 1000 МГц и выше.

На рис. 2 представлен упрощенный вариант схемы удвоителя частоты для УКВ диапазона.

Рис. 2. Упрощенная схема удвоителя частоты

В этом схеме исходный сигнал выделяется на контуре L1C1, при этом в связанных с этим контуром индуктивностях L2 и L3 выделяются два противофазных сигнала, которые усиливаются транзисторами VT1 и VT2.

На общей нагрузке этих транзисторов R3 выделяется выходной сигнал с удвоенной частотой (по сравнению с исходной частотой). Этот сигнал дальше должен пройти через полосовой фильтр, состоящий, как минимум, из двух контуров.

Интересные возможности предоставляет схема удвоителя звуковых частот, изображенная на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема удвоителя звуковых частот

В практических условиях в качестве диодов D1 и D2 можно использовать диоды типа Д219 … Д221, в качестве трансформатора Тр1 можно применить переходной трансформатор от старого транзисторного приемника.

Остальные детали пояснений не требуют. В некоторых случаях параллельно первичной обмотке трансформатора Тр1 можно подключить конденсатор постоянной емкости величиной 1 … 2 мкф

.

Если вы хотите использовать на входе сигнал достаточно высокого напряжения, то можно на входе поставит ограничительную цепочку из двух последовательно соединенных пар встречно-параллельных диодов.

Где можно использовать эту конструкцию?

· Если вам надоедают шумы и трески при приеме телеграфных сигналов, то подключите такой удвоитель на выход своего радиоприемника. Телефоны подключаются на выход удвоителя. Получаются удивительные вещи! Абсолютно никаких шумов и тресков. Чистейшего тона телеграфный

сигнал появляется внезапно, постоянно с большой громкостью. Очень впечатляющая картина!

Рис. 4. Еще одна схема удвоителя звуковых частот

· Любители пакетной связи на КВ диапазонах, а также всех прочих видов цифровой связи, страдающие от импульсных помех больше других, могут поставить такое устройство между выходом радиоприемника и входом модема.

В этом случае разнос частот в модеме должен быть не 200 Гц, а 400 Гц (т.е. разнос частот должен быть удвоен).

Преимущества:

1. Увеличивается разнос частот, что очень важно.

2. Исчезают все виды импульсных и прочих помех.

Еще один вариант подобной схемы представлен на рис. 4. Этим вариантом я пользуюсь чаще, особенно для удвоителей УКВ диапазона. Думаю, что и на звуковых частотах результаты будут хорошими.

Советую попробовать. Не пожалеете!

Г. Тяпичев (RA3XB), [email protected]

3. Умножители частоты

Удвоитель на составном каскаде.Устройство (рис. 14.18) собрано на двух транзисторах разной проводимости. В исходном состоянии оба транзистора закрыты. На входе действует сигнал гармонической формы. Положительная полярность входного сигна­ла открывает транзисторVT1 и закрывает транзисторVT2. Проте­кающий ток транзистораVT1 создает падение напряжения на ре­зисторахR3 иR4. На первом выходе будет сигнал, совпадающий по фазе с входным сигналом, а на втором выходе сигнал будет находиться в противофазе. При равенстве сопротивлений резисто­ровR3 иR4 амплитуды этих сигналов будут равны. Отрицательная полуволна входного сигнала закроет транзисторVT1 и откроет транзисторVT2. НаВыходе 1 появится сигнал, находящийся в про­тивофазе с входным сигналом, а наВыходе 2 — будет совпадать по фазе с входным сигналом. Таким образом, при подаче на вход си­нусоидального сигнала наВыходе 1 все полуволны будут положи­тельными, а наВыходе 2 — отрицательными. Удвоитель работает в диапазоне частот от 200 Гц до 20 кГц.

Рис. 14.18 Рис. 14.19

Транзисторный удвоитель.Удвоитель (рис. 14.19) состоит из двух транзисторов. Первый транзистор работает в схеме с коллекторно-эмиттерной нагрузкой, и коэффициент передачи его равен единице. Второй транзистор работает в схеме с ОБ. Входной сигнал создает в эмиттереVT2 ток, который на коллекторной нагрузкеR3 создает напряжение, равное по амплитуде входному напряжению. Таким образом, положительная полуволна гармонического сигнала проходит через транзисторVT1 и выделяется на резистореR3 со сдвигом по фазе 180°, а отрицательная полуволна проходит через транзисторVT2 без изменения фазы. В результате напряжение на резистореR3 будет иметь вид, получаемый после двухполупериод-ного выпрямления входного сигнала. Удвоитель работает в широ­ком диапазоне частот, который определяется типом примененных транзисторов.

