Генератор імпульсів з незалежним регулюванням частоти та шпаруватості. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Генератор імпульсів з незалежним регулюванням частоти та шпаруватості. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

Коментарі до статті

Нещодавно мені потрібно було зібрати генератор прямокутних імпульсів з порівняно потужним виходом і плавним ручним регулюванням частоти і шпаруватості. Маючи деякий досвід, я одразу вирішив, що основою генератора має стати мікросхема-таймер NE555 (КР1006ВІ1). Її випускають не один десяток років, вона дешева, надійна, має відмінні характеристики та легко узгоджується з логічними мікросхемами структури КМОП та ТТЛ. Напруга живлення таймера може лежати в межах від 5 до 15, а вихід витримує струм навантаження до 200 мА.

На жаль, пошук в Інтернеті відповідної схеми генератора не дав результату. Всі знайдені страждали одним і тим самим недоліком - при зміні частоти змінювалася і шпаруватість вихідних імпульсів. Або регулювання шпаруватості плавна, а частота - ступінчаста, за допомогою перемикача. В результаті потрібний генератор розроблено самостійно.

Як відомо, у таймері NE555 є два компаратори напруги. Поріг спрацьовування одного з них (умовно верхнього) без підключення додаткових резисторів дорівнює 2/3 напруги живлення, а другого (нижнього) – удвічі менше. Напруга на часзадающем конденсаторі під час роботи генератора коливається між цими порогами. Для зміни шпаруватості відомий класичний прийом - подати напругу з виходу мікросхеми через різноспрямовані діоди на крайні висновки змінного резистора, що регулює шпаруватість, а його двигун з'єднати з конденсатором. При такому регулюванні частота імпульсів не змінюється, тому що сума опорів резисторів, через які заряджається та розряджається конденсатор, залишається постійною.

Але як плавно регулювати частоту, не змінюючи шпаруватість? Я вирішив робити це, керуючи різницею порогів спрацьовування компараторів. Чим вона менша, тим менше за інших рівних умов йде часу на перезарядку конденсатора від одного порога до іншого і назад, тим вище стає частота імпульсів.

Маючи деякий досвід, я одразу вирішив, що основою генератора має стати мікросхема-таймер NE555 (КР1006ВІ1).

Генератор імпульсів з незалежним регулюванням частоти та шпаруватості
Рис. 1

Проблему вдається вирішити, зібравши генератор за схемою, зображеною малюнку. Тут нижній внутрішній компаратор таймера DA2 замінений зовнішнім, зібраним на окремій мікросхемі DA1. Його неінвертуючий вхід з'єднаний з часзадающим конденсатором С1, а до входу, що інвертує, підключений дільник напруги з резисторів R2, R3, R6-R8, що задає поріг спрацьовування. При розімкнутому ланцюгу змінного резистора R7 або при його дуже великому опорі поріг спрацювання компаратора DA1 такий самий, як у відключеного внутрішнього компаратора таймера DA2 - 1/3 напруги живлення. Цієї рівності домагаються підстроєним резистором R3. Зменшуючи опір змінного резистора R7, симетрично щодо половини напруги живлення зближують пороги верхнього компаратора таймера DA2 і зовнішнього компаратора DA1. Через війну частота імпульсів зростає, які шпаруватість, встановлена змінним резистором R4, залишається незмінною.

Потрібно сказати, що у першому варіанті генератора, схему якого я опублікував на форумі інтернет-порталу KAZUS.RU kazus.ru/forums/showthread.php?t=94852, резистор R6 відсутній. Але, як з'ясувалося, без нього не вдається досягти повної симетрії порогів, заважає наявний усередині таймера з'єднаний з його виведенням 5 дільник напруги, що формує з верхнього порога нижній. Резистор R6, опір якого дорівнює сумі опорів резисторів цього дільника, компенсує його вплив, роблячи симетричною повну схему формування порогів.

Суб'єктивно якість балансування можна оцінити, підключивши між виведенням 3 таймера та загальним проводом вольтметр постійної напруги. Його показання повинні залежати лише від положення змінного резистора R4. При регулюванні частоти змінним резистором R7 вони не повинні змінюватися. Цього досягають за допомогою підстроєного резистора R3. Якщо частота імпульсів настільки низька, що стрілка вольтметра коливається їм у такт, слід підключити вольтметр до таймера через інтегруючий RC-ланцюг з досить великою постійною часом або тимчасово підвищити частоту імпульсів, встановивши конденсатор меншої ємності С1.

При зазначених на схемі номіналах елементів та напрузі живлення 15 В змінний резистор R7 регулює частоту імпульсів приблизно від 50 Гц до 830 Гц. Однак зниження напруги живлення до 5 веде до зменшення частоти майже в два рази. У зв'язку з цим бажано живити генератор стабілізованою напругою.

Навантажувальна здатність виходу таймера NE555 дозволяє безпосередньо керувати досить потужними виконавчими пристроями та ключовими елементами. Ця обставина, а також можливість незалежного регулювання частоти та шпаруватості може обумовити широкий спектр застосування генератора.

Автор: П. Галашевський

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Органічний метеорит 14.04.2010

Проаналізовано новітніми методами склад метеорита, що впав у січні 2000 року на лід, що покривав озеро Тагіш у Канаді. Фрагменти були незабаром зібрані і заморожені, так що метеорит не піддавався впливу плюсових температур і не міг бути забруднений земною органікою.

Аналізи показали, що вуглецю в метеориті близько 6% за вагою – це рекорд. Майже половина знайденого вуглецю міститься в органічних сполуках, серед них органічні кислоти – мурашина, оцтова та капронова. Вміст мурашиної кислоти вчетверо вище, ніж у інших метеоритах з органікою.

Судячи з співвідношення в мурашиній кислоті дейтерію та звичайного водню, це саме "космічна" кислота. До речі, вже досить давно мурашину кислоту знайдено методами радіоастрономії у хмарах міжзоряного газу.

Інші цікаві новини:

▪ Про що співав археоптерикс

▪ Екрани E Ink Mobius для розумного годинника

▪ Екологічно чисті батареї

▪ Електростанція у горах

▪ Доступ до комп'ютера під контролем

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Комп'ютерні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Помпадури. Крилатий вислів

▪ стаття Звідки походить слово баг у значенні несправність? Детальна відповідь

▪ стаття Формувальник залізобетонних виробів та конструкцій. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Блок керування кінематикою інкубатора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вічний двигун уже створено? Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт