Генератор на 555 с регулировкой частоты. Генератор импульсов на 555: принцип работы, схемы и применение

Как работает генератор импульсов на таймере 555. Какие существуют схемы генераторов на 555. Где применяются генераторы импульсов на 555. Как рассчитать частоту и скважность генератора на 555.

Принцип работы генератора импульсов на 555

Генератор импульсов на микросхеме 555 представляет собой простую, но функциональную схему для получения прямоугольных импульсов регулируемой частоты. Основой схемы является интегральная микросхема таймера 555, работающая в автоколебательном (нестабильном) режиме.

Как работает генератор на 555:

1. Конденсатор C заряжается через резисторы R1 и R2 до 2/3 напряжения питания
2. Когда напряжение достигает 2/3 Vcc, срабатывает компаратор и выход переключается в низкий уровень
3. Конденсатор разряжается через R2 до 1/3 Vcc
4. При достижении 1/3 Vcc выход снова переключается в высокий уровень
5. Процесс повторяется, формируя непрерывные импульсы на выходе

Частота и скважность импульсов зависят от номиналов R1, R2 и C. Регулируя сопротивление R1 (обычно переменным резистором), можно изменять частоту в широких пределах.

Основные схемы генераторов импульсов на 555

Существует несколько базовых схем генераторов на 555:

1. Простой генератор импульсов

Это базовая схема с минимумом компонентов:

• Микросхема 555
• Конденсатор времязадающей цепи
• Два резистора (один переменный для регулировки частоты)
• Развязывающий конденсатор по питанию

Генерирует импульсы частотой от единиц Гц до сотен кГц.

2. Генератор с регулировкой скважности

Добавление второго переменного резистора позволяет независимо регулировать длительность импульса и паузы. Это дает возможность изменять скважность в широких пределах.

3. Генератор с повышенной стабильностью

Использование прецизионных компонентов и стабилизация напряжения питания позволяют получить более стабильную частоту генерации. Применяется в измерительной технике.

Расчет частоты и скважности генератора на 555

Для расчета параметров генератора используются следующие формулы:

• Частота: f = 1 / (0.693 * (R1 + 2R2) * C)
• Время импульса: t1 = 0.693 * (R1 + R2) * C
• Время паузы: t2 = 0.693 * R2 * C
• Скважность: Q = (t1 + t2) / t1

Зная требуемую частоту и скважность, можно подобрать номиналы компонентов. Или наоборот — рассчитать параметры сигнала по известной схеме.

Применение генераторов импульсов на 555

Благодаря простоте и функциональности, генераторы на 555 нашли широкое применение:

• Источники тактовых импульсов для цифровых устройств
• Генераторы звуковых сигналов
• Задающие генераторы в импульсных блоках питания
• Формирователи ШИМ-сигналов для управления двигателями
• Генераторы развертки в измерительных приборах
• Мультивибраторы и одновибраторы в различных схемах

Простота настройки и широкий диапазон частот делают генераторы на 555 универсальным инструментом для радиолюбителей и профессионалов.

Преимущества и недостатки генераторов на 555

Генераторы импульсов на базе таймера 555 имеют ряд достоинств и ограничений:

Преимущества:

• Простота схемы и настройки
• Широкий диапазон рабочих частот
• Низкая стоимость компонентов
• Возможность работы в различных режимах
• Высокая нагрузочная способность выхода

Недостатки:

• Относительно невысокая стабильность частоты
• Ограниченная максимальная частота (до 1-2 МГц)
• Зависимость параметров от напряжения питания
• Нелинейность регулировки частоты

Несмотря на ограничения, простота и универсальность делают генераторы на 555 популярным решением для многих задач.

Модификации и улучшения базовой схемы

Существует множество способов улучшить характеристики генератора на 555:

• Стабилизация напряжения питания для повышения стабильности частоты
• Использование прецизионных резисторов и конденсаторов
• Применение термокомпенсации для уменьшения температурного дрейфа
• Добавление буферного каскада на выходе для повышения нагрузочной способности
• Синхронизация от внешнего источника для точной подстройки частоты

Эти модификации позволяют адаптировать базовую схему под конкретные требования по стабильности, точности и функциональности.

