Οι ορθογώνιες γεννήτριες παλμών χρησιμοποιούνται σε πολλές ραδιοερασιτεχνικές συσκευές: ηλεκτρονικοί μετρητές, κουλοχέρηδες και χρησιμοποιούνται ευρύτερα κατά την εγκατάσταση ψηφιακού εξοπλισμού. Φέρνουμε στην προσοχή σας μια επιλογή από κυκλώματα και σχέδια ορθογώνιων γεννητριών παλμών
Το πλάτος του παραγόμενου σήματος σε τέτοιες γεννήτριες είναι πολύ σταθερό και κοντά στην τάση τροφοδοσίας. Αλλά το σχήμα των ταλαντώσεων απέχει πολύ από το ημιτονοειδές - το σήμα είναι παλμικό και η διάρκεια των παλμών και των παύσεων μεταξύ τους είναι εύκολα ρυθμιζόμενη. Στους παλμούς μπορεί εύκολα να δοθεί η όψη μαιάνδρου όταν η διάρκεια του παλμού είναι ίση με τη διάρκεια της παύσης μεταξύ τους.
Ο κύριος και ευρέως διαδεδομένος τύπος γεννήτριας χαλάρωσης είναι ένας συμμετρικός πολυδονητής με δύο τρανζίστορ, το κύκλωμα του οποίου φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Σε αυτό, δύο τυπικά στάδια ενισχυτή στα τρανζίστορ VT1 και VT2 συνδέονται σε μια αλυσίδα σειράς, δηλαδή, η έξοδος του ενός σταδίου συνδέεται με την είσοδο του άλλου μέσω των διαχωριστικών πυκνωτών C1 και C2. Καθορίζουν επίσης τη συχνότητα των παραγόμενων ταλαντώσεων F, ή ακριβέστερα, την περίοδό τους Τ. Να σας υπενθυμίσω ότι η περίοδος και η συχνότητα σχετίζονται με την απλή σχέση
Εάν το κύκλωμα είναι συμμετρικό και οι ονομασίες των εξαρτημάτων και στους δύο καταρράκτες είναι ίδιες, τότε τάση εξόδουέχει σχήμα μαιάνδρου.
Η γεννήτρια λειτουργεί ως εξής: αμέσως μετά την ενεργοποίηση, ενώ οι πυκνωτές C1 και C2 δεν φορτίζονται, τα τρανζίστορ βρίσκονται σε λειτουργία "γραμμικής" ενίσχυσης, όταν ορίζεται μικρό ρεύμα βάσης από τις αντιστάσεις R1 και R2, καθορίζει το ρεύμα συλλέκτη Vst φορές μεγαλύτερη και η τάση στους συλλέκτες είναι κάπως μικρότερη από την τάση τροφοδοσίας λόγω της πτώσης τάσης στις αντιστάσεις φορτίου R3 και R4. Σε αυτή την περίπτωση, οι παραμικρές αλλαγές στην τάση συλλέκτη (τουλάχιστον λόγω θερμικών διακυμάνσεων) του ενός τρανζίστορ μεταδίδονται μέσω των πυκνωτών C1 και C2 στο κύκλωμα βάσης του άλλου.
Ας υποθέσουμε ότι η τάση του συλλέκτη VT1 έχει πέσει ελαφρώς. Αυτή η αλλαγή μεταδίδεται μέσω του πυκνωτή C2 στο κύκλωμα βάσης VT2 και το μπλοκάρει ελαφρώς. Η τάση του συλλέκτη VT2 αυξάνεται και αυτή η αλλαγή μεταδίδεται από τον πυκνωτή C1 στη βάση VT1, ξεκλειδώνεται, το ρεύμα συλλέκτη του αυξάνεται και η τάση συλλέκτη μειώνεται ακόμη περισσότερο. Η διαδικασία συμβαίνει σαν χιονοστιβάδα και πολύ γρήγορα.
Ως αποτέλεσμα, το τρανζίστορ VT1 είναι εντελώς ανοιχτό, η τάση συλλέκτη του δεν θα είναι μεγαλύτερη από 0,05...0,1 V και το VT2 είναι εντελώς κλειδωμένο και η τάση συλλέκτη του είναι ίση με την τάση τροφοδοσίας. Τώρα πρέπει να περιμένουμε μέχρι να επαναφορτιστούν οι πυκνωτές C1 και C2 και το τρανζίστορ VT2 να ανοίξει ελαφρώς από το ρεύμα που ρέει μέσω της αντίστασης πόλωσης R2. Η διαδικασία που μοιάζει με χιονοστιβάδα θα πάει προς την αντίθετη κατεύθυνση και θα οδηγήσει στο πλήρες άνοιγμα του τρανζίστορ VT2 και στο πλήρες κλείσιμο του VT1. Τώρα πρέπει να περιμένετε άλλο ένα μισό διάστημα που απαιτείται για την επαναφόρτιση των πυκνωτών.
Ο χρόνος επαναφόρτισης καθορίζεται από την τάση τροφοδοσίας, το ρεύμα μέσω των αντιστάσεων Rl, R2 και την χωρητικότητα των πυκνωτών Cl, C2. Σε αυτή την περίπτωση, μιλούν για τη «σταθερά χρόνου» των αλυσίδων Rl, C1 και R2, C2, που αντιστοιχεί περίπου στην περίοδο των ταλαντώσεων. Πράγματι, το γινόμενο της αντίστασης σε ohms και της χωρητικότητας σε farads δίνει το χρόνο σε δευτερόλεπτα. Για τις τιμές που υποδεικνύονται στο διάγραμμα του Σχήματος 1 (360 kOhm και 4700 pF), η σταθερά χρόνου είναι περίπου 1,7 χιλιοστά του δευτερολέπτου, πράγμα που δείχνει ότι η συχνότητα του πολυδονητή θα βρίσκεται στο εύρος ήχου της τάξης των εκατοντάδων Hertz. Η συχνότητα αυξάνεται με την αύξηση της τάσης τροφοδοσίας και τη μείωση των τιμών των Rl, C1 και R2, C2.
