Základné elektrická schéma generátor obdĺžnikových impulzov je znázornený na obrázku. Pomocou regulátora KA7500B PWM (TL494 je trochu horší, pretože neexistuje 100% úprava PWM), môžete vytvoriť dobrý generátor štvorcových vĺn (20 Hz...200 kHz) s úpravou pracovného cyklu 0... 100 %. V tomto prípade môžete použiť dva nezávislé spínacie obvody pomocou obvodu so spoločným emitorom alebo spoločným kolektorom (do 250 mA a 32 V), alebo paralelným zapojením (do 500 mA). Ak sa pin 13 prepne zo zeme na 14 (stabilizovaných 5 V), výstupy sa budú striedavo zapínať.

Podľa dokumentácie má KA7500V pracovať pri napätí od 7 do 42 V a prúde na každom výstupe do 250 mA. Autorove mikroobvody však „vystrelili“ pri napätiach nad 35 V. Prúd mikroobvodov nebol kontrolovaný na horných hraniciach zo strachu z ich spálenia. Dostupné kópie mikroobvodov pracovali aj vo frekvenčnom rozsahu od zlomkov hertzov po 500...1000 kHz (v hornom rozsahu PWM je to samozrejme horšie v dôsledku predĺženia celkového času stráveného prepínaním komparátorov a výstupných spínačov). ).

Odpor odporu na vstupe generátora by mal byť v rozsahu od 1 kOhm do 100 MOhm, ale zmena frekvencie je nelineárna. Ale zmena frekvencie od vstupnej kapacity je lineárna, minimálne do 10 µF, väčšie hodnoty autor neskúšal). Presnosť inštalácie alebo väčší rozsah (od zlomkov hertzov po 500...1000 kHz) je možné rozšíriť použitím viacerých rozsahov.