Умножитель на транзисторах.Схема удвоения частоты входно­го гармонического сигнала (рис. 14.20) состоит из двух каскадов. Каждый каскад увеличивает частоту сигнала в 2 раза. Положи­тельная полуволна входного сигнала с амплитудой 0,5 В открывает транзисторVT2. Отрицательная полуволна проходит через транзи­сторVT1. Эти два сигнала суммируются на резистореR2. Транзи­сторVT2 инвертирует входной сигнал,a VT1 — не инвертирует. На резистореR2 формируется сигнал двухполупериодного выпрямле­ния. Этот сигнал через эмиттерный повторитель подается на второй каскад. Амплитуда выходного сигнала повторителя равна 0,6 В.

Рис. 14.20 Рис. 14.21

Диодный умножитель.Входное гармоническое напряжение (рис. 14.21) подается на трансформатор. Во вторичной обмотке трансформатора включены две фазосдвигающие цепочки. В них про­исходит сдвиг фазы гармонического сигнала на 120°. В результате этого через диоды проходят сигналы, сдвинутые по фазе. На вход­ном сопротивлении транзистора они суммируются. Третья гармони­ка суммарного пульсирующего сигнала выделяется контуром. Но­миналы элементов фазосдвигающих цепочек рассчитаны на частоту 400 Гц.

Рис. 14.22

Удвоитель частоты.В удвоителе (рис. 14.22) применены тран­зисторы с одинаковыми параметрами, входящие в состав интеграль­ной микросхемы К159НТ1. Это позволяет уменьшить паразитные со­ставляющие больше чем на 20 дБ. Оптимальный режим удвоения получается при напряжении смещения на базах, равном 0,4 В. Удвоитель работает в широком диапазоне частот (от нижней гра­ничной частоты пропускания трансформатора до 70 МГц) и при входном сигнале 0,5 В.

Детекторный удвоитель частоты.В основу такого удвоителя (рис. 14.23) положено двухполупериодное выпрямление на двух транзисторахVT1 иVT2. Отрицательная полуволна выходного на­пряжения ОУ проходит через транзисторVT1, а положительная - через транзисторVT2. РезисторыR6 иR8 выбраны одинаковыми, поэтому коэффициенты передачи обеих полуволн равны. Для устра­нения искажений формы выходного сигнала, вызванных влиянием порогового начального участка характеристик транзисторов, ис­пользуется ОУ с нелинейной ООС. С помощью потенциометраR2 на выходе ОУ устанавливается напряжение, соответствующее минимальным искажениям выходного сигнала. Удвоитель хорошо ра­ботает при треугольной форме входного сигнала. Для этой формы входного сигнала можно последовательно включать до десяти схем умножения.

Рис. 14.23 Рис. 14.24

Рис. 14.25

Дифференциальный удвоитель.Удвоитель частоты (рис. 14.24) состоит из эмиттерного повторителя, собранного на транзистореVT1, и усилительного каскада, построенного на транзистореVT2. Входной сигнал через конденсатор С1 поступает в базу транзисто­раVT1. В эмиттере этот сигнал складывается с сигналом, который проходит через транзисторVT2. ТранзисторVT2 работает в нели­нейном режиме. Он пропускает отрицательные полуволны входного сигнала. Перевернутый по фазе входной сигнал будет вычитаться из сигнала эмиттерного повторителя. Уровень взаимодействующих сигналов можно регулировать резисторамиR4 иR5. РезисторR4 управляет амплитудой отрицательной полуволны, а резисторR5 регулирует отношение эмиттерного сигнала к коллекторному.

Удвоитель частоты прямоугольного сигнала.Устройство (рис. 14.25,а) осуществляет преобразование входного сигнала гар­монической формы в прямоугольный сигнал с удвоенной частотой. Входной сигнал поступает в эмиттеры транзисторовVT1 иVT2. ТранзисторVT1 работает в режиме ограничения. Второй транзи­стор также ограничивает сигнал, но за счет конденсатора С1 про­исходит сдвиг выходного сигнала на 90° относительно входного. Два ограниченных сигнала суммируются через резисторыR6 иR7. Суммарный двухполярный сигнал с помощью транзисторовVT3 иVT4 преобразуется в сигнал с удвоенной частотой. Эпюры сигналов в различных точках показаны на рис. 14.25,б. Удвоитель работает в широком диапазоне частот от 20 Гц до 100 кГц. Такой диапазон можно перекрыть, если применить со­ответствующую емкость конденсато­ра С1. Входной сигнал должен иметь амплитуду не менее 2 В.