Η περιγραφόμενη γεννήτρια είναι πολύ ανεπιτήδευτη: μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σχεδόν οποιοδήποτε τρανζίστορ σε αυτήν και να αλλάξετε τις τιμές των στοιχείων σε ένα ευρύ φάσμα. Μπορείτε να συνδέσετε τηλέφωνα υψηλής σύνθετης αντίστασης στις εξόδους του για να ακούτε κραδασμούς ήχου, ή ακόμα και ένα μεγάφωνο - μια δυναμική κεφαλή με μετασχηματιστή κατεβάσματος, για παράδειγμα, ένα μεγάφωνο εκπομπής συνδρομητή. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να οργανώσετε, για παράδειγμα, μια γεννήτρια ήχου για την εκμάθηση του κώδικα Μορς. Το τηλεγραφικό κλειδί τοποθετείται στο κύκλωμα ισχύος, σε σειρά με την μπαταρία.
Δεδομένου ότι δύο αντιφασικές έξοδοι ενός πολυδονητή σπάνια χρειάζονται στην πρακτική του ραδιοερασιτέχνη, ο συγγραφέας ξεκίνησε να σχεδιάσει μια απλούστερη και πιο οικονομική γεννήτρια που θα περιέχει λιγότερα στοιχεία. Το τι συνέβη φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Εδώ χρησιμοποιούνται δύο τρανζίστορ διαφορετικών τύπωναγωγιμότητα - p-p-p και p-n-p. Ανοίγουν ταυτόχρονα, το ρεύμα συλλέκτη του πρώτου τρανζίστορ χρησιμεύει ως ρεύμα βάσης του δεύτερου.
Μαζί, τα τρανζίστορ σχηματίζουν επίσης έναν ενισχυτή δύο σταδίων, που καλύπτεται από το PIC μέσω της αλυσίδας R2, C1. Όταν τα τρανζίστορ είναι απενεργοποιημένα, η τάση στον συλλέκτη VT2 (έξοδος 1 V) πέφτει στο μηδέν, αυτή η πτώση μεταδίδεται μέσω της αλυσίδας PIC στη βάση του VT1 και το απενεργοποιεί εντελώς. Όταν ο πυκνωτής C1 φορτιστεί σε περίπου 0,5 V στην αριστερή πλάκα, το τρανζίστορ VT1 θα ανοίξει ελαφρά, το ρεύμα θα ρέει μέσα από αυτό, προκαλώντας ακόμη περισσότερο ρεύμα στο τρανζίστορ VT2. Η τάση εξόδου θα αρχίσει να αυξάνεται. Αυτή η αύξηση μεταδίδεται στη βάση του VT1, με αποτέλεσμα να ανοίγει ακόμα περισσότερο. Εμφανίζεται η παραπάνω περιγραφείσα διαδικασία σαν χιονοστιβάδα, ξεκλειδώνοντας εντελώς και τα δύο τρανζίστορ. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα που απαιτείται για την επαναφόρτιση του C1, το τρανζίστορ VT1 θα κλείσει, καθώς το ρεύμα μέσω της αντίστασης υψηλής αξίας R1 δεν επαρκεί για να το ανοίξει πλήρως και η διαδικασία που μοιάζει με χιονοστιβάδα θα αναπτυχθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ο κύκλος λειτουργίας των παραγόμενων παλμών, δηλαδή η αναλογία διάρκειας και παύσεων παλμού, ρυθμίζεται από την επιλογή των αντιστάσεων R1 και R2 και η συχνότητα ταλάντωσης από την επιλογή της χωρητικότητας C1. Η σταθερή παραγωγή στην επιλεγμένη τάση τροφοδοσίας επιτυγχάνεται με την επιλογή της αντίστασης R5. Μπορεί επίσης να ρυθμίσει την τάση εξόδου εντός ορισμένων ορίων. Έτσι, για παράδειγμα, με τις ονομασίες που υποδεικνύονται στο διάγραμμα και μια τάση τροφοδοσίας 2,5 V (δύο μπαταρίες αλκαλικού δίσκου), η συχνότητα παραγωγής ήταν 1 kHz και η τάση εξόδου ήταν ακριβώς 1 V. Το ρεύμα που καταναλώθηκε από την μπαταρία ήταν περίπου 0,2 mA, που υποδηλώνει πολύ υψηλή απόδοση της γεννήτριας.
Το φορτίο της γεννήτριας R3, R4 γίνεται με τη μορφή διαιρέτη κατά 10, έτσι ώστε να μπορεί να αφαιρεθεί μια χαμηλότερη τάση σήματος, στην περίπτωση αυτή 0,1 V. Μια ακόμη χαμηλότερη τάση (ρυθμιζόμενη) αφαιρείται από τον κινητήρα μεταβλητής αντίστασης R4 . Αυτή η προσαρμογή μπορεί να είναι χρήσιμη εάν χρειάζεται να προσδιορίσετε ή να συγκρίνετε την ευαισθησία των τηλεφώνων, να δοκιμάσετε ένα εξαιρετικά ευαίσθητο ULF εφαρμόζοντας ένα μικρό σήμα στην είσοδό του κ.λπ. Εάν δεν έχουν οριστεί τέτοιες εργασίες, η αντίσταση R4 μπορεί να αντικατασταθεί με μια σταθερή ή μια άλλη διαχωριστική σύνδεση (0,01 V) μπορεί να γίνει προσθέτοντας άλλη αντίσταση 27 Ohm στο κάτω μέρος.