• [B]LEAS Ďakujeme! Už som na to prišiel. 7805 bol po ruke, nahromadil to nastaviteľný stabilizátor 5-13v. Všetko funguje, všetko je nastaviteľné, amplitúda tiež :))). Mimochodom, zdá sa, že funguje dobre pri 5 voltoch, aj keď podľa údajového listu je to 7 voltov. A 32 V bolo zvolené, pretože podľa autora „pri napätí nad 35 V sa mikroobvody „spustili“. Len pochybujem o 250 mA, aj keď je to presne to, čo hovorí technický list. Výstupy som robil paralelne. Teoreticky by to malo byť 500mA, no vychádza mi, že na výstup pripojím pár LED (záťaž), pri napájacom napätí celého obvodu 12v majú odber 20mA, amplitúda signálu okamžite klesne na 6v. Existuje nejaký iný spôsob, ako zvýšiť prúd? A ako to urobiť správne?
• Váš výstupný stupeň je otvorený kolektor. Výstupný prúd je určený 1k rezistorom podľa obvodu, ktorý ide do 8.11 nôh. Podľa toho maximálny prúd pretekajúci obvodom +Pit -> 1000 ohmov -> mikroobvodový tranzistor -> zem bude 12 miliampérov pri napájaní 12V. Kde vo vašom obvode máte 6 voltov a aké zariadenie ste použili na meranie tejto hodnoty? Nezlyháva všeobecná výživa? Časovač KR1006VI1 možno použiť ako vyrovnávaciu pamäť. Výstupný výkon až 200 miliampérov.
• Všeobecná výživa nezlyháva, je stabilná. Toto mi vychádza (v útoku) V tejto verzii, na jednom aj na druhom obrázku, je napájanie obvodu 13v. Na jednom bez záťaže a amplitúda signálu je niekde okolo 11,5-12v (1v/div na sonde 1:10) na druhom respektíve pri záťaži 15ma klesla amplitúda po pripojení záťaže na 6-7v. Ako záťaž som použil jednoduchú LED pripojenú cez 1k odpor. Snažil som sa vybrať odpory, ak ho nastavíte na menej ako 300 ohmov, mikroobvod a odpor sa začnú zahrievať (je to pochopiteľné) a ak je vyšší, prúd je malý. V zásade, keď som sa z toho dostal, zapojil som prvý tranzistor, ktorý mi prišiel na výstup, prúd sa zväčšil, 150 mA, ešte som to nekontroloval. O niečo neskôr, keď budem voľnejší, skúsim nainštalovať vyrovnávaciu pamäť. No v podstate som svoje otázky pochopil. Ešte raz veľmi pekne ďakujem všetkým, ktorí odpovedali! A špeciálne OBROVSKÉ ĎAKUJEM!!! [B]LEAS-r. Bez jeho pomoci by som túto schému robil už dávno.
• Pravdepodobne ste si uvedomili, že namiesto prepínača na obrázkoch je signál dodávaný z vášho generátora. A s nákladom nakreslite, ako ste všetko spojili. Takže nebudem môcť prísť na niečo veľmi dobre. Veľa šťastia s kreativitou.
• [B]LEAS Áno, rozumel som asi 555. Kreslím :)))) (v útoku) na prvom obrázku je na výstup pripojená LED ako záťaž. A podľa toho, keď je pripojený, dostaneme rovnakú amplitúdu signálu, ako som uviedol vyššie. Na inom obrázku som nainštaloval prevodník na výstup (len neviem, či som to urobil správne alebo nie, ale zdá sa, že to funguje pri prúde 150 mA, nič sa nezohrieva, všetko funguje). Ukazuje sa len, že na výstupe ochrany nie je žiadna skratka na tele a ahoj na transicu. Na rozdiel od KA7500 sa ukázal ako húževnatý, hneď ako som s ním neexperimentoval :))))) Skúsil som bez tranzistora, iba pomocou mikroobvodu, zmenšiť frézy (ktoré sa používajú na napájanie pri výstup mikročipu až 150 ohmov), prúd sa samozrejme zvýšil, ale aj rezačka a mikroobvod sa veľmi zahrievajú. Preto som zapojil tranzistor. Len mi zatiaľ stačí 150 mA prúdu. Ale ideálne potrebujem 500 mA a chcem aj ochranu výstupu, ako sa to dá dosiahnuť?
• Ak ste merali vzhľadom na zem na LED podľa vašej schémy spínania, bude tam asi 6-7 voltov v závislosti od typu LED. Písal som ti, ale zjavne si nevenoval pozornosť. Vnútorné tranzistory mikroobvodu spájajú iba bod pripojenia R7, R8, HL1 so zemou a je to. K tomuto bodu však nie je pripojený žiadny tranzistor. Jeho úlohu zohrávajú R7, R8 pripojené k napájaciemu zdroju. Keď je vnútorný tranzistor vypnutý, stáva sa jednoducho odporovým deličom. Mentálne odstráňte LED - v tomto bode to bude tento rozdeľovač. Môžete to urobiť aj takto, horné vývody rezistorov zodpovedajú napájaniu.
• Ďakujem! Rozumel som tomu deliteľovi. Len si sa pýtal čo a kam som sa pripojil, tak som odpovedal. Áno, mimochodom, v mojej kresbe s transikom si myslím, že keď som kreslil, emitor a kolektor boli zmiešané. Priložil som aj klip na obmedzenie výstupného prúdu, jednoducho to nie je na obrázku. LEAS, prečo je v tejto verzii použitá dióda?
• Prečo by sa otváral reverzný bipolárny tranzistor (prepojenie volania a emitoru), ak je základný potenciál vyšší ako potenciál emitora. Nízky potenciál emitora poskytne záťaž a vysoký základný potenciál poskytne napätie z odporu. Ak sa dióda vyhodí, potom bude základný a emitorový potenciál rovnaký (tomu dióda bráni) a celý obvod sa opäť zredukuje na odporový delič - tranzistor nebude fungovať.
• Musíte nechať nohu 16 vo vzduchu a prispájkovať 15 a 7 na záporný zdroj napájania.
• Zdravím všetkých, môžem odporučiť odkaz na TL494: článok skif_biz “TEG experiment na získavanie energie z poľa permanentného magnetu.”
• Môže niekto poslať schému zapojenia v laickom formáte pre generátor? Inak, sakra, je to samozrejme škoda hovoriť, ale nemôžem nič robiť (((Ktokoľvek iný mi môže povedať, ako urobiť niečo jednoduché, potrebujem vygenerovať frekvenciu od 60 do 140 hertzov a pracovný cyklus. .. zvyšok rozsahu nepotrebujem, navyše bude nepohodlné nastavovať prístroj ... vopred ďakujem.
• V zaslanom diagrame sa vyskytla chyba - kolík 7 by mal byť v mínuse... . http://i031.radikal.ru/0805/b8/93dfefe80a28.jpg _http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=13268&st=0 ============== ==================================================== ========= Univerzálny generátor na TL494 (obdĺžnik a píla) - vylepšená verzia od Datagora... . :) _http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=13268&st=320
• Povedzte mi, aké vzorce boli použité na výpočet hodnôt obvodu? zaujímavé
• Podľa údajového listu.
• Pozrel som sa do údajového listu, ale nejako som nenašiel žiadne spojenia. Možno mi niekto môže ukázať na príklade, ako vypočítať diagram s datikom (toto sa na univerzite neučili), alebo mi povedať, kde si môžem pozrieť taký príklad, bol by som veľmi vďačný. http://archive.espec.ws/files/TL494.PDF
• O akom senzore hovoríme?
• STRV mal asi na mysli datasheety, áno, na univerzite ťa ich nenaučia čítať, skôr ťa naučili myslieť... Neviem, ako je to teraz.
• No, to je všetko vo všeobecnosti. Ale pokiaľ ide o konkrétne úlohy, otázka znie: "No a čo?" vstávam, nie som študent C, ale stále je veľa nejasností.
• Datasheet obsahuje VŠETKY vypočítané a časové parametre Čítajte/sledujte POZORNE! Veľa štastia.
• Na takmer akomkoľvek mikrokontroléri s PWM môžete vytvoriť podobný generátor, ktorý bude fungovať stabilne. Príklad takéhoto generátora je napríklad v časopise „Laboratórium elektroniky a programovania“ č. 1-2. http://journal.electroniclab.ru/journal_content_001.htm http://journal.electroniclab.ru/journal_content_002.htm

Generátor impulzov sa používa na laboratórny výskum pri vývoji a uvádzaní do prevádzky elektronické zariadenia. Generátor pracuje v rozsahu napätia od 7 do 41 voltov a má vysokú zaťažiteľnosť v závislosti od výstupného tranzistora. Amplitúda výstupných impulzov sa môže rovnať hodnote napájacieho napätia mikroobvodu, až po hraničnú hodnotu napájacieho napätia tohto mikroobvodu +41 V. Jeho základ je známy každému, často sa používa v.