Компенсационный умножитель.Умножитель частоты компенсацион­ного типа (рис. 14.26) построен на одном транзисторе. Ограниченный по амплитуде сигнал суммируется с входным сигналом гармонического вида на резистореR1 В Deэvль тате на выходе формируется сигнал, частота которого в 3 раза вы ше частоты входного сигнала. Форма выходного сигнала не являет­ся идеально гармонической. Этот сигнал необходимо пропустить через фильтр, чтобы уменьшить уровень высоких гармоник На Фор­му сигнала в большой степени влияет уровень ограничения транзи­стора. При малых углах отсечки выходного сигнала значительно уменьшаются высокочастотные спектральные составляющие. Умень­шается при этом и амплитуда третьей гармоники.

Рис. 14.26 Рис. 14.27

Делитель на ОУ.Делитель (рис. 14.27,а) построен на четектн-ропании суммарного сигнала на выходе ОУ. НаВход 1 полается сигнал гетеродина с амплитудой 0,1 В, наВход 2 — преобразуемый сигнал. Зависимость амплитуды выходного сигнала от преобразуе­мого сигнала показана на рис. 14.27,б.

Обсуждаются 2 простых схемы удвоения напряжения

В этой статье мы узнаем, как сделать пару простых схем удвоителя напряжения постоянного тока с использованием одной микросхемы IC 4049 и IC 555, а также нескольких других пассивных компонентов.

Если вам интересно, как простую микросхему IC 555 можно использовать для создания мощной схемы удвоителя напряжения, то эта статья поможет вам разобраться в деталях и построить конструкцию дома.

Что такое удвоитель напряжения

Удвоитель напряжения - это схема, в которой используются только диоды и конденсаторы для повышения входного напряжения до более высокого выходного напряжения, в два раза превышающего входное.

Если вы новичок в концепции удвоителя напряжения и хотите изучить эту концепцию подробно, у нас есть хорошая подробная статья на этом веб-сайте, объясняющая различные схемы умножителей напряжения для вашей справки.

Концепция умножителя напряжения была впервые обнаружена и использовалась на практике британскими и ирландскими физиками Джоном Дугласом Кокрофтом и Эрнестом Томасом Синтоном Уолтоном, поэтому его также называют генератором Кокрофта – Уолтона (CW).

Хороший пример конструкции умножителя напряжения можно изучить в этой статье, в которой используется концепция создания ионизированного воздуха для очистки воздуха в домах.

Схема удвоителя напряжения также представляет собой форму умножителя напряжения, в которой каскад диод / конденсатор ограничен только парой каскадов, так что на выходе разрешено создавать напряжение, которое может быть вдвое больше напряжения питания.

Поскольку для всех схем умножителей напряжения обязательно требуется вход переменного тока или импульсный вход, схема генератора становится важной для достижения результатов.

Подробная информация о расположении выводов IC 555

Принципиальная схема удвоителя напряжения с использованием IC 555

Ссылаясь на приведенный выше пример, мы можем увидеть схему IC 555, сконфигурированную как каскад нестабильного мультивибратора, который на самом деле является формой генератора и предназначен для создать пульсирующий постоянный ток (ВКЛ / ВЫКЛ) на его выходном контакте №3.

Если вы помните, на этом веб-сайте мы обсуждали схему светодиодного фонарика, в которой совершенно идентично используется схема удвоителя напряжения, хотя секция генератора создается с помощью вентилей IC 4049.

В принципе, вы можете заменить каскад IC 555 на любую другую схему генератора и при этом получить эффект удвоения напряжения.

Однако использование IC 555 имеет небольшое преимущество, поскольку эта микросхема способна генерировать больший ток, чем любая другая схема генератора на основе IC, без использования какого-либо внешнего каскада усилителя тока.

Как работает ступень удвоения напряжения

Как видно на приведенной выше диаграмме, фактическое умножение напряжения реализуется ступенями D1, D2, C2, C3, которые сконфигурированы как полумостовая двухступенчатая схема умножения напряжения. ,

Имитация этой стадии в ответ на ситуацию с выводом №3 микросхемы IC 555 может быть немного сложной, и я все еще изо всех сил пытаюсь заставить ее работать в моем мозгу правильно.

В соответствии с моей симуляцией в уме, работу упомянутого каскада удвоителя напряжения можно объяснить, как указано в следующих пунктах:

  1. Когда выходной контакт № 3 IC находится на низком логическом уровне или на уровне земли, D1 может заряжаться. C2, поскольку он может получить прямое смещение через отрицательный потенциал C2 и вывода №3, одновременно C3 заряжается через D1 и D2.
  2. Теперь, в следующий момент, как только контакт № 3 переходит в высокий логический уровень или на положительный потенциал питания, все становится немного запутанным.
  3. Здесь C2 не может разряжаться через D1, поэтому у нас есть выход уровня питания от D1, от C2, а также от C3.
  4. Многие другие интернет-сайты говорят, что в этот момент сохраненное напряжение внутри C2 и положительный сигнал от D1 должны объединяться с выходом C3 для получения удвоенного напряжения, однако это не имеет смысла.
  5. Потому что, когда напряжения объединяются параллельно, сетевое напряжение не увеличивается.Напряжения должны сочетаться последовательно, чтобы вызвать желаемое повышение или эффект удвоения.
  6. Единственное логическое объяснение, которое может быть получено, заключается в том, что когда на выводе # 3 становится высокий уровень, отрицательный вывод C2 находится на положительном уровне, а его положительный конец также удерживается на уровне питания, он вынужден производить импульс обратного заряда, который в сумме дает заряд C3, вызывающий мгновенный всплеск потенциала с пиковым напряжением, вдвое превышающим уровень питания.

Если у вас есть более точное или технически более правильное объяснение, пожалуйста, не стесняйтесь объяснять его в своих комментариях.

Сколько тока?

Контакт № 3 ИС предназначен для обеспечения максимального тока 200 мА, поэтому можно ожидать, что максимальный пиковый ток будет на этом уровне 200 мА, однако пики будут сужаться в зависимости от значений C2, C3. Конденсаторы более высокой емкости могут обеспечить более полную передачу тока через выход, поэтому убедитесь, что значения C2, C3 выбраны оптимально, около 100 мкФ / 25 В будет достаточно

Практическое применение

Хотя схема удвоителя напряжения может быть полезна для многих электронных устройств. В схемных приложениях в качестве хобби может использоваться освещение высоковольтного светодиода от источника низкого напряжения, как показано ниже:

На приведенной выше принципиальной схеме мы можем увидеть, как схема используется для освещения светодиодной лампы 9 В от источника питания 5 В. источник, который обычно был бы невозможен, если бы 5В подавалось непосредственно на светодиод.

Связь между частотой, ШИМ и уровнем выходного напряжения

Частота в любой цепи удвоителя напряжения не имеет решающего значения, однако более высокая частота поможет вам получить лучшие результаты, чем более низкие частоты.

Аналогично для диапазона ШИМ рабочий цикл должен составлять примерно 50%, более узкие импульсы вызовут более низкий выходной ток, тогда как слишком широкие импульсы не позволят соответствующим конденсаторам разряжаться оптимально, что опять же приведет к неэффективной выходной мощности.

В обсуждаемой нестабильной схеме IC 555 R1 может быть в пределах от 10 до 100 кОм, этот резистор вместе с C1 определяет частоту. Следовательно, C1 может иметь значение от 50 нФ до 0,5 мкФ.

R2 принципиально позволит вам управлять ШИМ, поэтому его можно превратить в переменный резистор через потенциометр на 100 кОм.

Использование IC 4049 NOT вентилей

Следующая схема на основе CMOS IC может использоваться для удвоения любого напряжения источника постоянного тока (до 15 В постоянного тока). Представленная конструкция удвоит любое напряжение от 4 до 15 В постоянного тока и сможет работать с нагрузками с током не более 30 мА.

Как видно на схеме, в этой схеме удвоителя постоянного напряжения используется только одна микросхема 4049 для достижения предложенного результата.

Выводы выводов IC 4049

Работа схемы

IC 4049 имеет в общей сложности шесть вентилей, которые эффективно используются для генерации описанных действий удвоения напряжения. Два гейта из шести настроены как осциллятор.

Крайний левый угол диаграммы показывает секцию генератора.

Резистор 100 кОм и 0.01 образуют основные компоненты, определяющие частоту.
Частота обязательно требуется, если необходимо выполнить действия ступенчатого изменения напряжения, поэтому здесь также становится необходимым участие генератора.

Эти колебания становятся полезными для инициализации зарядки и разрядки набора конденсаторов на выходе, что равносильно умножению напряжения на наборе конденсаторов таким образом, что в результате получается удвоенное значение приложенного напряжения питания.

Однако напряжение от генератора не может быть предпочтительно приложено непосредственно к конденсаторам, скорее это делается через группу вентилей ИС, расположенных параллельно.

Эти параллельные вентили вместе обеспечивают хорошую буферизацию подаваемой частоты от вентилей генератора, так что результирующая частота сильнее по отношению к току и не колеблется при относительно более высоких нагрузках на выходах.

Но все же, учитывая характеристики КМОП ИС, нельзя ожидать, что допустимая мощность выходного тока будет больше 40 мА.

Более высокие нагрузки, чем это, приведут к ухудшению уровня напряжения до уровня питания.

Емкость выходного конденсатора может быть увеличена до 100 мкФ для получения более высокого КПД схемы.

При 12 В в качестве входа питания для ИС, от этой схемы удвоителя напряжения на основе IC 4049 может быть получено выходное напряжение около 22 В.

Список деталей

  • R1 = 68K,
  • C1 = 680 пФ,
  • C2, C3 = 100 мкФ / 25 В,
  • D1, D2 = 1N4148,
  • N1, N2, N3, N4 = IC 4049 ,
  • Светодиоды Белые = 3 шт.
О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Что такое двойное напряжение? Определение, полуволновый удвоитель напряжения, двухполупериодный удвоитель напряжения, преимущества, недостатки и применения Voltage Double

Определение : Схема умножителя, которая генерирует выходное напряжение постоянного тока, имеющее амплитуду, вдвое превышающую максимальную амплитуду входного напряжения переменного тока, известна как Удвоитель напряжения . Схема показывает свою необходимость во всех таких приложениях, где требуется высокий уровень напряжения, когда входной источник имеет низкую амплитуду.

Здесь само название указывает, что он генерирует напряжение, имеющее пиковое значение, вдвое превышающее пик входного напряжения на выходе.

Цепи удвоителя напряжения в основном характеризуются как:

types of voltage doubler

Давайте сначала разберемся с полуволновым удвоителем напряжения.

Полуволновой удвоитель напряжения

На рисунке ниже показана схема полуволнового удвоителя напряжения:

circuit of half wave voltage doubler

Схема состоит из двух диодов D 1 и D 2 , двух конденсаторов C 1 и C 2 и источника переменного напряжения.Это входное переменное напряжение удваивается схемой, и на выходе достигается сигнал постоянного тока двойной амплитуды.

Давайте теперь разберемся, как это происходит:

При подаче положительной половины входного сигнала диод D 1 смещается в прямом направлении. Из-за этого он ведет себя как короткое замыкание и через диод течет ток. Этот ток заряжает конденсатор C 1 до максимального значения подаваемого входного сигнала.

В то же время положительная половина входного сигнала смещает диод D 2 в обратном направлении.Из-за этого ток не проходит через эту часть цепи. Следовательно, C 2 не взимается.

Из-за отсутствия обратного пути для тока, заряд конденсатора C 1 не разряжается. Следовательно, C 1 сохраняет заряд из-за своей способности накапливать энергию.

При подаче отрицательной половины входного сигнала диод D 2 выходит в прямом смещении, а D 1 падает в обратном смещении.

Из-за обратного смещения D 1 конденсатор C 1 не заряжается. Однако теперь конденсатор C 1 разрядится. В то время как C 2 заряжается из-за прямого смещения диода D 2 .

Конденсатор C 2 , присутствующий в цепи зарядов, будет заряжаться, но с удвоенным пиком приложенного входного напряжения, то есть 2 В м . Это связано с тем, что добавляется напряжение разряда конденсатора C 1 и приложенное входное напряжение.

Таким образом, создается напряжение, которое в два раза превышает пиковое значение приложенного входного напряжения, т.е. 2 В м . Теперь заряд конденсатора разряжается через нагрузку. Следовательно, достигается выход постоянного тока с пиком 2 В м .

В случае полуволнового удвоителя напряжения следует иметь в виду, что выходная мощность не увеличивается быстро. Но с каждым применяемым входным циклом он медленно растет.

Другой фактор заключается в том, что конденсатор C 2 заряжается просто за половину цикла.Таким образом, разрядное напряжение состоит из частоты пульсаций (нежелательных колебаний), которая эквивалентна частоте подачи подаваемого входного сигнала.

На рисунке ниже показаны формы входных и выходных сигналов полуволнового удвоителя напряжения:

wavefrom of half wave voltage doubler

Давайте теперь разберемся с двухполупериодным удвоителем напряжения.

Удвоитель напряжения полной волны

На рисунке ниже показана схема двухполупериодного удвоителя напряжения:

circuit of full wave voltage doubler

Схема имеет источник переменного тока, два конденсатора C 1 и C 2 и два диода D 1 и D 2 .

Давайте посмотрим на работу схемы:

Когда подается положительная половина питания, диод D 1 смещается в прямом направлении. Это прямое напряжение заряжает конденсатор C 1 до максимального значения приложенного входного напряжения V m .

В этом конкретном цикле D 2 получает обратное смещение, в результате чего через него не протекает ток. Следовательно, конденсатор C 2 заряжаться не будет.

При подаче отрицательного полупериода сигнала диод D 2 будет смещен в прямом направлении.Однако D 1 теперь перейдет в состояние обратного смещения. Из-за прямого смещения, приложенного к D 2 , ток, протекающий по цепи, заряжает конденсатор C 2 до V m . Однако конденсатор C 1 на этот раз не будет заряжен из-за обратного смещения D 1 .

Поскольку два конденсатора образуют последовательное соединение. Таким образом, достигнутый выход составит V m + V m , то есть 2V m . Однако при наличии нагрузки этот выходной сигнал будет немного меньше, чем в состоянии без нагрузки (2V m ).

На рисунке ниже показаны формы входных и выходных сигналов двухполупериодного удвоителя напряжения:

waveform of full wave voltage doubler 1

Преимущества удвоителя напряжения

  • Это исключает использование трансформатора высокого напряжения. Поскольку он изменяет низкое напряжение на высокое с низкой скоростью.
  • Умножение напряжения можно значительно увеличить за счет каскадирования таких цепей.

Недостатки удвоителя напряжения

  • Имеющийся выходной сигнал имеет нежелательные колебания, называемые рябью.

Применение удвоителя напряжения

Удвоители напряжения широко используются в электронно-лучевых трубках, в рентгеновских и радиолокационных системах наряду с подсветкой ЖК-дисплеев, в лазерных системах, осциллографах и т. Д.

,

Ограничивающий пульс: симптомы, причины и диагностика

Ограничивающий пульс - это пульс, при котором кажется, что ваше сердце колотится или учащается. Ваш пульс, вероятно, будет сильным и мощным, если у вас учащенный пульс. Ваш врач может называть ваш скачущий пульс учащенным сердцебиением, который используется для описания ненормального трепетания или биения сердца.

Во многих случаях причина ограничивающего импульса никогда не обнаруживается. С другой стороны, когда причина обнаружена, она обычно не является серьезной или опасной для жизни.Но иногда учащенный пульс может указывать на серьезные проблемы со здоровьем, требующие медицинской помощи.