Ένα σήμα τετραγωνικού κύματος με απότομες ακμές περιέχει ευρύ φάσμασυχνότητες - εκτός από τη θεμελιώδη συχνότητα F, και τις περιττές αρμονικές της 3F, 5F, 7F και ούτω καθεξής, μέχρι το εύρος ραδιοσυχνοτήτων. Επομένως, η γεννήτρια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή όχι μόνο εξοπλισμού ήχου, αλλά και ραδιοφωνικών δεκτών. Φυσικά, το πλάτος των αρμονικών μειώνεται όσο αυξάνεται η συχνότητά τους, αλλά ένας αρκετά ευαίσθητος δέκτης σας επιτρέπει να τις ακούτε σε όλο το φάσμα των μεγάλων και μεσαίων κυμάτων.
Είναι ένας δακτύλιος δύο μετατροπέων. Οι λειτουργίες του πρώτου από αυτούς εκτελούνται από το τρανζίστορ VT2, στην είσοδο του οποίου συνδέεται ένας ακόλουθος εκπομπού στο τρανζίστορ VT1. Αυτό γίνεται για να αυξηθεί η αντίσταση εισόδου του πρώτου μετατροπέα, καθιστώντας δυνατή τη δημιουργία χαμηλές συχνότητεςμε σχετικά μικρή χωρητικότητα πυκνωτή C7. Στην έξοδο της γεννήτριας περιλαμβάνεται το στοιχείο DD1.2, το οποίο λειτουργεί ως ενδιάμεσο στοιχείο που βελτιώνει την αντιστοίχιση της εξόδου της γεννήτριας με το υπό δοκιμή κύκλωμα.
Σε σειρά με τον πυκνωτή χρονισμού (η απαιτούμενη τιμή χωρητικότητας επιλέγεται από το διακόπτη SA1), συνδέεται η αντίσταση R1, αλλάζοντας την αντίσταση της οποίας ρυθμίζεται η συχνότητα εξόδου της γεννήτριας. Για τη ρύθμιση του κύκλου λειτουργίας του σήματος εξόδου (ο λόγος της περιόδου παλμού προς τη διάρκειά του), η αντίσταση R2 εισάγεται στο κύκλωμα.
Η συσκευή παράγει παλμούς θετικής πολικότητας με συχνότητα 0,1 Hz...1 MHz και κύκλο λειτουργίας 2...500 Το εύρος συχνοτήτων της γεννήτριας χωρίζεται σε 7 υποπεριοχές: 0,1...1, 1,10, 10. ...100, 100 ...1000 Hz και 1...10, 10...100, 100...1000 kHz, τα οποία ρυθμίζονται από τον διακόπτη SA1.
Το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιεί τρανζίστορ πυριτίου χαμηλής ισχύος με κέρδος τουλάχιστον 50 (για παράδειγμα, KT312, KT342, κ.λπ.), ολοκληρωμένα κυκλώματα K155LNZ, K155LN5.
Η ορθογώνια γεννήτρια παλμών στον μικροελεγκτή σε αυτό το κύκλωμα θα είναι μια εξαιρετική προσθήκη στο εργαστήριο μετρήσεων του σπιτιού σας.
Ένα χαρακτηριστικό αυτού του κυκλώματος ταλαντωτή είναι ένας σταθερός αριθμός συχνοτήτων, για την ακρίβεια 31 και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες λύσεις ψηφιακών κυκλωμάτων όπου είναι απαραίτητο να αλλάξετε τις συχνότητες του ταλαντωτή αυτόματα ή χρησιμοποιώντας πέντε διακόπτες.
Η επιλογή της μίας ή της άλλης συχνότητας πραγματοποιείται με την αποστολή ενός δυαδικού κώδικα πέντε bit στην είσοδο του μικροελεγκτή.
Το κύκλωμα συναρμολογείται σε έναν από τους πιο συνηθισμένους μικροελεγκτές, τον Attiny2313. Ένας διαιρέτης συχνότητας με ρυθμιζόμενο λόγο διαίρεσης είναι ενσωματωμένος σε λογισμικό, χρησιμοποιώντας τη συχνότητα ενός ταλαντωτή χαλαζία ως αναφορά.
Ο σκοπός αυτών των συσκευών είναι ξεκάθαρος από το όνομα. Με τη βοήθειά τους δημιουργούν παρορμήσεις που έχουν συγκεκριμένες παραμέτρους. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αγοράσετε μια συσκευή κατασκευασμένη με εργοστασιακές τεχνολογίες. Αλλά αυτό το άρθρο θα εξετάσει διαγράμματα κυκλώματοςκαι τεχνολογίες συναρμολόγησης DIY. Αυτή η γνώση θα είναι χρήσιμη για την επίλυση διαφόρων πρακτικών προβλημάτων.
Πώς μοιάζει η γεννήτρια παλμών G5-54;
Ανάγκη
Όταν πατάτε ένα πλήκτρο σε ένα ηλεκτρικό μουσικό όργανο, ηλεκτρομαγνητικές δονήσειςενισχύονται και αποστέλλονται σε μεγάφωνο. Ακούγεται ένας ήχος συγκεκριμένου τόνου. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται μια γεννήτρια ημιτονοειδούς σήματος.
