Генератор на ne555 с регулировкой частоты: Генератор на NE555 с регулировкой частоты

Содержание

Генератор на базе таймера NE555

Микросхема интегрального таймера 555 была разработана 44 года назад, в 1971 году и до сих пор популярна. Пожалуй, ещё ни одна микросхема так долго не служила людям. Чего только на ней не собирали, даже поговаривают, что номер 555 — это число вариантов её применения 🙂 Одно из классических применений 555 таймера — регулируемый генератор прямоугольных импульсов.
В этом обзоре будет описание генератора, конкретное применение будет в следующий раз.

Плату прислали запечатанной в антистатический пакетик, но микросхема очень дубовая и статикой её так просто не убить.

Качество монтажа нормальное, флюс не отмыт


Схема генератора стандартная для получения скважности импульсов ≤2

Даташит NE555

Красный светодиод подключен на выход генератора и при малой выходной частоте — мигает.

По китайской традиции, производитель забыл поставить ограничивающий резистор последовательно с верхним подстроечником. По спецификации, он должен быть не менее 1кОм, чтобы не перегружать внутренний ключ микросхемы, однако, реально схема работает и при меньшем сопротивлении — вплоть до 200 Ом, при котором происходит срыв генерации. Добавить ограничивающий резистор на плату затруднительно из-за особенности разводки печатной платы.
Диапазон рабочих частот выбирается установленной перемычной в одной из четырёх позиций
Частоты продавец указал неверно.

Реально измеренные частоты генератора при питающем напряжении 12В
1 — от 0,5Гц до 50Гц
2 — от 35Гц до 3,5kГц
3 — от 650Гц до 65кГц
4 — от 50кГц до 600кГц
On-Line расчёт цепей генератора (примерный)
Нижний резистор (по схеме) задаёт длительность паузы импульса, верхний резистор задаёт период следования импульсов.
Напряжение питания 4,5-16В, максимальная нагрузка на выходе — 200мА

Стабильность выходных импульсов на 2 и 3 диапазонах невысока из-за применения конденсаторов из сегнетоэлектрической керамики типа Y5V — частота сильно уползает не только при изменении температуры, но даже при изменении питающего напряжения (причём в разы). Рисовать графики не стал, просто поверьте на слово.
На остальных диапазонах стабильность импульсов приемлемая.

Вот что он выдаёт на 1 диапазоне
На максимальном сопротивлении подстроечников

В режиме меандр (верхний 300 Ом, нижний на максимуме)

В режиме максимальной частоты (верхний 300 Ом, нижний на минимум)

В режиме минимальной скважности импульсов (верхний подстроечник на максимуме, нижний на минимуме)

Для китайских производителей: добавьте ограничивающий резистор 300-390 Ом, замените керамический конденсатор 6,8мкФ на электролитический 2,2мкФ/50В, и замените конденсатор 0,1мкФ Y5V на более качественный 47нФ X5R (X7R)

Вот готовая доработанная схема

Себе генератор не переделывал, т.к. указанные недостатки для моего применения не критичны.

Вывод: полезность устройства выясняется, когда какая-либо Ваша самоделка потребует подать на неё импульсы 🙂
Продолжение следует…

Применение таймера NE555. Часть 2 - генератор прямоугольных импульсов на NE555

Продолжение начатой темы применения таймера NE555

Пример №7 — Простой генератор прямоугольных импульсов на NE555

 

В момент включения схемы, конденсатор C1 разряжен и на выходе 3 таймера NE555 находится высокий уровень. Затем конденсатор C1 через резистор R1 начинает постепенно заряжаться.

В момент, когда потенциал на конденсаторе, и соответственно на выводе 6 (стоп) таймера, достигнет примерно 2/3 напряжения питания, сигнал на выводе 3 переключится на низкий уровень. Теперь конденсатор через сопротивление R1 начинает разряжаться. Когда уровень напряжения на входе 2 (запуск) упадет до 1/3 Uпит., на выходе снова будет высокий уровень. И процесс повторится снова.

Если к выходу добавить еще RC-цепь (выделено красным цветом), то выходной сигнал по форме будет приближен к синусоиде.

Пример №8 — Генератор высокой частоты на NE555

Для таймера NE555 – частота в 360кГц является максимальной, поскольку при увеличении ее, работа схемы становится нестабильной.

Микросхемы UA741, LM324, LM393, LM339, NE555, LM358

Пример №9 — Генератор низкой частоты на NE555

 

Генератор низкой частоты по сути своей являются таймером времени. Увеличивая емкость электролитического конденсатора можно растянуть временной интервал. При интервале более 30 минут, показания схемы будут неточными.

Пример №10 — Регулируемый генератор прямоугольных импульсов на NE555

Данная схема позволяет устанавливать на выходе таймера необходимую частоту генератора в пределах от 1 Гц до 100 кГц.

Пример №11 — Одновибратор на NE555

При подаче питания на схему одновибратора, на выводе 3 таймера NE555 будет низкий уровень. Запуск одновибратора происходит в момент подачи отрицательного импульса на вход 2 (запуск), при этом на его выходе будет высокий уровень в течение времени определяемое значениями R1 и C1.

Следует иметь в виду, что запускающий импульс должен быть короче выходного. Если же входной сигнал будет дольше, то пока на входе низкий уровень на выходе все время будет высокий. Подробнее о работе одновибратора на 555 таймере читайте здесь.

Пример №12 — Генератор, управляемый напряжением (ГУН) на NE555

 

Данный генератор иногда называют преобразователь частоты напряжением, так как частота может быть изменена путем изменения входного напряжения.

Как известно вывод 5 таймера 555 предназначен для управления длительностью импульсов на выходе путем подачи на него напряжения, которое должно составлять 2/3 от Uпит. При увеличении управляющего напряжения, увеличивается время заряда/разряда конденсатора и как следствие уменьшается частота на выходе генератора.

Источник: «Применение микросхемы 555», Колин М.

Генератор электрических импульсов на таймере 555

Электрический импульс — это кратковременный всплеск напряжения или силы тока. То есть это такое событие в цепи, при котором напряжение резко повышается в несколько раз, а затем так же резко падает к исходной величине. Самый понятный пример — электрический импульс, заставляющий наше сердце биться. Самое же большое количество импульсов возникает у нас в нервных клетках головного и спинного мозга. Мы мыслим и решаем уроки благодаря электрическим импульсам! А что в электронике? В электронике импульсы применяются повсеместно. Например, в микроконтроллерах или даже в полноценных процессорах домашнего компьютера электрические импульсы задают ритм его работы. Они еще называются тактовыми, или синхро-импульсами. Порой быстродействие вычислительных машин сравнивают именно при помощи значений тактовой частоты. Все данные внутри электронных устройств тоже передаются при помощи импульсов. Наш интернет, проводной и беспроводной, сотовая связь и даже пульт от телевизора — все используют импульсный сигнал. Попробуем выполнить несколько заданий и на собственном опыте понять особенности генерации электрических импульсов. А начнем мы со знакомства с их важными характеристиками.

1. Период и скважность импульсного сигнала

Представим себе, что мы готовимся к встрече Нового Года и нам просто необходимо сделать мигающую гирлянду. Поскольку мы не знаем, как заставить её мигать самостоятельно, сделаем гирлянду с кнопкой. Будем сами нажимать на кнопку, соединяя тем самым цепь гирлянды с источником питания и заставляя лампочки зажигаться. Принципиальная схема гирлянды с ручным управлением будет выглядеть так:

Внешний вид макет

Собираем схему и проводим небольшой тест. Попробуем управлять гирляндой согласно нехитрому алгоритму:
  1. нажимаем на кнопку;
  2. ждем 1 секунду;
  3. отпускаем кнопку;
  4. ждем 2 секунды;
  5. переходим к пункту 1.
Это алгоритм периодического процесса. Нажимая на кнопку по алгоритму мы тем самым генерируем настоящий импульсный сигнал! Изобразим на графике его временную диаграмму. У данного сигнала мы можем определить период повторения и частоту. Период повторения (T) — это отрезок времени, за который гирлянда возвращается в исходное состояние. На рисунке хорошо виден этот отрезок, он равен трем секундам. Величина обратная периоду повторения называется
частотой периодического сигнала (F)
. Частота сигнала измеряется в Герцах. В нашем случае: F = 1/T = 1/3 = 0.33 Гц Период повторения можно разбить на две части: когда гирлянда горит и когда она не горит. Отрезок времени, в течение которого гирлянда горит называется длительностью импульса (t). А теперь самое интересное! Отношение периода повторения (T) к длительности импульса (t) называется скважностью. S = T / t Скважность нашего сигнала равна S = 3/1 = 3. Скважность величина безразмерная. В англоязычной литературе принят другой термин — коэффициент заполнения (Duty cycle). Это величина, обратная скважности. D = 1 / S = t / T В случае нашей гирлянды коэффициент заполнения равен: D = 1 / 3 = 0.33(3) ≈ 33% Этот параметр более нагляден. D = 33% означает, что треть периода занята импульсом. А, например, при D = 50% длительность высокого уровня сигнала на выходе таймера будет равна длительности низкого уровня.

2. Генерация импульсного сигнала при помощи микросхемы 555

Теперь попробуем заменить человека и кнопку, ведь мы не хотим весь праздник включать и выключать гирлянду каждые 3 секунды. В качестве автоматического генератора импульсов используем очень известную микросхему семейства 555. Микросхема 555 — это генератор одиночных или периодических импульсов с заданными характеристиками. По-другому данный класс микросхем называют таймерами. Существуют разные модификации таймера 555, разработанные разными компаниями: КР1006ВИ1, NE555, TLC555, TLC551, LMC555. Как правило, все они имеют одинаковый набор выводов. Также производители выделяют два режима работы таймера: одновибратор и мультивибратор. Нам подойдет второй режим, именно в нем таймер будет непрерывно генерировать импульсы с заданными параметрами. Для примера, подключим к таймеру 555 один светодиод. Причем, используем вариант, когда положительный вывод светодиода соединяется с питанием, а земля к таймеру. Позже будет понятно, почему мы делаем именно так.

Принципиальная схема

Внешний вид макета

Примечание. Конденсатор C2 в схеме можно не использовать. В этой схеме есть три компонента без номиналов: резисторы Ra и Rb, а также конденсатор C1 (далее просто C). Дело в том, что именно с помощью этих элементов настраиваются нужные нам характеристики генерируемого импульсного сигнала. Делается это с помощью несложных формул, взятых из технической документации к микросхеме. T = 1/F = 0.693*(Ra + 2*Rb)*C;          (1) t = 0.693*(Ra + Rb)*C;          (2) Ra = T*1.44*(2*D-1)/C;          (3) Rb = T*1.44*(1-D)/C.          (4) Здесь F — частота сигнала; T — период импульса; t — его длительность; Ra и Rb — искомые сопротивления. Исходя из этих формул, коэффициент заполнения не может быть меньше 50% (иначе мы получим отрицательное значение сопротивления). Вот это новость! А что же нам делать с гирляндой? Ведь согласно нашей постановке, коэффициент заполнения импульсного сигнала должен быть непременно 33%. Чтобы обойти это ограничение имеется два способа. Первый способ заключается в использовании другой схемы подключения таймера. Существуют более сложные схемы, которые позволяют варьировать параметр D во всем диапазоне от 0 до 100%. Второй способ не требует переделки схемы. Мы просто-напросто инвертируем выход таймера! Собственно, в предложенной выше схеме мы это уже и сделали. Вспомним, что катод светодиода мы соединили с выводом таймера. В этой схеме светодиод будет гореть, когда на выходе таймера будет низкий уровень. Раз так, то нам нужно настроить сопротивления Ra и Rb схемы так, чтобы коэффициент заполнения D был равен 66.6%. Учитывая, что T = 3 сек, а D = 0.66, получаем: Ra = 3*1.44*(2*0.66 — 1)/0.0001 = 13824 Ом Rb = 3*1.44*(1-D)/0.0001 = 14688 Ом На самом деле, если мы будет использовать более точные значения D, то получим Ra = Rb = 14400 Ом. Вряд ли мы найдем резистор с таким номиналом. Скорее всего нам потребуется поставить последовательно несколько резисторов, например: один резистор на 10 КОм и 4 штуки на 1 КОм. Для большей точности можем добавить еще два резистора по 200 Ом. В результате должно получиться что-то подобное: В этой схеме используются резисторы на 15 КОм.

