تنظیم سرعت موتورهای الکتریکی در فناوری مدرن الکترونیکی نه با تغییر ولتاژ تغذیه، همانطور که قبلا انجام شد، بلکه با تامین پالس های جریان با مدت زمان های مختلف به موتور الکتریکی به دست می آید. برای این اهداف آنها خدمت می کنند که تبدیل شده اند اخیرابسیار محبوب - PWM ( عرض پالس مدوله شده) تنظیم کننده. مدار جهانی است - همچنین سرعت موتور، روشنایی لامپ ها و جریان شارژر را کنترل می کند.

مدار رگولاتور PWM

نمودار فوق عالی کار می کند، پیوست شده است.

بدون تغییر مدار، می توان ولتاژ را تا 16 ولت افزایش داد. ترانزیستور را بسته به قدرت بار قرار دهید.

قابل مونتاژ است تنظیم کننده PWMو بر این اساس نمودار الکتریکی، با یک ترانزیستور دوقطبی معمولی:

و در صورت لزوم، به جای ترانزیستور کامپوزیت KT827، یک IRFZ44N اثر میدانی با مقاومت R1 - 47k نصب کنید. polevik بدون رادیاتور در بار تا 7 آمپر گرم نمی شود.

عملکرد کنترلر PWM

تایمر روی تراشه NE555 ولتاژ خازن C1 را که از پایه THR حذف می شود، نظارت می کند. به محض رسیدن به حداکثر، ترانزیستور داخلی باز می شود. که پین ​​DIS را به زمین کوتاه می کند. در این حالت یک صفر منطقی در خروجی OUT ظاهر می شود. خازن از طریق DIS شروع به تخلیه می کند و هنگامی که ولتاژ روی آن صفر شد، سیستم به حالت مخالف تغییر می کند - در خروجی 1، ترانزیستور بسته است. خازن دوباره شروع به شارژ شدن می کند و همه چیز دوباره تکرار می شود.

شارژ خازن C1 مسیر را دنبال می کند: "R2->بازوی بالایی R1 ->D2" و تخلیه در طول مسیر: D1 -> بازوی پایین R1 -> DIS. وقتی مقاومت متغیر R1 را می چرخانیم، نسبت مقاومت بازوهای بالایی و پایینی را تغییر می دهیم. که بر این اساس، نسبت طول پالس را به مکث تغییر می دهد. فرکانس عمدتا توسط خازن C1 تنظیم می شود و همچنین کمی به مقدار مقاومت R1 بستگی دارد. با تغییر نسبت مقاومت شارژ/دشارژ، چرخه وظیفه را تغییر می دهیم. مقاومت R3 تضمین می کند که خروجی به سطح بالایی کشیده می شود - بنابراین یک خروجی جمع کننده باز وجود دارد. که قادر به تنظیم مستقل سطح بالایی نیست.

شما می توانید از هر دیود، خازن هایی با ارزش تقریباً مشابه در نمودار استفاده کنید. انحرافات در یک مرتبه بزرگی تأثیر قابل توجهی بر عملکرد دستگاه ندارند. به عنوان مثال، در 4.7 نانوفاراد تنظیم شده در C1، فرکانس به 18 کیلوهرتز کاهش می یابد، اما تقریباً قابل شنیدن نیست.

اگر پس از مونتاژ مدار، ترانزیستور کنترل کلید داغ شود، به احتمال زیاد کاملاً باز نمی شود. یعنی افت ولتاژ زیادی در ترانزیستور وجود دارد (تا حدی باز است) و جریان از آن عبور می کند. در نتیجه انرژی زیادی برای گرمایش تلف می شود. توصیه می شود مدار را در خروجی با خازن های بزرگ موازی کنید، در غیر این صورت آواز می خواند و ضعیف تنظیم می شود. برای جلوگیری از سوت زدن، C1 را انتخاب کنید، سوت اغلب از آن می آید. به طور کلی، دامنه کاربرد آن بسیار گسترده است لامپ های ال ای دی، نوارهای LED و نورافکن، اما دفعه بعد بیشتر در مورد آن. این مقاله با پشتیبانی ear, ur5rnp, stalker68 نوشته شده است.