Για τη συντονισμένη λειτουργία της μνήμης, των επεξεργαστών και άλλων στοιχείων υπολογιστή, είναι απαραίτητος ο ακριβής συγχρονισμός. Ένα δείγμα σήματος με σταθερή συχνότητα δημιουργείται από μια γεννήτρια ρολογιού.
Για να ελέγξετε τη λειτουργία των μετρητών, άλλα ηλεκτρονικές συσκευές, εντοπίστε δυσλειτουργίες, εφαρμόστε μεμονωμένους παλμούς με απαραίτητες παραμέτρους. Τέτοια προβλήματα επιλύονται χρησιμοποιώντας ειδικές γεννήτριες. Ένας κανονικός χειροκίνητος διακόπτης δεν θα λειτουργήσει, καθώς δεν θα μπορεί να παρέχει συγκεκριμένο σχήμα σήματος.
Παράμετροι εξόδου
Πριν επιλέξετε το ένα ή το άλλο σχήμα, είναι απαραίτητο να διατυπώσετε με σαφήνεια τον σκοπό του έργου. Το παρακάτω σχήμα δείχνει μια μεγεθυμένη όψη ενός τυπικού τετραγωνικού κύματος.
Τετράγωνο κύκλωμα παλμών
Το σχήμα του δεν είναι ιδανικό:
- Η ένταση αυξάνεται σταδιακά. Λαμβάνεται υπόψη η διάρκεια του μετώπου. Αυτή η παράμετρος καθορίζεται από το χρόνο κατά τον οποίο ο παλμός αυξάνεται από το 10 στο 90% της τιμής του πλάτους.
- Μετά το μέγιστο κύμα και την επιστροφή στην αρχική τιμή, εμφανίζονται ταλαντώσεις.
- Η κορυφή δεν είναι επίπεδη. Επομένως, η διάρκεια του παλμικού σήματος μετράται σε μια συμβατική γραμμή, η οποία τραβιέται 10% κάτω από τη μέγιστη τιμή.
Επίσης, για τον προσδιορισμό των παραμέτρων του μελλοντικού κυκλώματος, χρησιμοποιείται η έννοια του κύκλου λειτουργίας. Αυτή η παράμετρος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
- S είναι ο κύκλος λειτουργίας.
- T – περίοδος επανάληψης παλμών.
- t – διάρκεια παλμού.
Εάν ο κύκλος λειτουργίας είναι χαμηλός, είναι δύσκολο να ανιχνευθεί ένα βραχυπρόθεσμο σήμα. Αυτό προκαλεί αστοχίες στα συστήματα μετάδοσης πληροφοριών. Εάν η χρονική κατανομή των υψηλών και των χαμηλών είναι η ίδια, η παράμετρος θα είναι ίση με δύο. Ένα τέτοιο σήμα ονομάζεται μαίανδρος.
Τετράγωνο κύμα και βασικές παράμετροι παλμού
Για λόγους απλότητας, θα ληφθούν υπόψη μόνο οι ορθογώνιες γεννήτριες παλμών στη συνέχεια.
Σχηματικά διαγράμματα
Χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα παραδείγματα, μπορείτε να κατανοήσετε τις αρχές λειτουργίας των απλούστερων συσκευών αυτής της κατηγορίας.
Κυκλώματα τετράγωνης γεννήτριας παλμών
Το πρώτο κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για να παράγει μεμονωμένους ορθογώνιους παλμούς. Δημιουργείται σε δύο λογικά στοιχεία, τα οποία συνδέονται για να εκτελούν τις λειτουργίες ενός flip-flop τύπου RS. Εάν το κουμπί βρίσκεται στην υποδεικνυόμενη θέση, το τρίτο σκέλος του τσιπ θα υψηλή τάση, και στην έκτη – χαμηλά. Όταν πατηθεί, τα επίπεδα θα αλλάξουν, αλλά δεν θα εμφανιστεί αναπήδηση επαφής και αντίστοιχη παραμόρφωση του σήματος εξόδου. Δεδομένου ότι η λειτουργία απαιτεί εξωτερική επιρροή (σε αυτήν την περίπτωση, χειροκίνητο έλεγχο), αυτή η συσκευή δεν ανήκει στην ομάδα των αυτοπαραγωγών.
Μια απλή γεννήτρια, αλλά που εκτελεί τις λειτουργίες της ανεξάρτητα, φαίνεται στο δεύτερο μισό του σχήματος. Όταν εφαρμόζεται ισχύς μέσω της αντίστασης, ο πυκνωτής φορτίζεται. Το ρελέ δεν λειτουργεί αμέσως, αφού αφού σπάσει η επαφή, η ροή του ρεύματος μέσω της περιέλιξης για κάποιο χρονικό διάστημα εξασφαλίζεται από τη φόρτιση του πυκνωτή. Μόλις κλείσει το κύκλωμα, αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται επανειλημμένα μέχρι να απενεργοποιηθεί η τροφοδοσία.
Αλλάζοντας τις τιμές αντίστασης και πυκνωτή, μπορείτε να παρατηρήσετε τους αντίστοιχους μετασχηματισμούς στη συχνότητα και άλλες παραμέτρους σήματος σε έναν παλμογράφο. Δεν θα είναι δύσκολο να δημιουργήσετε μια τέτοια γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων με τα χέρια σας.