Analógy TL494 sú mikroobvody KA7500 a jeho domáci klon - KR1114EU4 .

Limitné hodnoty parametrov:

Napájacie napätie 41V
Vstupné napätie zosilňovača (Vcc+0,3)V
Výstupné napätie kolektora 41V
Výstupný prúd kolektora 250mA
Celkový stratový výkon v nepretržitom režime 1W
Rozsah prevádzkových teplôt životné prostredie:
-c prípona L -25..85С
-s príponou С.0..70С
Rozsah skladovacích teplôt -65…+150С

Schematický diagram zariadenia

Štvorcový obvod generátora impulzov

Doska plošných spojov generátora TL494 a ďalšie súbory sú v samostatnom súbore .

Nastavenie frekvencie sa vykonáva spínačom S2 (zhruba) a rezistorom RV1 (hladko), pracovný cyklus sa nastavuje rezistorom RV2. Prepínač SA1 mení prevádzkové režimy generátora z jednofázového (jednocyklového) na protifázového (dvojcyklového). Rezistor R3 vyberá najoptimálnejší frekvenčný rozsah na pokrytie rozsah nastavenia pracovného cyklu je možné zvoliť pomocou rezistorov R1, R2.

Časti generátora impulzov

Kondenzátory C1-C4 časovacieho obvodu sú zvolené pre požadovaný frekvenčný rozsah a ich kapacita môže byť od 10 mikrofaradov pre infra-nízky podrozsah až po 1000 pikofaradov pre najvyššiu frekvenciu.

Pri priemernom limite prúdu 200 mA je obvod schopný nabíjať bránu pomerne rýchlo, ale
Nie je možné ho vybiť s vypnutým tranzistorom. Vybíjanie brány pomocou uzemneného odporu je tiež neuspokojivo pomalé. Na tieto účely sa používa nezávislý komplementárny opakovač.

• Prečítajte si: "Ako to urobiť z počítača."

Tranzistory sa vyberajú pri akomkoľvek HF s nízkym saturačným napätím a dostatočnou prúdovou rezervou. Napríklad KT972+973. Ak nie sú potrebné výkonné výstupy, doplnkový opakovač môže byť eliminovaný. Pri absencii druhého konštrukčného odporu 20 kOm boli použité dva konštantné odpory 10 kOm, čím sa dosiahol pracovný cyklus v rozmedzí 50 %. Autorom projektu je Alexander Terentyev.

Generátory impulzov sú navrhnuté tak, aby produkovali impulzy určitého tvaru a trvania. Používajú sa v mnohých obvodoch a zariadeniach. Používajú sa aj v meracích zariadeniach na nastavovanie a opravy rôznych digitálnych zariadení. Štvorcové impulzy sú skvelé na kontrolu funkčnosti digitálnych obvodov a trojuholníkové tvary môžu byť užitočné pre generátory rozmietania alebo generátory rozmietacej frekvencie.

Generátor generuje jeden obdĺžnikový impulz stlačením tlačidla. Obvod je zostavený na logických prvkoch založených na bežnom RS spúšťači, čo tiež eliminuje možnosť odrazu impulzov z kontaktov tlačidiel dosahujúcich počítadlo.

V polohe kontaktov tlačidla, ako je znázornené na obrázku, bude na prvom výstupe prítomné vysoké napätie a na druhom výstupe nízka úroveň alebo logická nula, po stlačení tlačidla sa stav spúšte zmení zmeniť na opak. Tento generátor je ideálny na testovanie prevádzky rôznych meračov

V tomto obvode sa generuje jeden impulz, ktorého trvanie nezávisí od trvania vstupného impulzu. Takýto generátor sa používa v širokej škále možností: na simuláciu vstupných signálov digitálnych zariadení, pri testovaní funkčnosti obvodov založených na digitálnych mikroobvodoch, potreba dodávať určitý počet impulzov do niektorého testovaného zariadenia s vizuálnou kontrolou procesov. , atď.

Hneď ako sa zapne napájanie obvodu, kondenzátor C1 sa začne nabíjať a relé sa aktivuje, čím sa prednými kontaktmi otvorí obvod napájania, ale relé sa nevypne okamžite, ale s oneskorením, pretože jeho vinutím potečie vybíjací prúd kondenzátora C1. Keď sú zadné kontakty relé opäť zatvorené, začne sa nový cyklus. Frekvencia spínania elektromagnetického relé závisí od kapacity kondenzátora C1 a odporu R1.