کنترل کننده دور موتور PWM جریان مستقیمساده ترین راه برای سازماندهی آن استفاده از یک تنظیم کننده PWM است. PWM مدولاسیون عرض پالس است، در زبان انگلیسیاین PWM نامیده می شود - مدولاسیون عرض پالس. من این نظریه را با جزئیات توضیح نمی دهم؛ اطلاعات زیادی در اینترنت وجود دارد.

به قول خودمان - اگر موتور 12 ولت DC داشته باشیم - با تغییر ولتاژ تغذیه می توانیم دور موتور را تنظیم کنیم. با تغییر ولتاژ تغذیه از صفر به 12 ولت، دور موتور از صفر به حداکثر تغییر می کند. در مورد رگولاتور PWM، چرخه وظیفه پالس ها را از 0 به 100% تغییر می دهیم و این معادل تغییر ولتاژ تغذیه موتور خواهد بود و دور موتور نیز بر این اساس تغییر می کند.

اولین رگولاتور PWM 5 آمپر را در نظر بگیرید. چنین ریز مدار مورد علاقه همه آماتورهای رادیویی وجود دارد - این تایمر NE555 (یا آنالوگ شوروی KR1006VI) است. روی این تراشه است که تنظیم کننده PWM مونتاژ می شود. علاوه بر تایمر، در اینجا من از یک تثبیت کننده 9 ولتی LM7809، یک ترانزیستور اثر میدان قدرتمند کانال N IRF540، یک دیود دوگانه شاتکی و همچنین سایر قطعات کوچک استفاده می کنم. مداری که توسط آن این رگولاتور مونتاژ می شود برای همه شناخته شده است و بسیار محبوب است.

در یک نسخه قدرتمندتر، من به سادگی از اتصال موازی چندین استفاده می کنم ترانزیستورهای اثر میدانی IRF540 و دیود دوگانه شاتکی قوی تر. وگرنه همه چیز یکسان است.

اتصال رگولاتور PWM بسیار ساده است. 4 ترمینال را مشاهده می کنید - دو ترمینال برای منبع تغذیه (+) و (-) و دو ترمینال برای اتصال موتور (M+) و (M-).

من همچنین یک رگولاتور PWM با محافظ جریان ساختم. برای این منظور از مشترک استفاده کردم تقویت کننده عملیاتی LM358 و دو اپتوکوپلر PC817. هنگامی که جریانی که با تریمر R12 تنظیم کرده‌ایم تجاوز می‌کند، ماشه ضامن در آپمپ DA3.1، اپتوکوپلرهای DA4 و DA5 فعال می‌شود و تولید پالس‌ها در پایه پنجم تایمر NE555 مسدود می‌شود. برای شروع دوباره تولید، باید با استفاده از دکمه S1 برای مدت کوتاهی برق را از مدار خارج کنید.

اکثر آماتورهای رادیویی شوروی و خارجی با تایمر یکپارچه آنالوگ SE555/NE555 (KR1006) که از سال 1971 دور توسط Signetics Corporation تولید شده است، بسیار آشنا هستند. فهرست کردن این ریز مدار ارزان قیمت اما چند منظوره در طول تقریباً نیم قرن عمر خود برای چه اهدافی دشوار است. با این حال، حتی با توسعه سریع صنعت الکترونیک در سال های گذشته، همچنان محبوب است و در حجم قابل توجهی تولید می شود.
مدار ساده یک رگولاتور PWM خودرو ارائه شده توسط جریکو یونو یک طراحی حرفه ای و کاملاً اشکال زدایی نیست و به دلیل ایمنی و قابلیت اطمینان آن قابل توجه است. این فقط یک آزمایش ارزان کوچک است که با استفاده از قطعات بودجه موجود مونتاژ شده و حداقل نیازها را کاملاً برآورده می کند. بنابراین، توسعه دهنده آن مسئولیت هر اتفاقی را که ممکن است برای تجهیزات شما در هنگام کار با مدار شبیه سازی شده بیفتد را بر عهده نمی گیرد.