Για την επέκταση του εύρους συχνοτήτων, είναι χρήσιμο το ακόλουθο κύκλωμα:
Γεννήτρια με μεταβλητές παραμέτρους παλμών
Για την υλοποίηση ενός σχεδίου δεν αρκούν δύο λογικά στοιχεία. Αλλά δεν είναι δύσκολο να επιλέξετε ένα κατάλληλο μικροκύκλωμα (για παράδειγμα, στη σειρά K564).
Παράμετροι σήματος που μπορούν να αλλάξουν με χειροκίνητη ρύθμιση, άλλες σημαντικές παράμετροι
| Στοιχείο διαγράμματος κυκλώματος | Σκοπός και χαρακτηριστικά |
|---|---|
| VT1 | Αυτό το τρανζίστορ εφέ πεδίου χρησιμοποιείται έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντιστάσεις υψηλής αντίστασης στο κύκλωμα ανάδρασης. |
| Γ1 | Η επιτρεπόμενη χωρητικότητα του πυκνωτή είναι από 1 έως 2 μF. |
| R2 | Η τιμή αντίστασης καθορίζει τη διάρκεια των άνω τμημάτων των παλμών. |
| R3 | Αυτή η αντίσταση ρυθμίζει τη διάρκεια των κάτω τμημάτων. |
Για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα της συχνότητας των ορθογώνιων σημάτων, χρησιμοποιούνται κυκλώματα που βασίζονται σε στοιχεία χαλαζία:
Κύκλωμα βασισμένο σε στοιχείο χαλαζία με σταθεροποίηση συχνότητας
Για τη σύνδεση μεγάλων φορτίων ισχύος, δεν αρκούν οι αυτοταλαντωτές που βασίζονται σε λογικά στοιχεία. Οι κόμβοι εξόδου στα τρανζίστορ θα είναι χρήσιμοι.
Γεννήτρια με τρανζίστορ για σύνδεση ηχείου ή άλλου φορτίου
Σε αυτό το κύκλωμα, αντί για δύο, χρησιμοποιείται μία μεταβλητή αντίσταση για τη ρύθμιση του κύκλου λειτουργίας.
Βίντεο. ΣΕ DIY γεννήτρια παλμών υψηλής τάσης
Για να διευκολύνετε τη συναρμολόγηση μιας γεννήτριας παλμών συγκεκριμένης συχνότητας με τα χέρια σας, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε μια γενική πλακέτα κυκλώματος. Θα είναι χρήσιμο για πειράματα με διαφορετικά θεμελιώδη ηλεκτρικά διαγράμματα. Αφού αποκτήσετε τις δεξιότητες και τις σχετικές γνώσεις, δεν θα είναι δύσκολο να δημιουργήσετε την ιδανική συσκευή για την επιτυχή επίλυση μιας συγκεκριμένης εργασίας.
Οι χαμηλές συχνότητες έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν περιοδικές συχνότητες χαμηλής συχνότητας στην έξοδο της συσκευής. ηλεκτρικά σήματαμε καθορισμένες παραμέτρους (σχήμα, πλάτος, συχνότητα σήματος).
Το KR1446UD1 (Εικ. 35.1) είναι ένας γενικής χρήσης dual nut-rail op-amp. Με βάση αυτό το μικροκύκλωμα, μπορούν να δημιουργηθούν συσκευές για διάφορους σκοπούς, ειδικότερα, ηλεκτρικές ταλαντώσεις, οι οποίες φαίνονται στο Σχ. 35,2-35,4. (Εικ. 35.2):
♦ παράγει ταυτόχρονα και συγχρονισμένα παλμούς τάσης ορθογώνιου σχήματος και πριονωτή.
♦ έχει ένα κοινό τεχνητό ενδιάμεσο σημείο και για τους δύο op-amp, που σχηματίζεται από το διαιρέτη τάσης R1 και R2.
Στον πρώτο από τους op-amp, είναι κατασκευασμένος ένας ενισχυτής Schmitt, στον δεύτερο, με ευρύ βρόχο υστέρησης (U raCT = U nHT ;R3/R5), ακριβή και σταθερά κατώφλια μεταγωγής. Η συχνότητα παραγωγής καθορίζεται από τον τύπο:
f =———– και είναι 265 Gi για τις ονομασίες που υποδεικνύονται στο διάγραμμα. ΜΕ
Ρύζι. 35.7. Pinout και σύνθεση του μικροκυκλώματος KR 7446UD7
Ρύζι. 35.2. γεννήτρια ορθογώνιων-τριγωνικών παλμών στο μικροκύκλωμα KR1446UD 7
Με την αλλαγή της τάσης τροφοδοσίας από 2,5 σε 7 V, αυτή η συχνότητα αλλάζει όχι περισσότερο από 1%.
Το βελτιωμένο (Εικ. 35.3) παράγει ορθογώνιους παλμούς και η συχνότητά τους εξαρτάται από την τιμή ελέγχου
Ρύζι. 35.3. ελεγχόμενη τετράγωνη γεννήτρια παλμών
τάση εισόδου σύμφωνα με το νόμο
Κατά την αλλαγή
τάση εισόδου από 0,1 έως 3 V, η συχνότητα παραγωγής αυξάνεται γραμμικά από 0,2 έως 6 kHz.
Η συχνότητα παραγωγής της ορθογώνιας γεννήτριας παλμών στο μικροκύκλωμα KR1446UD5 (Εικ. 35.4) εξαρτάται γραμμικά από την τιμή της εφαρμοζόμενης τάσης ελέγχου και στο R6=R7 προσδιορίζεται ως:
Η συχνότητα παραγωγής 5 V αυξάνεται γραμμικά από 0 σε 3700 Hz.
Ρύζι. 35.4. γεννήτρια ελεγχόμενης τάσης
Έτσι, όταν η τάση εισόδου αλλάζει από 0,1 σε
Με βάση τα τσιπ TDA7233D, χρησιμοποιώντας το βασικό στοιχείο ως ενιαία βάση, Εικ. 35.5, α, είναι δυνατή η συλλογή επαρκώς ισχυρών παλμών (), καθώς και τάσεων, Εικ. 35,5.
Η γεννήτρια (Εικ. 35.5, 6, πάνω) λειτουργεί σε συχνότητα 1 kHz, η οποία καθορίζεται από την επιλογή των στοιχείων Rl, R2, Cl, C2. Η χωρητικότητα του μεταβατικού πυκνωτή C ρυθμίζει την ένταση και την ένταση του σήματος.
Η γεννήτρια (Εικ. 35.5, β, κάτω) παράγει ένα σήμα δύο τόνων, με την επιφύλαξη μεμονωμένης επιλογής της χωρητικότητας του πυκνωτή C1 σε καθένα από τα βασικά στοιχεία που χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, 1000 και 1500 pF.
Οι τάσεις (Εικ. 35.5, γ) λειτουργούν σε συχνότητα περίπου 13 kHz (η χωρητικότητα του πυκνωτή C1 μειώνεται στα 100 pF):
♦ άνω - παράγει τάση που είναι συνεπής σε σχέση με τον γενικό δίαυλο.
♦ μεσαίο - παράγει διπλάσια θετική τάση σε σχέση με την τάση τροφοδοσίας.
♦ χαμηλότερο - ανάλογα με την αναλογία μετασχηματισμού, παράγει μια πολυπολική ίση τάση με γαλβανική (αν χρειάζεται) απομόνωση από την πηγή ισχύος.
Ρύζι. 35,5. μη φυσιολογική χρήση μικροκυκλωμάτων TDA7233D: α – βασικό στοιχείο. β - ως γεννήτριες παλμών. γ - ως μετατροπείς τάσης
Κατά τη συναρμολόγηση μετατροπέων, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι ένα αξιοσημείωτο μέρος της τάσης εξόδου χάνεται στις διόδους ανορθωτή. Από αυτή την άποψη, συνιστάται η χρήση του Schottky ως VD1, VD2. Το ρεύμα φορτίου των μετατροπέων χωρίς μετασχηματιστή μπορεί να φτάσει τα 100-150 mA.
Οι ορθογώνιοι παλμοί (Εικ. 35.6) λειτουργούν στην περιοχή συχνοτήτων 60-600 Hz\ 0,06-6 kHz. 0,6-60 kHz. Για τη διόρθωση του σχήματος των παραγόμενων σημάτων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια αλυσίδα (κάτω μέρος της Εικ. 35.6) συνδεδεμένη στα σημεία Α και Β της συσκευής.
Έχοντας καλύψει το op-amp με θετική ανάδραση, δεν είναι δύσκολο να αλλάξετε τη συσκευή στη λειτουργία παραγωγής ορθογώνιων παλμών (Εικ. 35.7).
Παλμοί με ομαλή ρύθμιση συχνότητας (Εικ. 35.8) μπορούν να γίνουν με βάση το μικροκύκλωμα DA1. Όταν χρησιμοποιείτε το μικροκύκλωμα LM339 1/4 ως DA1, ρυθμίζοντας το ποτενσιόμετρο R3, η συχνότητα λειτουργίας ρυθμίζεται εντός του εύρους 740-2700 Hz (η ονομαστική τιμή της χωρητικότητας C1 δεν αναφέρεται στην αρχική πηγή). Η αρχική συχνότητα παραγωγής καθορίζεται από το προϊόν C1R6.
Ρύζι. 35.8. ρυθμιζόμενος ταλαντωτής μεγάλου εύρους βασισμένος σε συγκριτικό
Ρύζι. 35.7. ορθογώνια γεννήτρια παλμών σε συχνότητα 200 Hz
Ρύζι. 35.6. Ορθογώνια γεννήτρια παλμών LF
Με βάση συγκριτές όπως LM139, LM193 και παρόμοια, μπορούν να συναρμολογηθούν τα ακόλουθα:
♦ ορθογώνιους παλμούς με σταθεροποίηση χαλαζία (Εικ. 35.9).
♦ παλμοί με ηλεκτρονικό συντονισμό.
Οι σταθερές στη συχνότητα ταλαντώσεις ή οι λεγόμενοι "δεξιόστροφοι" ορθογώνιοι παλμοί μπορούν να εκτελεστούν σε έναν συγκριτή DAI LTC1441 (ή παρόμοιο) με πρότυπο σχήμα, που παρουσιάζεται στο Σχ. 35.10. Η συχνότητα παραγωγής ρυθμίζεται από τον αντηχείο χαλαζία Z1 και είναι 32768 Hz. Όταν χρησιμοποιείτε μια γραμμή διαιρετών συχνότητας κατά 2, λαμβάνονται ορθογώνιοι παλμοί με συχνότητα 1 Hz στην έξοδο των διαιρετών. Μέσα σε μικρά όρια συχνότητα λειτουργίαςΗ γεννήτρια μπορεί να χαμηλώσει συνδέοντας παράλληλα με ένα αντηχείο μικρής χωρητικότητας.
Τυπικά, τα LC και RC- χρησιμοποιούνται σε ραδιοηλεκτρονικές συσκευές. Τα LR- είναι λιγότερο γνωστά, αν και μπορούν να δημιουργηθούν συσκευές με επαγωγικούς αισθητήρες με βάση τους,
Ρύζι. 35.11. Γεννήτρια LR
Ρύζι. 35,9. γεννήτρια παλμών στον συγκριτή LM 7 93
Ρύζι. 35.10. γεννήτρια παλμών "ρολόι".
Ανιχνευτές για ηλεκτρικές καλωδιώσεις, παλμούς κ.λπ.
Στο Σχ. Το σχήμα 35.11 δείχνει μια απλή ορθογώνια γεννήτρια παλμών LR που λειτουργεί στην περιοχή συχνοτήτων 100 Hz - 10 kHz. Ως επαγωγή και για ήχο
Για τον έλεγχο της λειτουργίας της γεννήτριας, χρησιμοποιείται τηλεφωνική κάψουλα TK-67. Η ρύθμιση της συχνότητας πραγματοποιείται με το ποτενσιόμετρο R3.
Λειτουργεί όταν η τάση τροφοδοσίας αλλάζει από 3 σε 12,6 V. Όταν η τάση τροφοδοσίας μειώνεται από 6 σε 3-2,5 V, η συχνότητα ανώτερης παραγωγής αυξάνεται από 10-11 kHz σε 30-60 kHz.
Σημείωμα.
Το εύρος των παραγόμενων συχνοτήτων μπορεί να επεκταθεί στα 7-1,3 MHz (για ένα μικροκύκλωμα) αντικαθιστώντας την τηλεφωνική κάψουλα και την αντίσταση R5 με έναν επαγωγέα. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν απενεργοποιείτε τον περιοριστή διόδου στην έξοδο της συσκευής, μπορείτε να λάβετε σήματα κοντά σε ένα ημιτονοειδές κύμα. Η σταθερότητα της συχνότητας παραγωγής της συσκευής είναι συγκρίσιμη με τη σταθερότητα των γεννητριών RC.
Τα ηχητικά σήματα (Εικ. 35.12) μπορούν να εκτελεστούν K538UNZ. Για να γίνει αυτό, αρκεί να συνδέσετε την είσοδο και την έξοδο του μικροκυκλώματος με έναν πυκνωτή ή το ανάλογό του - μια πιεζοκεραμική κάψουλα. Στην τελευταία περίπτωση, η κάψουλα χρησιμεύει και ως εκπομπός ήχου.
Η συχνότητα παραγωγής μπορεί να αλλάξει επιλέγοντας την χωρητικότητα του πυκνωτή. Μπορείτε να ενεργοποιήσετε την πιεζοκεραμική κάψουλα παράλληλα ή σε σειρά για να επιλέξετε τη βέλτιστη συχνότητα παραγωγής. Τάση τροφοδοσίας γεννήτριας 6-9 V.
Ρύζι. 35,72. συχνότητες ήχου στο τσιπ
Για ταχεία δοκιμή του op-amp, η γεννήτρια σήματος ήχου που φαίνεται στο Σχ. 35.13. Το δοκιμασμένο μικροκύκλωμα DA1, τύπου , ή άλλα με παρόμοιο pinout, εισάγεται στην πρίζα και, στη συνέχεια, ενεργοποιείται η τροφοδοσία. Εάν λειτουργεί σωστά, η πιεζοκεραμική κάψουλα HA1 εκπέμπει ένα ηχητικό σήμα.
Ρύζι. 35.13. γεννήτρια ήχου - ελεγκτής ενισχυτή λειτουργιών
Ρύζι. 35.14. ορθογώνια γεννήτρια παλμών βασισμένη στο OUKR1438UN2
Ρύζι. 35.15. ημιτονοειδής γεννήτρια σήματος στο OUKR1438UN2
Ένα σήμα τετραγώνου κύματος σε συχνότητα 1 kHz, κατασκευασμένο στο μικροκύκλωμα KR1438UN2, φαίνεται στο Σχ. 35.14. Ημιτονοειδή σήματα σταθεροποιημένα ως προς το πλάτος σε συχνότητα 1 kHz φαίνονται στο Σχ. 35.15.
Μια γεννήτρια που παράγει ημιτονοειδή σήματα φαίνεται στο Σχ. 35.16. Αυτό λειτουργεί στην περιοχή συχνοτήτων 1600-5800 Hz, αν και σε συχνότητες πάνω από 3 kHz η κυματομορφή γίνεται όλο και λιγότερο ιδανική και το πλάτος του σήματος εξόδου πέφτει κατά 40%. Με δεκαπλάσια αύξηση στις χωρητικότητες των πυκνωτών C1 και C2, η ζώνη συντονισμού της γεννήτριας, ενώ διατηρεί το ημιτονοειδές σχήμα του σήματος, μειώνεται στα 170-640 Hz με ανομοιόμορφο πλάτος έως και 10%.
Ρύζι. 35.7 7. γεννήτρια ημιτονοειδούς ταλάντωσης σε συχνότητα 400 Hz
Σε ορισμένες περιπτώσεις, μια απλή γεννήτρια παλμών που βασίζεται σε ένα LED που αναβοσβήνει σάς επιτρέπει να συναρμολογήσετε μια συμπαγή συσκευή για την ενσωμάτωση και τον έλεγχο ισχυρών LED ή πηγών ήχου.
