Инфранизкая частота в генераторах прямоугольных импульсов

В состав многих радиолюбительских и промышленных электронных устройств входят генераторы прямоугольных импульсов. Всем, кто хоть немного знает электронику, известны мультивибраторы на инверторах в микросхемном исполнении. На повышенных значениях частоты следования их выходных импульсов такие мультивибраторы обычно работают неплохо. Но генераторы инфранизких частот по классической схеме построить практически невозможно. Конечно, существуют генераторы инфранизких частот, но очень многие из них построены с немалым количеством радиодеталей, а это и стоимость, и затраченное время, и возможные ошибки при повторении. В данной статье предлагаются схемы двух генераторов прямоугольных импульсов инфранизкой частоты - очень простых, надежных и нетрадиционного исполнения. На рис.1 изображена схема генератора прямоугольных импульсов, который через равные промежутки времени (в данном случае через 30 с) включает или выключает исполнительные механизмы, система управления которыми реагирует на фронт управляющего импульса.

На инверторах DD1.1, DD1.2, DD1.3 построен генератор прямоугольных импульсов с частотой их следования около 10 кГц (период следования импульсов равен 0,1 мс, длительность импульса равна 0,05 мс). На D триггере DD2.1 выполнен одновибратор. Продолжительность импульса на его выходе около 30 с (τи = R2×C2). Одновибратор запускается первым же положительным перепадом импульса задающего генератора на DD1 и вырабатывает положительный импульс длительностью 30 с на выходе. Но одновибратор находится в исходном «нулевом» состоянии недолго. Первым же положительным импульсом задающего генератора одновибратор снова вырабатывает положительный импульс длительностью 30 с и т. д. Промежуток между положительными выходными импульсами в пределах от 0,1 мкс до 0,1 мс. Существуют и такие электронные устройства, которые работают при наличии определенного уровня на входе (уровня лог. «0» или лог. «1»). Для управления электронными устройствами и служит генератор прямоугольных импульсов инфранизких частот, схема которого изображена на рис.2.

На выходе генератора прямоугольных импульсов установлен обычный счетный триггер. Прямоугольные импульсы на его выходе имеют период следования около 1 мин., длительность импульса около 30 с. Цепочка R3, СЗ служит для установки триггера DD2.2 в исходное «нулевое» состояние при включении в работу источника питания, питающего данный генератор. Если установить на выходе рассматриваемого генератора обычный цифровой счетчик, то период следования выходных импульсов будет равен 10 мин., счетчика -100 мин. (1 час 40 мин.) и т. д. Особую ценность приведенные схемы генераторов прямоугольных импульсов инфранизких частот приобретают в случае необходимости применения микросхем ТТЛ. При необходимости получения частоты выходных импульсов генератора, измеряемой в десятках герц, генераторы, выполненные на инверторах микросхем ТТЛ, запускаются нечетко, а получить импульсы с крутыми спадами, необходимыми для стабильной работы этих генераторов со счетными триггерами или счетчиками, часто становится вообще невозможным. На очень низких частотах вообще нет возможности ввести генератор в автоколебательный режим, используя традиционные конденсатор с резистором в качестве времязадающих элементов генератора.