Практические советы по сборке и настройке

При сборке генератора импульсов на 555 стоит учитывать следующие моменты:

1. Используйте качественные компоненты с малым допуском
2. Обеспечьте стабильное напряжение питания
3. Применяйте короткие соединения для минимизации паразитных емкостей
4. Используйте развязывающие конденсаторы по питанию
5. При необходимости экранируйте схему для защиты от помех

Для точной настройки частоты рекомендуется использовать частотомер или осциллограф. Это позволит достичь максимальной точности и стабильности генерации.

Генераторы на 555 с регулировкой частоты в Каменск-Шахтинского

Каталог

Генератор импульсов регулируемый на NE555 (скважность и частота) 555 с регулировкой частоты

подробнее

Генератор импульсов регулируемый 3,7…1300 Гц на базе NE555 555 с регулировкой частоты

подробнее

Регулируемый генератор импульсов на NE555 555 с регулировкой частоты

подробнее

Регулируемый генератор импульсов на NE555 Arduino 555 с регулировкой частоты

279

349

подробнее

Генератор импульсов на NE555 Arduino Pro 555 с регулировкой частоты

264

662

подробнее

Генератор импульсов NE555, постоянный ток 5-15 в, рабочий цикл, прямоугольный генератор сигналов прямоугольной формы, регулируемая плата 555, модуль на 555 с регулировкой частоты

подробнее

Генератор импульсов на NE555 555 с регулировкой частоты

подробнее

Генератор импульсов регулируемый на NE555 (скважность и частота) (3 шт) 555 с регулировкой частоты

подробнее

Модуль генератора импульсов регулируемый на NE555 555 с регулировкой частоты

235

350

подробнее

Генератор прямоугольных импульсов (NE555) с регулировкой частоты и скважности (1. .200kHz) «EM-405» на 555

251

311

подробнее

Модуль импульсного генератора NE555 с регулировкой частоты для умного автомобиля 5-12 В на 555

подробнее

Генератор импульсов на NE555 555 с регулировкой частоты

подробнее

Генератор на NE555 с регулировкой частоты и скважности 555

подробнее

Генератор прямоугольных импульсов NE555 на 555 с регулировкой частоты

221

450

подробнее

Генератор импульсов NE555, импульсный стартер, рабочий цикл, регулируемый модуль, комплект сделай сам, генератор прямоугольных волновых сигналов на 555 с регулировкой частоты

подробнее

Модуль генератора импульсов с регулируемой частотой NE555 для Arduino Smart Car, 20 шт на 555 регулировкой

подробнее

Радиоконструктор Генератор на NE555 — пила, синус, меандр, треугольник (питание — 6-9В) 555 с регулировкой частоты

подробнее

Генератор импульсов на NE555 555 с регулировкой частоты

подробнее

Модуль NE555 генератор импульсов регулируемый на 555 с регулировкой частоты

подробнее

Генератор прямоугольных импульсов регулируемый на базе NE555 555 с регулировкой частоты

подробнее

Генератор с регулировкой частоты и скважности импульсов на КР1006ВИ1

12. 12.2018

Генераторы

3463

Схема задающего генератора

В радиолюбительской литературе много написано о задающих генераторах их модернизации и улучшении характеристик. Предлагаю вниманию читателей простой задающий генератор с возможностью регулирования параметров выходных импульсов в широких пределах, то есть генератор универсального назначения, который при небольшой доработке выходного каскада (об этом рассказано ниже) может эффективно использоваться как высокочастотный преобразователь напряжения.

Задающий генератор для различных электронных устройств удобно реализовать на широко распространенной микросхеме-таймере КР1006ВИ1 (зарубежный аналог LM555). На рис. 1 приведена простая и эффективная схема такого генератора.