مدار رگولاتور NE555 PWM

برای ایجاد یک دستگاه PWM شما نیاز دارید:

• آهن لحیم کاری برقی;
• تراشه NE555;
• مقاومت متغیر 100 کیلو اهم؛
• مقاومت 47 اهم و 1 کیلو اهم 0.5 وات;
• خازن 0.1 μF؛
• دو دیود 1N4148 (KD522B).

مونتاژ گام به گام مدار آنالوگ

ما ساخت مدار را با نصب جامپرها روی ریز مدار شروع می کنیم. با استفاده از آهن لحیم کاری، تماس های تایمر زیر را با یکدیگر می بندیم: 2 و 6، 4 و 8.

سپس، با هدایت جهت حرکت الکترون، "بازوها" را به مقاومت متغیر لحیم می کنیم پل دیودی(جریان جریان در یک جهت). رتبه بندی دیودها از بین موارد موجود و ارزان انتخاب شدند. می توانید آنها را با سایرین جایگزین کنید - این عملاً هیچ تأثیری بر عملکرد مدار نخواهد داشت.

برای جلوگیری مدار کوتاهو هنگامی که مقاومت متغیر در موقعیت شدید خود پیچ ​​شود، ریزمدار می سوزد، ما مقاومت شنت منبع تغذیه را روی 1 کیلو اهم تنظیم می کنیم (پایین های 7-8).

از آنجایی که NE555 به عنوان یک ژنراتور اره عمل می کند، برای به دست آوردن مداری با فرکانس مشخص، مدت زمان پالس و مکث، تنها چیزی که باقی می ماند انتخاب یک مقاومت و خازن است. یک 18 کیلوهرتز نامفهوم توسط یک خازن 4.7 nF به ما داده می شود، اما چنین مقدار خازنی کوچکی باعث ناهماهنگی شانه ها در حین کارکرد ریز مدار می شود. مقدار بهینه را 0.1 µF تنظیم کردیم (مخاطبین 1-2).

شما می توانید از "جیرجیر" تند و زننده مدار جلوگیری کنید و خروجی را با استفاده از چیزی با امپدانس کم، به عنوان مثال یک مقاومت 47-51 اهم، به سطح بالایی بکشید.

تنها چیزی که باقی می ماند اتصال برق و بار است. مدار برای ولتاژ ورودی طراحی شده است شبکه روی بردماشین 12 ولت DC، اما برای نمایش بصری از باتری 9 ولتی نیز شروع می شود. ما آن را با رعایت قطبیت (به علاوه در پایه 8، منهای روی پایه 1) به ورودی ریز مدار متصل می کنیم.

تنها چیزی که باقی می ماند مقابله با بار است. همانطور که از نمودار مشاهده می شود، زمانی که مقاومت متغیر ولتاژ خروجی را به 6 ولت کاهش داد، اره در خروجی (پایه های 1-3) حفظ شد، یعنی NE555 در این مدار هم ژنراتور اره و هم مقایسه کننده در مدار است. همان زمان. تایمر شما در حالت a-stable کار می کند و چرخه کاری کمتر از 50٪ دارد.

این ماژول می تواند 6-9 آمپر جریان مستقیم را تحمل کند، بنابراین با حداقل تلفات می توانید یک نوار LED در ماشین و یک موتور کم مصرف را به آن وصل کنید که دود را از بین می برد و در گرما روی صورت شما می وزد. مانند آن:

یا مثل این:

اصل عملکرد یک تنظیم کننده PWM

عملکرد یک تنظیم کننده PWM بسیار ساده است. تایمر NE555 ولتاژ خازن C را کنترل می کند. هنگامی که آن را به حداکثر (شارژ کامل) شارژ کرد، ترانزیستور داخلی باز می شود و یک صفر منطقی در خروجی ظاهر می شود. در مرحله بعد، ظرفیت خازن تخلیه می شود که منجر به بسته شدن ترانزیستور و رسیدن یک منطقی به خروجی می شود. در به طور کامل تخلیه شده استظرفیت، سیستم سوئیچ می شود و همه چیز تکرار می شود. در لحظه شارژ، جریان در امتداد یک طرف جریان می یابد و در هنگام تخلیه در جهت دیگری جریان می یابد. با استفاده از یک مقاومت متغیر، نسبت مقاومت شانه را تغییر می دهیم، به طور خودکار ولتاژ خروجی را کاهش یا افزایش می دهیم. یک انحراف فرکانس جزئی در مدار وجود دارد، اما در محدوده قابل شنیدن قرار نمی گیرد.