  • Тревога: Тревога - это естественная реакция вашего организма на стресс. Это чувство страха и опасения по поводу того, что нас ждет. Узнайте больше о тревоге из этого обзора тревожных расстройств.
  • Стресс и тревога: Стресс и тревога - нормальная часть жизни, но для некоторых людей они могут стать более серьезной проблемой. Узнайте, что вызывает стресс и беспокойство и как с ними справиться.
  • Беременность: Кровотечение или кровянистые выделения, повышенная потребность в мочеиспускании, болезненность груди, усталость, тошнота и задержка менструации являются признаками беременности. Прочтите о различных признаках и симптомах беременности.
  • Лихорадка: Лихорадка также известна как гипертермия, пирексия или повышенная температура. Он описывает температуру тела выше нормы. Узнайте больше о причинах и методах лечения лихорадки.
  • Сердечная недостаточность: Сердечная недостаточность характеризуется неспособностью сердца перекачивать достаточное количество крови.Узнайте о симптомах сердечной недостаточности, причинах, типах и лечении.
  • Анемия: Анемия возникает, когда количество здоровых эритроцитов в организме слишком мало. Красные кровяные тельца несут кислород ко всем тканям организма. Узнайте больше о причинах, симптомах и лечении анемии.
  • Нарушение сердечного ритма: Нарушение сердечного ритма - это когда ваше сердце бьется слишком быстро, медленно или нерегулярно. Это также называется аритмией. Прочтите о типах нарушений сердечного ритма и их лечении.
  • Гипертиреоз: Щитовидная железа вырабатывает гормон, контролирующий использование энергии клетками. Гипертиреоз возникает, когда организм производит чрезмерное количество. Узнайте о симптомах и лечении гипертиреоза.
  • Гипертония: Высокое кровяное давление (гипертония) часто сопровождается незначительными симптомами или вовсе без них. Многие люди имеют это годами, не зная об этом. Узнайте о диагностике, лечении и профилактике высокого кровяного давления.
  • Недостаточность аортального клапана: Недостаточность аортального клапана (AVI) также называется аортальной недостаточностью или аортальной регургитацией.Это состояние развивается при повреждении аортального клапана. Узнайте больше о диагностике и лечении АВИ.
  • Гипертоническая болезнь сердца: Гипертоническая болезнь сердца относится к сердечным заболеваниям, вызванным высоким кровяным давлением. Узнайте больше о различных факторах риска и типах гипертонической болезни сердца.
  • Фибрилляция и трепетание предсердий: Фибрилляция и трепетание предсердий - это нерегулярные сердечные ритмы, которые возникают, когда верхние камеры сердца бьются нерегулярно или слишком быстро.Узнайте больше о причинах и методах лечения фибрилляции и трепетания предсердий.
  • Застойная сердечная недостаточность: Застойная сердечная недостаточность (ЗСН) - это хроническое заболевание, поражающее камеры вашего сердца. Узнайте больше о ЗСН, включая симптомы и факторы риска.
  • Токсичность дигиталиса: Токсичность дигиталиса возникает, когда вы принимаете слишком много дигиталиса, лекарства, используемого для лечения сердечных заболеваний. Узнайте о факторах риска и симптомах токсичности наперстянки. Это состояние считается неотложной медицинской помощью.Может потребоваться неотложная помощь.

При ограниченном пульсе вы можете почувствовать, что ваше сердце бьется быстрее, чем обычно. Вы можете ощущать пульс в артериях шеи или горла. Иногда вы даже можете увидеть пульс, поскольку он более энергично перемещает кожу.

Вам также может казаться, что ваше сердце бьется нерегулярно или что оно пропустило удар, или что иногда случается дополнительное, более сильное сердцебиение.

В большинстве случаев ограничивающий импульс возникает и исчезает в течение нескольких секунд и не является поводом для беспокойства.Тем не менее, как можно скорее поговорите со своим врачом, если у вас в анамнезе есть проблемы с сердцем, такие как сердечные заболевания, и у вас учащенный пульс.

Если вы испытываете какие-либо из следующих симптомов наряду с учащенным пульсом, немедленно обратитесь за неотложной медицинской помощью, поскольку они могут быть признаками серьезной проблемы, например сердечного приступа:

  • головокружение
  • спутанность сознания
  • ненормальное потоотделение
  • головокружение
  • затрудненное дыхание
  • обморок
  • стеснение, давление или боль в шее, челюсти, руках, груди или верхней части спины

Постарайтесь отслеживать, когда у вас ограниченный пульс, и что вы делаете, когда это происходит ,Кроме того, знайте историю болезни своей семьи. Эта информация поможет вашему врачу диагностировать любое состояние, которое может вызывать ваш симптом.

Ваш врач обсудит вашу историю болезни, чтобы узнать, есть ли у вас в личном или семейном анамнезе проблемы с сердцем, заболевания щитовидной железы, стресс и беспокойство. Ваш врач также будет искать опухшую щитовидную железу, которая является признаком гипертиреоза. Они могут выполнить такие тесты, как рентген грудной клетки или электрокардиограмма, чтобы исключить аритмию.Электрокардиограмма использует электрические импульсы, чтобы вызвать сердцебиение. Это поможет врачу обнаружить нарушения ритма вашего сердца.

Если ограничивающийся пульс не вызван основным заболеванием, например аритмией или гипертиреозом, лечение обычно не требуется. Однако, если проблема связана с лишним весом, ваш врач может посоветовать вам способы похудеть и вести более здоровый и активный образ жизни.

Если будет установлено, что вы в целом здоровы, ваш врач может просто порекомендовать способы уменьшить воздействие факторов, вызывающих аномальное сердцебиение, таких как стресс или слишком много кофеина.

Если скачок пульса вызван каким-либо заболеванием, например гипертиреозом или аритмией, обязательно соблюдайте режим, рекомендованный врачом. Это включает прием любых назначенных им лекарств.

Если у вас избыточный вес и у вас учащается пульс, постарайтесь найти здоровые способы похудеть и привести себя в форму. Клиника Майо предлагает несколько забавных и простых способов включить фитнес в свой график, например:

  • выгуливать собаку или соседскую собаку
  • использовать время телевизора, чтобы быть активным, поднимая тяжести, ходя по беговой дорожке или езда на велотренажере
  • выполнение хозяйственных работ, таких как мытье пола, мытье ванны, стрижка газона с помощью газонокосилки, сгребание листьев и копание в саду
  • превращение фитнеса в ваше семейное время, например, катание на велосипеде вместе, игра в мяч, ходьба или бег
  • начало обеденной группы ходьбы на работе

Если кажется, что причиной являются стресс и беспокойство, примите меры, чтобы уменьшить их, сделав такие вещи, как:

  • больше смеяться: посмотрите комедию или прочитайте смешную книгу
  • общение с друзьями и семьей: спланируйте встречу за ужином или кофе
  • выход на улицу: прогуляйтесь или покатайтесь на велосипеде
  • медитация: успокойте свой разум
  • получение больше сна
  • ведение дневника

После того, как врач определит, что у вас нет серьезных причин, вызывающих учащенное сердцебиение, постарайтесь не беспокоиться о них слишком сильно.Беспокойство из-за нерегулярного сердцебиения только добавляет стресса в вашу жизнь.

Ограничение употребления алкоголя и кофеина также может помочь предотвратить учащение пульса. Некоторые травы (например, те, что используются в энергетических напитках), лекарства и даже табачный дым могут действовать как стимуляторы, и их следует избегать. Поговорите со своим врачом о стимуляторах, которые вы принимаете (например, при астме), и о возможных вариантах использования альтернативных препаратов. Сделайте все возможное, чтобы избежать потенциальных триггеров вашего скачущего пульса.

.Модуль регулятора напряжения

(VRM) - WikiChip

Модуль регулятора напряжения ( VRM ) - это электронная схема, которая регулирует и понижает напряжение от входа (например, системной шины питания) до выхода (например, интегральные схемы). В контексте типичного компьютера VRM преобразует шину питания 12/5 / 3,3 В постоянного тока, которая поступает от блока питания, в гораздо более низкое рабочее напряжение интегральной схемы (например, 0,8 В, 1 В, 1,2 В). VRM обычно реализуются в виде импульсного регулятора, такого как понижающий преобразователь, из-за их эффективности.

Обзор [править]

Однофазный [править]

Как правило, схема VRM обычно реализуется как понижающий преобразователь, но это не единственный способ ее разработки. Показана базовая схема цепи VRM. Слева - типичные 12 В от блока питания. Непосредственно перед точкой A расположены два полевых МОП-транзистора, нижняя и верхняя стороны, которые служат фактическими переключателями. Слева от точки B находится дроссель (или фильтрующий индуктор).

Цель схемы состоит в том, чтобы взять напряжение источника питания, которое составляет 12 В перед точкой A , и преобразовать его в гораздо более низкое рабочее напряжение процессора или графического процессора в точке B , которое составляет примерно 1,2 В.

Operation [править]

Когда переключатель верхнего плеча замкнут, напряжение в точке A, становится 12 В, но напряжение на другой стороне катушки индуктивности не изменяется мгновенно, вместо этого катушка индуктивности продолжает сопротивляться изменению тока.Когда на индуктор подается напряжение 12 В, индуктор создает магнитное поле, которое создает падение напряжения на выходном зажиме. По мере того, как индуктор создает большее магнитное поле (т.е. заряжается), падение напряжения становится все меньше и меньше, пока он не будет полностью заряжен и напряжение не достигнет 12 В. На графике ниже показано напряжение, которое будет подаваться на ЦП / ГП в точке B , если переключатель высокого давления должен был оставаться замкнутым в течение достаточного времени:

.

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о