Рассмотрим ее подробнее. Микросхема включена по классической схеме. Времязадающие резисторы R2 и R3 своими сопротивлениями определяют параметры импульсов генератора и его частоту в широких пределах. Причем сопротивление резистора R2 определяет частоту, a R3 — соответственно ширину импульсов генератора. Кроме удобства регулировки параметров выходных импульсов генератора, такое устройство можно применять универсально, в любых электронных узлах и «самоделках», где требуется задающий генератор с периодом длительности выходных импульсов 10…100 мкс, а периода следования в диапазоне 50…100 мкс. Эти параметры также зависят и от емкости конденсатора С1.

Оксидный конденсатор СЗ сглаживает пульсации напряжения от источника питания. Если вместо источника питания применяют батареи или аккумулятор, этот конденсатор можно исключить из схемы.

В налаживании устройство не нуждается и начинает работать сразу после подачи питания.

Напряжение источника питания в диапазоне 6… 15 В. Следует учитывать, что амплитуда выходных импульсов задающего генератора пропорциональна напряжению источника питания.

Переменные резисторы R2, R3 с линейной характеристикой изменения сопротивления, много-оборотные, например, СП5-1ВБ.

Практическое применение генератор находит в высокочастотных устройствах ЭПРА (электронных пускорегулирующих аппаратов), управляющих лампами дневного света, преобразователей напряжения, в охранных и других устройствах бытового предназначения.

Выходной ток генератора на микросхеме КР1006ВИ1 (вывод 3 DA1) не превышает 250 мА, что для многих радиолюбительских конструкций вполне достаточно. Однако, для управления более мощной нагрузкой, необходим усилитель тока выходного каскада, электрическая схема которого представлена на рис. 2. Здесь наиболее оптимальным решением является применение мощного полевого транзистора, не имеющего тока утечки и требующего малого управляющего напряжения (в отличие от биполярных транзисторов).

Полевой транзистор в данном электронном узле может быть заменен на КП743 с любым буквенным индексом, IRF510, BUZ21L, SPP21N10 и их аналоги. Резистор R5 в данной схеме представляет эквивалент нагрузки, которой может быть спираль нагревательного прибора, лампа накаливания и тому подобные устройства. В другом варианте выходное напряжение снимают с резистора R5 и подают на последующие каскады.

Для устройств преобразователей и умножителей напряжения лучше подходит выходной каскад на полевом транзисторе, электрическая схема которого представлен на рис.

3. Здесь, как видно из схемы, в цепи нагрузки полевого транзистора включена обмотка повышающего трансформатора Т1. Выходное напряжение преобразователя снимается с вторичной обмотки Т1 и может быть (без изменений и дополнений схемы) управлять лампой дневного света (ЛДС) с максимальной мощностью до 40 Вт.

Для дополнительной защиты выходного каскада в схеме с трансформатором применен сапрессор (так называют защитный стабилитрон), например, из серии КС515 с любым буквенным индексом. Применение сап-рессора связано с источником питания так, что защитный стабилитрон должен иметь напряжение стабилизации не менее 3/4U .

• Генератор сигнала

NE555 Модуль генератора сигналов прямоугольной формы с регулируемой частотой импульсов — Envistia Mall Support для управления шаговыми двигателями и в качестве регулируемого импульса для приложений микроконтроллеров (MCU).

Только 31 мм x 22 мм (1,2″ x 0,9″), плата оснащена микросхемой таймера NE555 с перемычками и потенциометром для точной настройки частоты в четырех частотных диапазонах, а также вторым потенциометром для регулировки рабочего цикла (отношение как долго выход управляется ВЫСОКИМ по сравнению с управляемым НИЗКИМ).

Например, рабочий цикл 50% означает, что выходной сигнал высокий 1/2 времени, а низкий 1/2 времени.

Входное напряжение модуля (VCC) варьируется от 5 В до 15 В постоянного тока и потребляет приблизительно 15 мА при 5 В (35 мА при 12 В) с выходной амплитудой от 4,2 В до пика до 11,4 В от пика до пика на основе по напряжению питания.