ویدیوی کارکرد رگولاتور PWM را تماشا کنید

مدولاسیون عرض پالس (PWM) یک روش تبدیل سیگنال است که در آن مدت زمان پالس (ضریب وظیفه) تغییر می کند، اما فرکانس ثابت می ماند. در اصطلاح انگلیسی به آن PWM (مدولاسیون عرض پالس) گفته می شود. در این مقاله به طور مفصل به این خواهیم پرداخت که PWM چیست، کجا استفاده می شود و چگونه کار می کند.

منطقه برنامه

با توسعه فناوری میکروکنترلر، فرصت های جدیدی برای PWM باز شده است. این اصل پایه و اساس شد لوازم برقی، که هم نیاز به تنظیم پارامترهای خروجی و هم حفظ آنها در یک سطح معین دارد. روش مدولاسیون عرض پالس برای تغییر روشنایی نور، سرعت چرخش موتورها و همچنین در کنترل ترانزیستور قدرت منابع تغذیه نوع پالسی (PSUs) استفاده می شود.

مدولاسیون عرض پالس (PW) به طور فعال در ساخت سیستم های کنترل روشنایی LED استفاده می شود. به دلیل اینرسی کم، LED زمان سوئیچ (چشمک زدن و خاموش شدن) را در فرکانس چند ده کیلوهرتز دارد. عملکرد آن در حالت پالس توسط چشم انسان به عنوان یک درخشش ثابت درک می شود. به نوبه خود، روشنایی به مدت زمان پالس (وضعیت باز LED) در طول یک دوره بستگی دارد. اگر زمان پالس برابر با زمان مکث باشد، یعنی چرخه کار 50٪ باشد، روشنایی LED نصف مقدار اسمی خواهد بود. با رایج شدن لامپ های LED 220 ولت، این سوال مطرح شد که قابلیت اطمینان عملکرد آنها با ولتاژ ورودی ناپایدار افزایش می یابد. راه حل به شکل یک ریز مدار جهانی یافت شد - یک درایور قدرت که بر اساس اصل عرض پالس یا مدولاسیون فرکانس پالس کار می کند. مداری بر اساس یکی از این درایورها به تفصیل شرح داده شده است.

به ورودی تراشه درایور عرضه می شود ولتاژ شبکهبه طور مداوم با ولتاژ مرجع در مدار مقایسه می شود و یک سیگنال PWM (PWM) در خروجی تولید می کند که پارامترهای آن توسط مقاومت های خارجی تنظیم می شود. برخی از ریز مدارها دارای یک پین برای تامین سیگنال کنترل آنالوگ یا دیجیتال هستند. بنابراین، عملکرد درایور پالس را می توان با استفاده از مبدل PHI دیگری کنترل کرد. جالب است که LED پالس های فرکانس بالا را دریافت نمی کند، بلکه جریانی را که توسط سلف صاف می شود، که عنصر اجباری چنین مدارهایی است، دریافت می کند.

استفاده در مقیاس بزرگ از PWM در تمام پنل های LCD منعکس شده است نور پس زمینه LED. متأسفانه در مانیتورهای LED، اکثر مبدل های PWB با فرکانس صدها هرتز کار می کنند که بر دید کاربران رایانه شخصی تأثیر منفی می گذارد.

میکروکنترلر آردوینو می تواند در حالت کنترلر PWM نیز کار کند. برای انجام این کار، تابع AnalogWrite() را فراخوانی کنید و در داخل پرانتز مقدار 0 تا 255 را نشان دهید. صفر مربوط به 0 ولت و 255 تا 5 ولت است. مقادیر متوسط ​​به نسبت محاسبه می شود.

گسترش گسترده دستگاه هایی که بر اساس اصل PWM کار می کنند به بشریت اجازه داده است که از منبع تغذیه ترانسفورماتور خطی فاصله بگیرد. نتیجه افزایش راندمان و کاهش چندین برابری وزن و اندازه منابع تغذیه است.

کنترلر PWM بخشی جدایی ناپذیر از مدرن است بلوک پالستغذیه. عملکرد ترانزیستور قدرت واقع در مدار اولیه را کنترل می کند ترانسفورماتور پالس. به دلیل وجود مدار بازخورد، ولتاژ در خروجی منبع تغذیه همیشه ثابت می ماند. کوچکترین انحراف ولتاژ خروجی از طریق بازخوردتوسط یک ریزمدار ثابت می شود که فوراً چرخه وظیفه پالس های کنترل را تصحیح می کند. علاوه بر این، یک کنترلر مدرن PWM تعدادی از وظایف اضافی را حل می کند که به افزایش قابلیت اطمینان منبع تغذیه کمک می کند:

• حالت را فراهم می کند شروع نرممبدل؛
• دامنه و چرخه وظیفه پالس های کنترل را محدود می کند.
• سطح ولتاژ ورودی را کنترل می کند.
• محافظت در برابر اتصال کوتاه و دمای بیش از حد کلید برق؛
• در صورت لزوم، دستگاه را به حالت آماده به کار تغییر می دهد.

اصل عملکرد یک کنترلر PWM

وظیفه کنترلر PWM کنترل کلید پاور با تغییر پالس های کنترل است. هنگام کار در حالت سوئیچینگ، ترانزیستور در یکی از دو حالت (کاملا باز، کاملا بسته) قرار دارد. در حالت بسته، جریان از طریق اتصال p-n از چند μA تجاوز نمی کند، به این معنی که اتلاف توان به سمت صفر می رود. در حالت باز، با وجود جریان بالا، مقاومت اتصال pn بسیار کم است که منجر به تلفات حرارتی ناچیز می شود. بیشترین مقدار گرما در لحظه انتقال از یک حالت به حالت دیگر آزاد می شود. اما به دلیل کوتاه بودن زمان انتقال نسبت به فرکانس مدولاسیون، تلفات توان در هنگام سوئیچینگ ناچیز است.

مدولاسیون عرض پالس به دو نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شود. هر نوع مزایای خاص خود را دارد و می تواند به روش های مختلف در طراحی مدار پیاده سازی شود.

PWM آنالوگ

اصل کار یک مدولاتور PWM آنالوگ بر اساس مقایسه دو سیگنال است که فرکانس آنها چندین مرتبه بزرگی متفاوت است. عنصر مقایسه یک تقویت کننده عملیاتی (مقایسه کننده) است. یک ولتاژ دندانه اره با فرکانس ثابت بالا به یکی از ورودی های آن و یک ولتاژ تعدیل کننده فرکانس پایین با دامنه متغیر به دیگری وارد می شود. مقایسه کننده هر دو مقدار را مقایسه می کند و پالس های مستطیلی را در خروجی تولید می کند که مدت زمان آن توسط مقدار فعلی سیگنال تعدیل کننده تعیین می شود. در این حالت فرکانس PWM برابر با فرکانس سیگنال دندان اره است.

PWM دیجیتال

مدولاسیون عرض پالس در تفسیر دیجیتال یکی از بسیاری از عملکردهای میکروکنترلر (MCU) است. MK که منحصراً با داده های دیجیتال کار می کند، می تواند سطح ولتاژ بالا (100٪) یا پایین (0٪) را در خروجی های خود ایجاد کند. با این حال، در بیشتر موارد، برای کنترل موثر بار، ولتاژ در خروجی MC باید تغییر کند. به عنوان مثال، تنظیم دور موتور، تغییر روشنایی LED. برای بدست آوردن هر مقدار ولتاژ در بازه 0 تا 100 درصد در خروجی میکروکنترلر چه کاری باید انجام دهم؟

مشکل با استفاده از روش مدولاسیون عرض پالس و با استفاده از پدیده oversampling، زمانی که فرکانس سوئیچینگ مشخص شده چندین برابر بیشتر از پاسخ دستگاه کنترل شده است، حل می شود. با تغییر چرخه وظیفه پالس ها، مقدار متوسط ​​ولتاژ خروجی تغییر می کند. به عنوان یک قاعده، کل فرآیند در فرکانس ده ها تا صدها کیلوهرتز رخ می دهد که امکان تنظیم صاف را فراهم می کند. از نظر فنی، این با استفاده از یک کنترلر PWM - یک میکرو مدار تخصصی که "قلب" هر سیستم کنترل دیجیتالی است، اجرا می شود. استفاده فعال از کنترلرهای مبتنی بر PWM به دلیل مزایای غیرقابل انکار آنها است:

• راندمان تبدیل سیگنال بالا؛
• ثبات کار؛
• صرفه جویی در انرژی مصرف شده توسط بار؛
• کم هزینه؛
• قابلیت اطمینان بالای کل دستگاه

شما می توانید سیگنال PWM را در پین های میکروکنترلر به دو صورت دریافت کنید: سخت افزاری و نرم افزاری. هر MK دارای یک تایمر داخلی است که قادر به تولید پالس های PWM در پین های خاص است. به این ترتیب پیاده سازی سخت افزاری حاصل می شود. دریافت سیگنال PWM با استفاده از دستورات نرم افزاری امکانات بیشتری از نظر وضوح دارد و امکان استفاده از تعداد پین های بیشتری را به شما می دهد. با این حال، روش نرم افزاری منجر به بارگذاری بالای MK می شود و حافظه زیادی را اشغال می کند.

قابل توجه است که در PWM دیجیتال تعداد پالس ها در هر دوره می تواند متفاوت باشد و خود پالس ها می توانند در هر قسمت از دوره قرار گیرند. سطح سیگنال خروجی با کل مدت زمان تمام پالس ها در هر دوره تعیین می شود. باید درک کرد که هر پالس اضافی انتقال ترانزیستور قدرت از حالت باز به حالت بسته است که منجر به افزایش تلفات در هنگام سوئیچینگ می شود.

مثالی از استفاده از رگولاتور PWM

یکی از گزینه‌های پیاده‌سازی یک تنظیم‌کننده ساده PWM قبلاً در توضیح داده شده است. این بر اساس یک میکرو مدار ساخته شده است و دارای یک مهار کوچک است. اما، با وجود طراحی ساده مدار، رگولاتور دارای کاربردهای نسبتاً گسترده ای است: مدارهایی برای کنترل روشنایی LED ها، نوارهای LED، تنظیم سرعت چرخش موتورهای DC.

همچنین بخوانید

مدولاسیون عرض پالس (PWM، مخفف انگلیسی PWM - Pulse-Width Modulation) روشی برای رمزگذاری سیگنال آنالوگ با تغییر عرض (مدت زمان) است. پالس های مستطیلیفرکانس حامل شکل 1 نمودارهای معمولی یک سیگنال PWM را نشان می دهد.

از آنجایی که با PWM فرکانس پالس و در نتیجه دوره (T) بدون تغییر باقی می‌ماند، وقتی عرض پالس (t) کاهش می‌یابد، مکث بین پالس‌ها افزایش می‌یابد (شکل 16) و برعکس، وقتی پالس گسترش می‌یابد، مکث باریک می‌شود ( شکل 1c).

اگر سیگنال PWM از فیلتر عبور داده شود فرکانس های پایین تر(LPF)، سپس سطح ولتاژ DC در خروجی فیلتر توسط چرخه وظیفه پالس های PWM تعیین می شود. چرخه وظیفه Q نسبت دوره پالس T به مدت زمان آنها t است، یعنی. فرمول:

متقابل چرخه وظیفه، که در ادبیات نیز یافت می شود، "ضریب پر" (K3) نامیده می شود. هدف فیلتر پایین گذر عبور دادن فرکانس حامل PWM به خروجی نیست.

خود فیلتر ممکن است از یک مدار RC یکپارچه ساده تشکیل شده باشد یا به طور کلی وجود نداشته باشد، برای مثال، اگر بار دارای اینرسی کافی باشد.

برنج. 1. برنامه های عملیاتی PWM.

بنابراین، با استفاده از دو سطح منطقی "1" و "0" می توانید هر مقدار میانی سیگنال آنالوگ را بدست آورید. مدولاسیون عرض پالس به طور گسترده در الکترونیک مدرن مانند منابع تغذیه سوئیچینگ یا دستگاه های پردازش دیجیتال استفاده می شود. سیگنال های صوتی. یک مدولاتور پهنای پالس بر روی یک تراشه CMOS منفرد توضیح داده شده است.

این بر اساس دو عنصر منطقی (شکل 2) از ریزمدار K176LP1 (شکل 3) ساخته شده است که به آن یک عنصر منطقی جهانی (آنالوگ خارجی - CD4007) می گویند.

تطبیق پذیری IC در این واقعیت نهفته است که می توان از آن به عنوان سه عنصر NOT مستقل، و به عنوان یک عنصر ZIL-NOT (شکل 3b) و به عنوان یک عنصر NOT با ضریب انشعاب بزرگ (شکل 3b) استفاده کرد.

برنج. 2. تعدیل کننده عرض پالس روی یک تراشه CMOS.

برنج. 3. ساختار ریز مدار K176LP1.

ریز مدار شامل شش ترانزیستور MOS است که سه تای آنها (VT1...VT3) با کانال p و سه تای دیگر (VT4...VT6) با کانال p هستند. ولتاژ تغذیه به پایه های 14 (+9 ولت) و 7 (معمول)، پایه های 6، 3 و 10 ورودی و بقیه خروجی هستند.

عناصر منطقی با اهداف عملکردی مختلف با اتصالات مربوط به پایه های ورودی و خروجی به دست می آیند. مدولاتور (شکل 2) چرخه وظیفه پالس های نوسانگر را مطابق با ولتاژ کنترل تغییر می دهد.

تنظیم چرخه وظیفه با شنت کردن مقاومت زمان بندی R2 با مقاومت کانال های ترانزیستورهای اثر میدان VT1 و VT2 موجود در ریزمدار تضمین می شود.

چرخه کار از 1 تا 99 درصد دوره فرکانس عملیاتی متفاوت است. نقطه ضعف این ژنراتور غیرقابل اعتماد بودن شروع زمانی است که ظرفیت خازن زمان بندی C1 کاهش می یابد (با افزایش فرکانس تولید).

برای از بین بردن این اشکال، من پیشنهاد می کنم که یک مدولاتور پهنای پالس را با استفاده از سه عنصر منطقی پیاده سازی کنیم (شکل 4). ژنراتور سه عنصری در هر صورت شروع به کار می کند و خازن به سادگی فرکانس آن را کاهش می دهد. مدولاتور عرض پالس بر روی ریزمدار DD2 و اینورتر DD1 ساخته شده است.

ترانزیستورهای اثر میدان VT1 و VT2 از ریزمدار از طریق دیودهای VD1 و VD2 به موازات مقاومت R2 متصل می شوند.

برنج. 4. مدولاتور عرض پالس با استفاده از سه عنصر منطقی.

هنگامی که سطح در خروجی ژنراتور بالا است، دیود VD2 باز می شود، یعنی. مقاومت کانال n VT2 به موازات R2 متصل می شود. به طور مشابه، مقاومت کانال p VT1 از طریق VD1 به موازات R2 در سطح پایین در خروجی ژنراتور سوئیچ می شود.

مدولاتور عرض پالس، چرخه وظیفه پالس های ژنراتور را مطابق با ولتاژ کنترل تغییر می دهد. تغییر در فرکانس نوسان به خودی خود حداقل به چرخه وظیفه بستگی دارد، زیرا مقاومت کانال یک ترانزیستور افزایش می یابد و دیگری در هر مقدار از ولتاژ کنترل کاهش می یابد. بنابراین، مقدار متوسط ​​مقاومت R2 مقاومت شنت در طول دوره ثابت می ماند.

افزایش ولتاژ کنترل عرضه شده به مدولاتور منجر به افزایش مدت زمان پالس های خروجی می شود - برعکس. فرکانس نوسان بدون تغییر باقی می ماند. این ژنراتور می تواند سیگنالی با فرکانس تا 10 مگاهرتز تولید کند.

V. کلاشنیک، ورونژ. ایمیل: kalaviv[a]mail.ru. RM-07-12.

ادبیات:

1. تعدیل کننده عرض پالس روی یک تراشه CMOS. - الکترونیک، 1356، شماره 13، ص55.
2. ژنراتورهای مبتنی بر عناصر CMOS. - مدار، 1386، شماره 6، ص37.