Formater impulsów wzorcowych 50 Hz

01 kwietnia 2010

Stabilność częstotliwości w sieci energetycznej jest w naszym kraju na tyle wysoka, że można ją zastosować jako wzorzec w domowych zegarach czasu rzeczywistego. Ponieważ układy cyfrowe „lubią” przebiegi prostokątne bardziej od sinusoidalnych, przedstawiamy opis prostego formatera impulsów prostokątnych, który umożliwia wytworzenie odpowiedniego sygnału wzorcowego.

Schemat elektryczny formatera pokazano na rys. 1.

Rys. 1. Schemat elektryczny urządzenia

Jest to prosty komparator z pętlą dodatniego sprzężenia zwrotnego, którego zadaniem jest utworzenie histerezy w charakterystyce przejściowej układu. Dzięki histerezie komparator pracuje stabilnie i nie wpada w oscylacje w okolicach progu komparacji, komparator działa w tym układzie jak przerzutnik Schmitta. Skutek wprowadzenia histerezy pokazano na rys. 2 (przebieg niebieski to napięcie z wyjścia transformatora sieciowego, przebieg pomarańczowy – napięcie na wyjściu komparatora).

Rys. 2. Efekt histerezy napięciowej komparatora (skale w osi Y obydwu przebiegów nie są jednakowe!)

Komparator dobrze sobie radzi z formowaniem impulsów prostokątnych w szerokim zakresie napięcia wejściowego (sprawdzono w zakresie od ok. 60 mV – rys. 3 – do 5 VAC), które – ważne! – musi być odizolowane od sieci energetycznej. Do tego celu można wykorzystać transformator zasilający urządzenie, zgodnie z połączeniami pokazanymi na rys. 4.