Γεννήτρια παλμών
Σας παρουσιάζουμε το πιο απλό ηλεκτρονικό κύκλωμαμε έναν κύριο ταλαντωτή σε LED που αναβοσβήνει. Πρώτον, μια μικρή θεωρία για το LED που αναβοσβήνει. Ένα LED που αναβοσβήνει είναι μια συμβίωση ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος και του ίδιου του LED. Το μικροκύκλωμα αντικαθιστά λειτουργικά ένα χρονόμετρο με ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές υψηλής χωρητικότητας και είναι μια γεννήτρια υψηλής συχνότητας και ένας διαιρέτης που βασίζεται σε λογικά στοιχεία στην έξοδο των οποίων η συχνότητα μειώνεται ανάλογα με τον τύπο LED που αναβοσβήνει από μονάδες σε κλάσματα Hertz.
Πώς να φτιάξετε μια γεννήτρια παλμών με τα χέρια σας
Το διάγραμμα φαίνεται στο σχήμα και είναι όσο το δυνατόν πιο απλό. Η τάση τροφοδοσίας είναι 3 Volt από δύο μπαταρίες AA, αλλά το κύκλωμα θα λειτουργεί επίσης από μια κυψέλη λιθίου. Υπάρχει δυνατότητα τροφοδοσίας ακόμη και από ηλιακή μπαταρία, παρόμοιες λύσεις έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή φαναριών κήπου. Το φορτίο LED θα είναι μια αντίσταση με ονομαστική τιμή 1-3 kOhm, εάν αλλάξετε την τιμή της αντίστασης εντός μεγάλων ορίων, μπορείτε να αλλάξετε ελαφρώς τη συχνότητα αναβοσβήνει. Όταν εμφανίζεται ένα φλας, εμφανίζεται ένας παλμός ρεύματος, ο οποίος μπορεί να ενισχυθεί από τον ρόλο ενός πλήκτρου τρανζίστορ npn. Μπορείτε να συνδέσετε ένα φορτίο στον συλλέκτη του τρανζίστορ με τη μορφή ισχυρά LED, ρελέ, κινητήρα ή πηγή ήχου. Η απουσία ηλεκτρολυτικών πυκνωτών στον διακόπτη κατέστησε δυνατή τη συναρμολόγηση ενός συμπαγούς κυκλώματος με τα χέρια σας σε ένα μικρό breadboard και την ενσωμάτωσή του σε ένα παιχνίδι ρομπότ. Λίθιο στρογγυλό στοιχείοαπλά χωρέστε σε ένα από τα καπάκια. Κατά τη δοκιμή ενός LED από μπαταρίες, φροντίστε να συμπεριλάβετε μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος στο κύκλωμα. Το pinout για την ενεργοποίηση του LED φαίνεται στη φωτογραφία. Δείτε πώς λειτουργεί το κύκλωμα.
Κύκλωμα γεννήτριας
- 29.09.2014
Ο ραδιοπομπός λειτουργεί στην περιοχή των 27...28 MHz με AM. Η φέρουσα συχνότητα σταθεροποιείται με χαλαζία. Τάση τροφοδοσίας 3…5V. Ο ενισχυτής AF είναι κατασκευασμένος σε VT1 (KT315). Για την τροφοδοσία του μικροφώνου, χρησιμοποιείται ένας παραμετρικός σταθεροποιητής στο R2 VD1 C1. Ο τρόπος λειτουργίας του VT1 ρυθμίζεται από το R1. Το ενισχυμένο σήμα από την αντίσταση R3 έως C3 παρέχεται στον κύριο ταλαντωτή, με τον τρόπο αυτό...
- 28.09.2014
Τα σήματα του αριστερού και του δεξιού καναλιού μέσω των αντιστάσεων R1 R2 και των πυκνωτών C3 C5 παρέχονται στις εισόδους 2 καναλιών του τσιπ TDA1555Q, το οποίο περιέχει 4 ενισχυτές ισχύος. 2 ηχεία μέσης-υψηλής συχνότητας συνδέονται στις εξόδους του ενισχυτή μέσω πυκνωτών απομόνωσης. Το σήμα χαμηλής συχνότητας λαμβάνεται από τα κανάλια και από τα δύο κανάλια με απλή ανάμειξη χρησιμοποιώντας αντιστάσεις R3 R4 ...
- 28.09.2014
Συμπληρώνοντας αυτό που έχετε στη διάθεσή σας άλογο αξιωματικούγια αυτοκίνητα μπαταρίαπου προσφέρει το μηχάνημα, μπορείτε να είστε σίγουροι για τη λειτουργία φόρτισης της μπαταρίας - μόλις η τάση στους ακροδέκτες του φτάσει (14,5+-0,2) V, η φόρτιση θα σταματήσει. Όταν η τάση πέσει στα 12,8...13 V, η φόρτιση θα συνεχιστεί. Το εξάρτημα μπορεί να κατασκευαστεί ως ξεχωριστό μπλοκ ή ενσωματωμένο σε...
- 21.09.2014
Στις μέρες μας που πολλοί έχουν αποκτήσει μια ντάκα ή ένα σπίτι σε ένα χωριό όπου η συγκόλληση είναι μια ανάγκη, δημιουργείται πρόβλημα με την απόκτησή της. Η αγορά μιας εργοστασιακής συσκευής είναι πολύπλοκη λόγω του υψηλού κόστους της. Το πιο χρονοβόρο μέρος είναι η κατασκευή του ίδιου του μετασχηματιστή συγκόλλησης. Σε αυτή την περίπτωση, ο κατασκευαστής αντιμετωπίζει το πρόβλημα της αγοράς ενός μαγνητικού πυρήνα. Παρουσιάζονται στο μαγνητικό κύκλωμα τις ακόλουθες απαιτήσεις: επαρκής χώρος...