3. Подключение группы светодиодов к таймеру 555

Теперь, когда мы научились задавать нужный ритм, соберем небольшую гирлянду. В новой схеме пять светодиодов будут включаться на 0.5 сек каждую секунду. Для такого ритма Ra = 0, Rb = 7.2 кОм. То есть, вместо резистора Ra мы можем поставить перемычку. Выход микросхемы 555 слишком слабый для того, чтобы одновременно зажечь 5 светодиодов. А ведь в настоящей гирлянде их может быть штук 15, 20 и более. Чтобы решить эту проблему, используем биполярный транзистор, работающий с режиме электронного ключа. Возьмем самый распространенный NPN транзистор 2N2222. Также в этой схеме можно использовать полевой N-канальный транзистор, например 2N7000. Нашим светодиодам потребуется токозадающий резистор. Суммарный ток пяти параллельно соединенных светодиодов должен быть равен I = 20 мА*5 = 100 мА. Напряжение питания всей схемы 9 Вольт. На светодиоде красного цвета напряжение падает на 2 Вольта. Таким образом закон ома на данном участке цепи имеет вид: 100 мА = (9В-2В)/R; отсюда R2 = 7В/0.1А = 70 Ом. Округлим сопротивление до 100 Ом, которое можно получить параллельным соединением двух резисторов на 200Ом. А можно и вовсе оставить один резистор на 200Ом, просто светодиоды будут гореть немного тусклее.

Принципиальная схема

Внешний вид макета

Примечание. Конденсатор C2 в схеме можно не использовать. Собираем схему, подключаем батарейку и наблюдаем за результатом. Если все работает как надо, закрепим полученные знания, сделав несколько забавных устройств.

Задания

  1. Генератор звука. В схеме гирлянды заменить группу светодиодов на пьезодинамик. Увеличить частоту звука, например, до 100 Гц. Если поднять частоту до 15 кГц, то можно будет отпугивать комаров!
  2. Железнодорожный светофор. Подключить к таймеру два светодиода таким образом, чтобы один соединялся с таймером катодом, а второй анодом. Установить частоту импульсов — 1 Гц.

Заключение

Как уже говорилось, таймер 555 — очень популярная микросхема. Это объясняется тем, что большинству электронных устройств свойственны периодические процессы. Любой звук — это периодический процесс. ШИМ сигнал, управляющий скоростью двигателя — тоже периодический, причем с изменяющимся коэффициентом заполнения. И как уже говорилось, работа любого микроконтроллера и процессора основана на тактовом сигнале, имеющем очень точную частоту. На следующем уроке мы сделаем бинарные часы с помощью таймера и двоичного счетчика. Будет немного сложнее, но интереснее!

Полезные ссылки

Сборник проектов на таймере 555

Вконтакте

Facebook

Twitter

Генератор высокого напряжения на NE555

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Генераторы >

Генератор высокого напряжения на NE555

На просторах интернета очень много схем посвящено данной тематике и подобным конструкциям. Как правило они не лишены одного своего серьёзного недостатка: все они не имеют системы защиты от обратного напряжения. В большинстве случаев это приводит к печальным последствиям: выгоранию выходных транзисторов и пробою таймера NE555.

   Испытывая одну из подобных конструкций я сам спалил пару микросхем NE555 и несколько выходных ключей. Тогда и возникла идея доработки данной схемы и добавления простейшей, но надежной защиты. После проведённой доработки больше при работе не возникало никаких проблем и не сгорело ни одного элемента. Итак, рассмотрим работу устройства подробнее.