Светодиодный индикатор загорается при выходе низкого уровня и мигает в соответствии с выходной частотой. На более высоких частотах светодиод будет гореть постоянно и без видимой вспышки, поскольку мигание слишком быстрое, чтобы его можно было увидеть. Схема контактов модуля генератора импульсов NE555

и установка перемычек

Модуль NE555 Особенности и работа:

• Размер: 31 мм * 22 мм (1,2″ x 0,9″)
• Основной чип: NE555
• Входное напряжение (VCC): 5–15 В постоянного тока
• Входной ток: ~100 мА
• Выходная амплитуда: от 4,2 В до 11,4 В В-размах. (зависит от напряжения VCC)
• Максимальный выходной ток: 15 мА (VCC=5В, V-PP больше 50%), 35MA (VCC=12В, V-PP больше 50%).
• Выходной светодиодный индикатор (низкий уровень, светодиод горит, высокий уровень, светодиод не горит; светодиод мигает с определенной частотой. Когда частота превышает 30 Гц, светодиод всегда горит, так как мигание слишком быстрое, чтобы его можно было увидеть.
• Имеется 4-рядный 2-контактный разъем, который позволяет устанавливать перемычки для выбора различных частотных диапазонов. Перемычка соединяет конденсаторы разной емкости в цепи, чтобы изменить постоянную времени RC цепи. Многооборотный потенциометр рядом с перемычкой диапазона частот обеспечивает точное управление частотой после установки диапазона.
• Настройки перемычек:
  • ~1 Гц ~ 40 Гц
  • ~40 Гц ~ 500 Гц
  • ~500 Гц ~ 40 кГц
  • 40 кГц ~ >200 кГц
• Диапазоны перемычек будут различаться между модулями в зависимости от допусков используемых компонентов.
• Рабочий цикл выходного сигнала можно точно настроить с помощью встроенных потенциометров. Рабочий цикл и частота отдельно не регулируются; регулировка рабочего цикла изменит частоту.
• Выходная частота и рабочий цикл регулируются с помощью следующих переменных:
  • Период T = 0,7 (RA +2 RB) C
  • RA, RB — регулируемые потенциометры 0-10 кОм
  • 1 Гц ~ 50 Гц: C = 0,001 мкФ
  • 50 Гц ~ 1 кГц: C = 0,1 мкФ
  • 1 кГц ~ 10 кГц: C = 1 мкФ
  • 10 кГц ~ 200 кГц: C = 100 мкФ

Схема модуля

NE-555 Схема модуля генератора прямоугольных импульсов

Copyright © Envistia Mall, 2016-2022 гг. ДРУГОЕ-0004

Предыдущий 2-канальный 5-вольтовый модуль генератора импульсов / прямоугольных импульсов ШИМ

Следующий Описание микросхемы точного таймера NE555P (PDF)

Содержание

555 Генератор импульсов: основы и применение

Вы хотите производить положительные импульсы для своей первичной электронной схемы? Не ищите ничего, кроме генератора импульсов 555.

Но как работает этот регулируемый генератор импульсов? Мы собираемся объяснить все это явно. Кроме того, мы рассмотрим электронные компоненты, для которых требуется интегральная схема.

Начнем!

 

Что такое генератор импульсов 555?

 

Генератор сигналов

 

Генератор импульсов представляет собой интегральную схему, способную генерировать импульсы, и он широко используется в схемах таймеров, генераторах импульсов и осцилляторах.

 

Как сделать модуль генератора импульсов 555?

 

Старый зеленый дисплей аналогового осциллографа с импульсным изображением.

 

Основным компонентом этого генератора импульсов является микросхема таймера 555. ИС представляет собой нестабильный мультивибратор. Обратите внимание, что генератор импульсов может генерировать выходной импульс от 4 Гц до 1,3 кГц.

Генератор выдает положительные импульсы. Таким образом, вы можете использовать его в электронном проекте, который требует положительных вибраций.

Также вам понадобится светодиод на выходе микросхемы в сборе. Это полезно для визуальной индикации выходного импульса системы.

Потенциометр помогает контролировать выходную частоту системы. Идеальное напряжение цепи этой системы составляет от 5 до 15 В. Кроме того, схема работает от источника постоянного тока.

 

Список компонентов схемы

 

Микросхема электронной интегральной схемы

A

• A 555 Таймер IC
• Конденсатор 10 мкФ 
• Резистор 1 кОм
• Потенциометр A 10 кОм

Принципиальная схема

Схема генератора импульсов IC 555 0107

 

Подключите указанные выше компоненты, как показано на электрической схеме.

 

Как работает схема

 

При подключении контактов 2 и 6 вы устанавливаете таймер в нестабильный режим.

Нестабильный режим приводит к двум основным последствиям. Во-первых, состояние вызывает перезапуск таймера. Следовательно, будет генерироваться поток импульсов. В этом случае вибрации являются ШИМ-сигналами. И таймер будет генерировать их до тех пор, пока вы подключите его к входному напряжению.

Кроме того, обратите внимание, что контакт 3 действует как выходной контакт. Следовательно, изменение значений сопротивлений и емкостей изменит частоту выходного импульса. Кроме того, это изменит рабочий цикл прямоугольной волны с выходного контакта.

Обратите внимание, что конденсатор в этой цепи заряжается и разряжается в каждом цикле. Когда конденсатор заряжается, это приводит к времени «ВКЛ». С другой стороны, разряд конденсатора вызывает время «ВЫКЛ.».

Обратите внимание, что можно рассчитать выходную частоту и рабочий цикл схемы. Критические значения в этом расчете включают следующее: 

Rx= 1 кОм

Ry= 10 кОм

Сначала мы рассчитаем значение t1. Это значение таймера, когда заряд конденсатора находится в режиме ON.

Уравнение схемы для значения t1 = 0,693 * (Rx + Ry) * C

 

Когда мы подставляем значения, уравнение дает 76,23 миллисекунды.

 

Далее мы рассчитаем значение t2. Значение таймера соответствует моменту, когда электрический заряд конденсатора находится в режиме ВЫКЛ.

Уравнение для значения t2 = 0,693 * Ry *C

При подстановке значений решение уравнения составляет 69,3 миллисекунды.

Далее мы можем рассчитать периодичность (T) или импульсный период таймера с помощью двух решений.

T= t1 + t2 = 145,53 миллисекунды

Также мы можем оценить выходную частоту таймера с периодическим временем.

f = 1/T. Отсюда f = 6,871 Герц.

 

Приложения

 

• Управление скоростью двигателей постоянного тока
• Генерация прямоугольного сигнала
• Генерация регулируемой волны для MCU
• В приложениях с шаговыми двигателями
• Используется в телекоммуникациях для целей кодирования
• Регулируемая генерация импульсов для управления цепями

 

Цепи генератора импульсов 555

 

Существует несколько типов схем генератора импульсов 555, и они полезны в генераторах. Следовательно, мы рассмотрим различные виды осцилляторов, где они применяются.

 

Схема генератора с простым таймером 555

 

Схема, описанная ранее, создает этот модуль генератора импульсов. Это основная схема, которая формирует основу для создания других курсов. И мы выделим их ниже. Средний ток в этой цепи не более 200 мА.

 

Генератор импульсов High Power 555

 

Генератор импульсов High Power 555 Принципиальная схема.

 

Идеально подходит, если вам нужен генератор импульсов для сильного тока. В этой схеме есть два основных компонента. Во-первых, это генератор IC 555 и LM350T. Последнее имеет большое значение для увеличения токовых сигналов до 3 А. 003

 

Эту сборку также можно назвать схемой нестабильного мультивибратора. Он колеблется, когда производит частоты более значительные, чем один цикл в секунду. С другой стороны, это временная задержка, если она делает частоты более мелкими, чем цикл в одну секунду.