Môžete použiť takmer akékoľvek relé, vzal som . Takýto generátor sa dá použiť napríklad na spínanie osvetlenia vianočného stromčeka a iných efektov. Nevýhodou tejto schémy je použitie veľkého kondenzátora.

Ďalší obvod generátora založený na relé, s princípom činnosti podobným predchádzajúcemu obvodu, ale na rozdiel od neho je opakovacia frekvencia 1 Hz s menšou kapacitou kondenzátora. Keď je generátor zapnutý, kondenzátor C1 sa začne nabíjať, potom sa otvorí zenerova dióda a relé K1 bude fungovať. Kondenzátor sa začne vybíjať cez odpor a kompozitný tranzistor. Po krátkom čase sa relé vypne a začne sa nový cyklus generátora.

Generátor impulzov na obrázku A používa tri logické prvky AND-NOT a unipolárny tranzistor VT1. V závislosti od hodnôt kondenzátora C1 a rezistorov R2 a R3 sa na výstupe 8 generujú impulzy s frekvenciou 0,1 - až 1 MHz. Takýto obrovský rozsah sa vysvetľuje použitím tranzistora s efektom poľa v obvode, ktorý umožnil použitie megaohmových odporov R2 a R3. Pomocou nich môžete tiež zmeniť pracovný cyklus impulzov: rezistor R2 nastavuje trvanie vysokej úrovne a R3 nastavuje trvanie nízkej úrovne napätia. VT1 je možné prevziať z ktorejkoľvek série KP302, KP303. - K155LA3.

Ak namiesto K155LA3 použijete mikroobvody CMOS, napríklad K561LN2, môžete vytvoriť generátor impulzov so širokým rozsahom bez použitia tranzistora s efektom poľa v obvode. Obvod tohto generátora je znázornený na obrázku B. Na rozšírenie počtu generovaných frekvencií sa kapacita kondenzátora časovacieho obvodu volí prepínačom S1. Frekvenčný rozsah tohto generátora je 1 Hz až 10 kHz.

Posledný obrázok znázorňuje obvod generátora impulzov, ktorý zahŕňa možnosť nastavenia pracovného cyklu. Pre tých, ktorí zabudli, pripomenieme. Pracovný cyklus impulzov je pomer periódy opakovania (T) k dobe trvania (t):

Pracovný cyklus na výstupe obvodu je možné nastaviť od 1 do niekoľkých tisíc pomocou odporu R1. Tranzistor pracujúci v spínacom režime je určený na zosilnenie výkonových impulzov

Ak je potrebný vysoko stabilný generátor impulzov, potom je potrebné použiť kremeň s vhodnou frekvenciou.

Obvod generátora znázornený na obrázku je schopný generovať pravouhlé a pílovité impulzy. Hlavný oscilátor je vyrobený na logických prvkoch DD 1.1-DD1.3 digitálneho mikroobvodu K561LN2. Rezistor R2 spárovaný s kondenzátorom C2 tvorí diferenciačný obvod, ktorý na výstupe DD1,5 generuje krátke impulzy s trvaním 1 μs. Nastaviteľný stabilizátor prúdu je namontovaný na tranzistore s efektom poľa a rezistore R4. Prúd tečie z jeho výstupu do nabíjacieho kondenzátora C3 a napätie na ňom lineárne rastie. Keď príde krátky kladný impulz, tranzistor VT1 sa otvorí a kondenzátor SZ sa vybije. Tým sa na jeho doskách vytvorí pílovité napätie. Pomocou premenlivého odporu môžete regulovať nabíjací prúd kondenzátora a strmosť impulzu pílového napätia, ako aj jeho amplitúdu.

Variant obvodu oscilátora s použitím dvoch operačných zosilňovačov

Obvod je zostavený pomocou dvoch operačných zosilňovačov typu LM741. Prvý operačný zosilňovač sa používa na vytvorenie obdĺžnikového tvaru a druhý generuje trojuholníkový tvar. Obvod generátora je zostavený takto:

V prvom LM741 je pripojený invertujúci vstup z výstupu zosilňovača Spätná väzba(OS) vyrobený na rezistore R1 a kondenzátore C2 a neinvertujúci vstup tiež prijíma OS, ale cez delič napätia, založený na rezistoroch R2 a R5. Výstup prvého operačného zosilňovača je priamo spojený s invertujúcim vstupom druhého LM741 cez odpor R4. Tento druhý operačný zosilňovač spolu s R4 a C1 tvoria integračný obvod. Jeho neinvertujúci vstup je uzemnený. Napájacie napätia +Vcc a –Vee sú dodávané do oboch operačných zosilňovačov, ako obvykle na siedmy a štvrtý pin.

Schéma funguje nasledovne. Predpokladajme, že spočiatku je na výstupe U1 +Vcc. Potom sa kapacita C2 začne nabíjať cez odpor R1. V určitom časovom bode napätie na C2 prekročí úroveň na neinvertujúcom vstupe, ktorá sa vypočíta podľa nižšie uvedeného vzorca:

V1 = (R2 / (R2 +R5)) × Vo = (10/20) × Vo = 0,5 × V o

Výstup V 1 sa zmení na -Vee. Takže kondenzátor sa začne vybíjať cez odpor R1. Keď sa napätie cez kapacitu zníži ako napätie určené vzorcom, výstupný signál bude opäť + Vcc. Cyklus sa teda opakuje a vďaka tomu sa generujú pravouhlé impulzy s časovým úsekom určeným RC obvodom pozostávajúcim z odporu R1 a kondenzátora C2. Tieto pravouhlé tvary sú tiež vstupnými signálmi do obvodu integrátora, ktorý ich prevádza na trojuholníkový tvar. Keď je výstup operačného zosilňovača U1 +Vcc, kapacita C1 sa nabije na maximálnu úroveň a vytvára kladný vzostupný sklon trojuholníka na výstupe operačného zosilňovača U2. A teda, ak je na výstupe prvého operačného zosilňovača –Ve, vytvorí sa negatívny, klesajúci sklon. To znamená, že na výstupe druhého operačného zosilňovača dostaneme trojuholníkovú vlnu.

Generátor impulzov v prvom obvode je postavený na mikroobvode TL494, ktorý je ideálny na nastavenie akýchkoľvek elektronických obvodov. Zvláštnosťou tohto obvodu je, že amplitúda výstupných impulzov sa môže rovnať napájaciemu napätiu obvodu a mikroobvod je schopný pracovať až do 41 V, pretože nie nadarmo ho možno nájsť v napájacích zdrojoch. osobných počítačov.

Elektrické vedenie vytlačená obvodová doska si môžete stiahnuť z vyššie uvedeného odkazu.

Frekvencia opakovania impulzov môže byť zmenená prepínačom S2 a premenlivý odpor RV1 sa používa na nastavenie pracovného cyklu. Spínač SA1 je určený na zmenu prevádzkových režimov generátora z fázového na protifázový. Rezistor R3 musí pokrývať frekvenčný rozsah a rozsah nastavenia pracovného cyklu je regulovaný výberom R1, R2

Kondenzátory C1-4 od 1000 pF do 10 µF. Akékoľvek vysokofrekvenčné tranzistory KT972

Výber obvodov a návrhov generátorov pravouhlých impulzov. Amplitúda generovaného signálu v takýchto generátoroch je veľmi stabilná a blízka napájaciemu napätiu. Tvar kmitov je však veľmi vzdialený od sínusového - signál je pulzný a trvanie pulzov a prestávok medzi nimi je ľahko nastaviteľné. Impulzy môžu ľahko získať vzhľad meandru, keď sa trvanie impulzu rovná trvaniu pauzy medzi nimi

Generuje silné krátke jednotlivé impulzy, ktoré nastavujú logickú úroveň opačnú k existujúcej na vstupe alebo výstupe akéhokoľvek digitálneho prvku. Trvanie impulzu je zvolené tak, aby nedošlo k poškodeniu prvku, ktorého výstup je pripojený k testovanému vstupu. To umožňuje nenarušiť elektrické spojenie testovaného prvku so zvyškom.

Technika merania

Generátor NE555 s reguláciou frekvencie

Mimochodom, mikrokontrolér NE555 bol vyvinutý už v roku 1971 a je taký úspešný, že sa používa dodnes. Existuje veľa analógov, funkčnejších modelov, úprav atď., Ale pôvodný čip je stále relevantný.

Popis NE555

Mikroobvod je integrovaný časovač. V súčasnosti sa vyrába predovšetkým v DIP obaloch (predtým boli okrúhle kovové verzie).

Funkčná schéma vyzerá takto.

Ryža. 1. Funkčná schéma

Môže pracovať v jednom z dvoch hlavných režimov:

1.Multivibrátor (monostabilný);

2. Generátor impulzov.

Nás zaujíma len posledná možnosť.

Jednoduchý generátor na NE555

Väčšina jednoduchý obvod uvedené nižšie.

Ryža. 2. Obvod generátora NE555

Ryža. 3. Graf výstupného napätia

Výpočet frekvencie oscilácií (s periódou t na grafe) sa teda vykoná na základe nasledujúceho vzorca:

f = 1 / (0,693*С*(R1 + 2*R2)),

V súlade s tým je vzorec pre celé obdobie:

t = 0,693*C*(R1 + 2*R2).

Čas impulzu (t1) sa vypočíta takto:

t1 = 0,693 * (R1 + R2) * C,

potom je medzera medzi impulzmi (t2) takáto:

t2 = 0,693 * R * 2 * C

Zmenou hodnôt rezistorov a kondenzátora môžete získať požadovanú frekvenciu s daným trvaním impulzu a pauzou medzi nimi.

Generátor nastaviteľnej frekvencie na NE555

Najjednoduchšou možnosťou je prerobiť obvod neregulovaného generátora.

Ryža. 4. Obvod generátora

Tu je druhý odpor nahradený dvoma nastaviteľnými, spojenými s diódami back-to-back.

Ďalšia možnosť pre nastaviteľný oscilátor na časovači 555.

Ryža. 5. Obvod nastaviteľného oscilátora na 555 časovači

Tu môžete prepnutím polohy spínača (zapnutím požadovaného kondenzátora) zmeniť nastaviteľný frekvenčný rozsah:

• 3-153 Hz;
• 437-21000 Hz;
• 1,9-95 kHz.

Prepínač pred diódou D1 zvyšuje pracovný cyklus, nemusí byť ani použitý v obvode (počas jeho činnosti sa môže mierne meniť frekvenčný rozsah).

Tranzistor je najlepšie namontovať na chladič (aj malý).

Pracovný cyklus a frekvencia sú riadené premenlivými odpormi R3 a R2.

Ďalšia variácia s reguláciou.

Ryža. 6. Schéma regulovaný generátor

IC1 je časovač NE555N.

Tranzistor je vysokonapäťový tranzistor s efektom poľa (aby sa minimalizoval efekt zahrievania aj pri vysokých prúdoch).

Trochu zložitejší obvod, ktorý pracuje s väčším počtom regulačných rozsahov.

Ryža. 7. Okruh pracujúci s veľkým počtom regulačných rozsahov

Všetky podrobnosti sú už uvedené na diagrame. Reguluje sa zapnutím jedného z rozsahov (na kondenzátoroch C1-C5) a potenciometrov P1 (zodpovedných za frekvenciu), P4 (zodpovedných za amplitúdu).

Obvod vyžaduje bipolárne napájanie!

Dátum publikácie: 21.02.2018

Názory čitateľov

• Valentín / 16.06.2019 - 18:53
  Pod obr. 3 vo vzorci pre trvanie pauzy medzi impulzmi odstráňte hviezdičku navyše a uveďte vzorec do tvaru t2=0,693×R2×C
• shadi abusalim / 03.09.2018 - 13:55
  Prosím, pomôžte vám použiť elektronický obvod, pomocou vstavaného 555 Na nastavenie šírky impulzu a jeho ovládanie, na pridanie ovládania k blesku, zhasnutie a rozsvietenie lampy v rovnakom kruhu Frekvencia obvodu by mala byť do 500 kHz Na obr. stránky, ktorá je podobná, ale mierne kolíše mail [chránený e-mailom] Prúd a frekvencia sú riadené premenlivými odpormi R3 a R2. Ďalšia variácia s reguláciou. Obr. 6. Schéma regulovaného generátora

V rádioamatérskej praxi často vzniká potreba konfigurovať rôzne prevodníkové jednotky obvodov, najmä ak ide o vynálezcovskú činnosť, kedy obvod vzniká v hlave. V takýchto chvíľach príde vhod zdroj riadiaceho signálu.

dávam do pozornosti generátor štvorcových vĺn.

Charakteristika

Napájanie: 10 ÷ 15 V DC.

Tri generačné režimy:

1 – symetrické (meander), diskrétne prepínanie generovaných frekvenčných rozsahov, plynulé nastavenie frekvencie v rámci rozsahu;

2 – nezávislé, diskrétne prepínanie generovaných frekvenčných rozsahov, plynulé samostatné nastavenie trvania impulzu a pauzy medzi impulzmi v rámci rozsahu;

3 – modulácia šírky impulzu (PWM), diskrétna voľba frekvencie pomocou prepínača rozsahu, plynulé nastavenie pracovného cyklu impulzu.

Dva samostatné kanály - priamy a inverzný.

Samostatné nastavenie úrovne výstupného signálu kanálov od 0 V na hodnotu napätia zdroja pri pripojení vysokoodporovej záťaže a až do polovice napätia zdroja pri pripojení záťaže so vstupným odporom 50 Ohmov.

Výstupná impedancia kanála je približne 50 ohmov.

Základné obvody

Na zostavenie generátora sme vzali za základ oscilačný obvod na dvoch logických invertoroch (obrázok 1). Princíp jeho činnosti je založený na periodickom dobíjaní kondenzátora. Okamih prepnutia stavu obvodu je určený stupňom nabitia kondenzátora C1. Proces nabíjania prebieha cez odpor R1. Čím väčšia je kapacita C1 a odpor R1, tým dlhší je proces nabíjania kondenzátora a tým dlhšie sú spínacie periódy stavu obvodu. A naopak.

Na zostavenie obvodu generátora sme brali ako logické prvky mikroobvod so štyrmi prvkami 2I-NOT – HEF4011BP. Základný obvod zobrazený vyššie vytvára na výstupe Q signál s pravouhlou vlnou s pevnou frekvenciou a pracovným cyklom 50 % (štvorcová vlna). Na rozšírenie možností zariadenia bolo rozhodnuté skombinovať v ňom tri rôzne obvody implementované na rovnakých dvoch logických meničoch.

Obvod generátora štvorcových vĺn

Obvod generátora štvorcových vĺn je znázornený na obrázku 2-a. Časovacia kapacita obvodu sa môže meniť od hodnoty C1 po celkovú hodnotu C1 a kapacitu spojenú prepojkou P. To vám umožňuje zmeniť frekvenčný rozsah generovaného signálu.

Rezistor R1 umožňuje plynule meniť nabíjací (dobíjací) prúd kapacity. Rezistor R2 je prúdovo obmedzujúci, aby sa predišlo preťaženiu výstupného kanála logického prvku DD1.1 v prípade, keď je posúvač odporu R2 v najvyššej polohe a jeho odpor je blízky nule. Pretože nabíjanie a dobíjanie kondenzátora sa vykonáva pozdĺž toho istého reťazca s nezmenenými parametrami, trvanie impulzu a pauza medzi nimi sú rovnaké. Takýto signál má symetrický obdĺžnikový tvar a nazýva sa meander. Úpravou R1 sa mení iba frekvencia generovaného signálu v určitom rozsahu určenom časovacím kondenzátorom.

Schéma generátora pravouhlých impulzov so samostatným nastavením trvania impulzu a pauzy

Na obrázku 2-b sú nabíjací obvod a nabíjací obvod oddelené diódami VD1 a VD2. Ak sa počas nabíjania časovacieho kondenzátora vytvorí impulz, jeho trvanie je charakterizované odporom reťazca VD1-R2-R1. Trvanie prestávky medzi impulzmi počas spätného dobíjania kapacity je charakterizované odporom obvodu R1-R3-VD2. Zmenou polohy posúvačov rezistorov R2 a R3 teda môžete plynulo a samostatne nastaviť trvanie impulzu a pauzu medzi nimi.

Frekvenčný rozsah generovaného signálu, ako v prvom prípade, sa prepína prepojkou P.

Obvod generátora PWM

Obvod na obrázku 2-c má podobné oddelenie priamych a spätných nabíjacích obvodov časovacej kapacity s tým rozdielom, že premenné odpory sú ramená premenlivého odporu R2, ktoré majú inverznú závislosť parametrov vo vzťahu ku každému iné. To znamená, že keď sa jedno rameno odporu zväčšuje, druhé sa priamo úmerne zmenšuje a celkový súčet ich odporov je konštantný. Úpravou pomeru ramien rezistora R2 teda môžete plynulo meniť pomer trvania impulzov k trvaniu prestávok medzi nimi a čas periódy opakovania impulzov zostane nezmenený. Tento spôsob úpravy vám umožňuje implementovať funkciu zemepisnej šírky pulzná modulácia(PWM)

Frekvencia generovaného signálu v tomto obvode sa volí diskrétne prepnutím prepojky P. V prípade potreby môžete použiť niekoľko prepojok P na sčítanie veľkých a malých hodnôt kapacity, čím sa dosiahne presnejšia požadovaná frekvencia generovania signálu v celom rozsahu.

Konečný obvod generátora

Obrázok 3 ukazuje obvod generátora, v ktorom sú implementované všetky tri obvody diskutované na obrázku 2. Generátor je založený na dvoch logických invertoroch založených na prvkoch DD1.1 a DD1.2. Voľba frekvenčného rozsahu (frekvencia v režime PWM) sa vykonáva prepnutím prepojky P.

Na zostavenie požadovanej verzie obvodu generátora sú zavedené kolíkové konektory, prepínané paralelnými zostavami prepojok, znázornených ako farebné čiary. Každá farba prepojky zodpovedá vlastnej schéme zapojenia. Prepojky sú realizované spojením párov kontaktov s vodičmi z konektorového kábla typu FC-10P A. Samotné kolíkové konektory sú pre uľahčenie prepínania umiestnené v troch skupinách po piatich pároch. Prepojovací konektor umožňuje prepínať režim generovania.

Prvky DD1.3 a DD1.4 fungujú ako invertujúce opakovače a slúžia na oddelenie časovacích a výstupných obvodov generátora, aby sa eliminovalo ich vzájomné ovplyvňovanie. Invertovaný signál sa odoberá z výstupu DD1.3 a hlavný signál z výstupu DD1.4.

Rezistory R5 a R6 sa používajú na nastavenie úrovne napätia impulzov zodpovedajúcich kanálov. Tranzistory VT1 a VT2 sú zapojené v obvode sledovača emitora na zosilnenie signálov odoberaných z posúvačov rezistorov R5 a R6. Tranzistory VT3 a VT4 obchádzajú výstupné obvody svojich kanálov a ťahajú ich k zápornému zdroju napájania. Ich úloha je dôležitá pri aplikovaní signálu generátora na záťaž s prítomnou kapacitou, keď je potrebné vybitie tejto kapacity počas mŕtvej pauzy, ako napr. tranzistory s efektom poľa. Diódy VD5 a VD6 oddeľujú základné obvody bočníkových tranzistorov od výstupu generátora, čím eliminujú vplyv kapacitného zaťaženia na činnosť týchto tranzistorov. Rezistory R9 a R10 sú potrebné na prispôsobenie výstupov generátora záťažovému odporu 50 Ohmov, ako aj na obmedzenie maximálneho prúdu tranzistorov výstupných stupňov kanála.

Dióda VD3 chráni obvod pred pripojením napájacieho napätia prepólovanie. LED VD4 funguje ako indikátor napájania. Kondenzátor C21 čiastočne vyhladzuje zvlnenie pri napájaní z nestabilizovaného zdroja.

Vlastnosti schémy

Aby sa zmenšili rozmery zariadenia, na časovaciu kapacitu sa používajú SMD kondenzátory C1-C20. Pri najmenšej kapacite kondenzátora C1=68 pF generuje generátor signál s frekvenciou až 17÷500 kHz. S hodnotami strednej kapacity 3,3 nF a 100 nF generátor generuje signály vo frekvenčných rozsahoch 360÷20000 Hz a 6,25÷500 Hz. Pri najmenšej kapacite C2 = 5,1 μF sa získa frekvencia v rozsahu 0,2-10 Hz. S použitím iba štyroch kondenzátorov je teda možné pokryť frekvenčný rozsah od 0,2 Hz do 500 kHz. Zároveň však v režime PWM bude možné generovať signál iba so štyrmi frekvenčnými hodnotami pomocou jednej prepojky P. Preto sa na zlepšenie charakteristík generátora rozhodlo zaviesť 20 kondenzátorov rôznych kapacít do okruhu s rovnomerným rozložením hodnôt v intervaloch. Dodatočnú presnosť nastavenia frekvencie v režime PWM je možné dosiahnuť použitím niekoľkých prepojok zhodných s P, ktoré vám umožnia nastaviť frekvenciu pripojením kondenzátorov menších hodnôt v porovnaní s hlavným prídavným.

Napájanie obvodu má určité obmedzenia. Napriek pomerne širokému rozsahu napájacieho napätia mikroobvodu 3÷15 V, ako ukázali skúsenosti, keď je napájacie napätie obvodu nižšie ako 9 V, generátor sa nespustí. Pri 9 V štartovanie nie je stabilné. Preto sa odporúča použiť napájanie 12÷15 V.

Pri napájacom napätí 15 V, záťaži s odporom 50 ohmov pripojenej na jeden kanál generátora a maximálnej úrovni výstupného signálu zariadenie nespotrebuje viac ako 2,5 W energie. V tomto prípade je hlavný podiel výkonu rozptýlený pri záťaži a zodpovedajúcom výstupnom rezistore R9 (R10).

Neodporúča sa zapínať generátor so skratovaným zaťažením, pretože výstupný tranzistor pracuje v maximálnom režime. To platí aj pre testovanie obvodov s bipolárnymi spínačmi, ktoré nemajú obmedzovací odpor v základnom obvode. V takýchto prípadoch sa odporúča znížiť úroveň výstupného signálu aspoň o pol otáčky gombíka odporu a potom ju podľa potreby pridať.

V mojom prípade som na zmenu frekvenčných rozsahov generovania použil nasledujúcu sériu hodnôt kondenzátora:
Cl - 68 pF;
C2 - 100 pF;
C3 - 220 pF;
C4 - 330 pF;
C5 - 680 pF;
C6 - 1 nF;
C7 - 2,2 nF;
C8 - 3,3 nF;
C9 - 9,1 nF;
C10 - 22 nF;
C11-33 nF;
C12 - 47 nF;
C13 - 82 nF;
C14 - 100 nF;
C15 - 220 nF;
C16 - 330 nF;
C17 - 510 nF;
C18 - 1 uF;
C19 - 2,4 uF;
C20 - 5,1 uF.

Z akéhokoľvek dôvodu môžete použiť iné nominálne hodnoty, ako sú uvedené. Jediným obmedzením je, že minimálna kapacita by nemala byť menšia ako 68 pF, inak sa generátor pri tejto kapacite jednoducho nespustí, alebo začne automatické generovanie v nesaturovateľnom režime, v ktorom tvar signálu nie je obdĺžnikový, ale skreslený obdĺžnik smerujúci k sínusoide.

Hodnoty, pri ktorých je pokrytý celý rozsah generovaných frekvencií, sú zvýraznené červenou farbou.

Fotogaléria

Toto zobrazuje položenie prepojovacích drôtov v konektore, zostavený konektor a hotový prepojovací konektor s prerezanými vodičmi.

Tieto fotografie zobrazujú generátor z rôznych uhlov pohľadu

A toto je z pečatnej strany. Kvalita tratí sa ukázala byť jednoducho hnusná, a preto sme museli toľko cínu pocínovať.

A toto je v skutočnosti prepojka na prepínanie rozsahu a prepojka na prepínanie režimu. Trochu vpravo sú zásuvky a kolíky, ktoré spájajú tieto prepojky.

Každý môže vyrobiť dosku plošných spojov pomocou dielov, ktoré sú k dispozícii. Každý, kto má záujem o tlač mojej verzie generátora, si môže stiahnuť archív z nižšie uvedeného odkazu. Signet je k dispozícii vo formáte stránky PDF, ako aj vo formáte PCB pre verziu P-CAD nie nižšiu ako 2010. Diagram je tiež v archíve, nemusíte sa ho pokúšať uložiť zo stránky, stačí si stiahnuť archív.