Generatore di impulsi (monostabile)

Generatore di impulsi (monostabile) Osserviamo il circuito di figura. La capacità C è collegata in parallelo al diodo D1. Pertanto, la tensione Vc non potrà mai essere superiore a Vd. Ciò implica che quando l’uscita dell’operazionale si porta in saturazione positiva, è costretta a rimanere in quello stato. La tensione sul morsetto (+), individuata applicando il principio SdE, ed indicando con VM la tensione Vy quando l’A.O. è in saturazione positiva, è data da:

Generatore di impulsi (monostabile) La tensione VM è quella che si misura in uscita quando l’A.O. è in saturazione positiva e vale: Per imporre all’uscita dell’A.O una transizione negativa occorre portare il morsetto (+) ad una tensione inferiore a Vd. Ciò lo si ottiene con un impulso di breve durata applicato all’ingresso del derivatore CaRa. Da quel momento Vy si porta a –VM ed il condensatore si carica con legge esponenziale da Vd verso la tensione –VM. Dopo un tempo t0 tale tensione diverrà inferiore alla tensione di soglia negativa: che nel frattempo si è localizzata ai capi del morsetto (+). A quel punto si avrà una nuova transizione positiva.

Generatore di impulsi (monostabile) Analizziamo il transitorio di carica. Ricordando che, in generale, vale la: e sapendo che: si ottiene, sostituendo:

Generatore di impulsi (monostabile) All’istante t0 la tensione ai capi del condensatore eguaglia la Vth-. Pertanto: Ricordando che: sostituendo si ottiene:

Generatore di impulsi (monostabile) Infine, per t0, si ottiene: Dopo questo tempo l’uscita dell’A.O. torna a VM; il condensatore torna al valore Vd dopo un tempo detto di recupero (o di ripristino). Per calcolare tale tempo facciamo prima le seguenti osservazioni: il diodo D1, fino a che il condensatore ha ai suoi capi una tensione negativa, deve essere considerato come un circuito aperto. Inoltre, per il momento, non consideriamo la presenza del ramo R’D2. L’equazione di questo transitorio vale (Vfin=VM ; Vin=Vth-):

Generatore di impulsi (monostabile) Che diviene pari a Vγ dopo un tempo t’r: sviluppando si ottiene:

Generatore di impulsi (monostabile) Ricordando che: si ottiene, sostituendo (e trascurando Vγ rispetto a VM):

Generatore di impulsi (monostabile) Si può dimostrare che il tempo di ripristino complessivo è pari a: Inoltre, considerando il ramo R’D2, la costante di tempo di carica di C, ai fini del calcolo di tr’, si modifica in: