Генератор импульсов: устройство и функциональные возможности

Современные цифровые технологии, используемые в различных электронных устройствах, нуждаются в формировании коротких импульсов по фронтам входного сигнала.

Генератор импульсов синхронизирует различные процессы в электронных цифровых устройствах (таймеры, микропроцессоры, ЭВМ) путем генерации электрических импульсов заданной частоты. Также генераторы импульсов часто используются в качестве источников эталонной частоты для измерения временных интервалов.

Очевидно, что сложность электронно-цифровых устройств определяет тип прибора. Схема простейшего мультивибратора имеет два динамических состояния. В процессе перезарядки конденсатора током обратного направления происходит скачкообразный переход из одного динамического состояния в другое при помощи резисторов с расчетной частотой. Основным недостатком этой конструкции является низкая стабильность, достоинством – простота.

Более стабильную генерацию импульсов обеспечивает генератор импульсов, который выполнен на трех инверторах. В случае необходимости получения на выходе симметричных импульсов без подстройки в устройстве генераторов используются триггеры или три инвертора. Такие устройства позволяют осуществлять раздельную регулировку импульсов по длительности и пауз между ними, а также регулировку скважности импульсов.

Современные материнские платы вычислительной техники требуют использования большого количества различных частот, которые в свою очередь не должны быть зависимы друг от друга. Базовая же частота в 14,3 МГц, которая необходима для работы собственно микросхемы, формируется кварцевым резонатором, а выходные частоты корректируются самой, так называемой программируемой микросхемой. Для деления частоты на половину используются Т-триггеры в качестве счетчиков импульсов.

Так называемый тактовый генератор импульсов или автогенератор необходим для формирования рабочих тактов процессора, кроме этого он выполняет функцию организации циклов системной шины, что связано периодичностью обновления памяти, дешифрацией сигналов о состоянии процессора и контроллера ПДП. Некоторые процессоры выпускаются со встроенными автогенераторами.

03.02.2011