V. Генератор частоты коммутации (рис. 9).

Генератор частоты коммутации (ГЧК) собран на транзисторах VT1, VT2, VT3. Он вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения, которые управляют триггером на транзисторах VT5, VT6. Кроме этого, импульсы с ГЧК управляют электронным коммутатором - оптронными парами, пропускающими электрический сигнал в измерительный или опорный канал, и транзистором VT2, разряжающим конденсатор пикового детектора. Блок - схема генератора частоты коммутации (ГЧК) изображена на рис. 10.

Частота генератора равна 0,5 Гц и определяется постоянной времени сопротивленияR8 и конденсатора С5. С эмиттерного повторителя на VT4 снимаются импульсы, которые через дифференцирующий конденсатор С10 подаются на транзистор VT2 (см. рис. 5). Последний открывается на время переключения генератора.

Рис. 10 Блок-схема ГЧК

Время определяется емкостью дифференцирующего конденсатора С10 - рис. 11.С этого же эмиттерного повторителя через стабилитрон VD5 подается сигнал на контакт 12. Он открывает оптроны VD1, VD2.

Через конденсатор С6 импульсы с генератора подаются на триггер, собранный на транзисторах VT5, VT6. Он играет роль делителя частоты коммутации генератора. Если частота генерации импульсов – 1 Гц, то частота выходных импульсов триггера 0,5 Гц.

Ток эмиттера VT5, когда он открыт, идет через оптрон VD5, VD6 (см. рис. 5), а ток эмиттера VT6 открывает транзисторный оптрон VT7 и фотодиоды VD3, VD4 (см. рис. 5).

с VT4:

cC10:

Рис. 11 Результат дифференцирования напряжения конденсатором С10

Транзисторный оптрон VT7, открываясь, управляет работой электромагнитов (ЭМ), которые в свою очередь управляют оптическими шторками, позволяющими проходить свету от ближнего или дальнего отражателя. В приборе ФИ-1 предусмотрены две пары шторок и два управляющих ЭМ. Первая пара пропускает опорный и зондирующий пучки от ОД, вторая пара - опорный и зондирующий пучки от ОБ. Таким образом, открывая соответствующую пару оптронов, ГЧК пропускает электрический сигнал в измерительный или опорный канал.

Питается ГЧК от однополупериодного выпрямителя (на схеме не показан). Конденсатор С3 и сопротивление R22 фильтруют напряжение питания, а стабилитрон VD3 стабилизирует и делает его равным 47 В. Плюс питания подается через резистор R22.

Рассмотрим процесс генерирования импульса.

Заряжающиеся емкости С5 и С15 стоят в эмиттерной цепи. Разрядка их происходит через резистор R5, подключенный к источнику напряжения.

На верхний провод схемы подается отрицательное напряжение (земля), а на нижний провод (+U_пит) – положительное. Первоначально левая обкладка конденсатора С5 имеет отрицательный потенциал, а правая – положительный. Так как эмиттер VT1 заряжен отрицательно относительно базы, то он закрыт. Следовательно, на коллектор VT1 поступает напряжение с отрицательного полюса источника питания. Далее оно поступает на базу VT2 и открывает его. Тогда на эмиттере VT2 – отрицательное напряжение. Оно подается на базы транзисторов VT3 и VT4, тем самым открывая их. На эмиттерах транзисторов VT3 и VT4 – отрицательное напряжение.

В это время конденсатор С5 перезаряжается через диод VD4 и резистор R9 от источника положительного напряжения, приходящего через контакт 13.

Поскольку сопротивления R5 и R9 достаточно велики, то перезарядка конденсатора происходит медленно (время перезарядки около 1 с). Напряжение на левой обкладке конденсатора С5 растет. Как только оно станет больше напряжения базы VT1, транзистор VT1 открывается. Через открытый транзистор VT1 на базу транзистора VT2 приходит положительное напряжение. Закрываются транзисторы VT2, VT3 и VT4. На их эмиттерах образуется положительный скачок напряжения. Формируется передний фронт импульса.

Однако, теперь конденсатор С5 снова перезаряжается через открытый транзистор VT1 и резистор R8. Сопротивление R8 на порядок меньше, чем R9, поэтому обратная перезарядка С5 осуществляется очень быстро – примерно за 0,05 с. В результате напряжение на эмиттере VT1 становится меньше напряжения на базе, VT1 снова закрывается. Соответственно, VT2, VT3 и VT4 открываются, напряжение на их эмиттерах резко падает. Формируется задний фронт импульса – рис. 12.

Подчеркнем, что задающими элементами генератора являются конденсатор С5, резисторы R5, R8 и R9. Генератор работает на одном транзисторе VT1.

Этот генератор резко несимметричный.



Рис. 12 Импульсы, вырабатываемые ГЧК

Большую часть времени транзистор VT1 находится в закрытом состоянии, а транзисторы VT2, VT3 и VT4 – в открытом.

Скважность генератора, то есть отношение периода импульсов к длительности импульса равна примерно 20.Кроме перечисленных основных узлов, в состав фотометрического блока входит узел импульсной лампы и блок питания.

Узел импульсной лампы обеспечивает питание газоразрядного строботрона ИСШ-7, который используется в качестве источника света. Схема питания строботрона стандартная, причем параметры подобраны так, чтобы частота вспышек составляла 50 Гц. Напряжение питания лампы (около 1000 В) получается с помощью схемы удвоения, которая вместе с силовым трансформатором входит в состав блока питания.