   Основу данной схемы составляет генератор прямоугольных импульсов на интегральном таймере NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1). Частота генератора задаётся цепочкой R1-R2-C1. При данных номиналах частота генератора составляет приблизительно 30 килогерц. С выхода генератора через токоограничительный резистор R3 выходной сигнал поступает на вход составного транзистора Т1-Т2. В коллектор транзистора Т2 включена первичная обмотка повышающего выходного трансформатора. Диод VD1 служит для защиты устройства от броска обратного напряжения при закрытии транзистора. Супрессорный диод VD2 защищает транзистор Т2 от пробоя и выбирается по максимальному напряжению коллектор-эмиттер Т2. Супрессорный диод VD3 защищает микросхему DD1 от пробоя. Так как максимальное напряжение питания микросхемы составляет 15 вольт, супрессорный диод следует выбрать на напряжение открывания не более этого значения (или немного превышающим). При работе на вторичной обмотке трансформатора напряжение приблизительно 5-6 киловольт. Это напряжение поступает на вход умножителя УН-9/27. С выхода данного умножителя и снимается высокое напряжение.

   Таким образом доработка схемы заключается в установке диода VD1 и супрессорных диодов VD2 и VD3. Несмотря на всю простоту защиты, она дала отличные результаты и надёжную защиту схемы от бросков обратного напряжения.

   Следует отметить интересный факт, что генератор собранный по данной схеме имеет так называемый электронный ветер - поток отрицательно заряженных электронов у высоковольтного провода. Его можно обнаружить по холодку при приближении руки к высоковольтному проводу. Поэтому данная схема и используется очень часто при построении ионизаторов воздуха. Кроме того замечен ещё один интересный факт: высокое напряжение с данной установки способно растекаться по поверхности диэлектрических материалов (стеклу, дереву, бумаге, фарфору, пластмассе...), электризует вокруг себя лежащую бумагу (до того что при проведении рукой по газете, лежащей рядом с установкой по ней пробегают искры). Ни с одной другой схемой (без умножителя, то есть с переменным напряжением на выходе) таких эффектов не было обнаружено.

   Внимание!!! Не проводите подобные опыты не имея достаточного опыта!!! Соблюдайте строго технику безопасности! Запомните: Электрический ток - это хороший слуга, но плохой хозяин!!!

Применяемые детали:

DD1 - NE555 (КР1006ВИ1)

VD1 - КД213

VD2 - 1.5КЕ100СА

VD3 - 1.5КЕ18СА

C1 - 0.01 мкФ

C2 - 0.01 мкФ

R1 - 680 Ом

R2 - 2К

R3 - 100 Ом

Т1 - КТ815А

Т2 - КТ8101А (С радиатором)

   Трансформатор Tr1 - это переделанный строчный трансформатор от старого лампового телевизора. Для его переделки снимаем первичную обмотку и мотаем свою. Первичная обмотка содержит 8 витков провода ПЭЛ-1.5. Вторичная обмотка (высоковольтная, залитая пластмассой) остается штатной, после чего трансформатор собирается. При сборке следует между половинок сердечника следует сделать зазор около 1 мм из тонкого гетинакса или стеклотекстолита.

  А теперь несколько фото с испытания:

 

С уважением, Андрей Савченко!


Файлы:
Схема в формате SPlan


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

555-й таймер. Часть 2. Генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью на таймере NE555

Итак, в первой статье о 555-м таймере мы разобрались как этот таймер работает и как сделать на нём генератор прямоугольных импульсов. Однако у рассмотренного в той статье генератора есть один минус — у него нельзя менять частоту и скважность импульсов. В сегодняшней статье мы разберёмся как эту проблему можно решить.

Изменим нашу схему так, как на рисунке 1. Сделаем резистор R2 переменным, сопротивление его нижней части обозначим через X (тогда сопротивление верхней части будет R2-X). Кроме того с помощью диодов разделим цепи заряда и разряда.

Теперь наш конденсатор заряжается по цепи R1→(R2-X)→D2, а разряжается по цепи D1→X.

Соответственно, длительность импульса (которая у нас определяется временем зарядки конденсатора) будет определяться формулой:

tи = -ln(1/2)*(R1+R2-Х)*C ≈ 0,693*(R1+R2-X)C

А длительность паузы (которая определяется временем разрядки конденсатора) будет определяться формулой:

tп = -ln(1/2)*X*C ≈ 0,693*X*C

Формула, определяющая период импульсов примет вид:

T = tи + tп = -ln(1/2)*(R1+R2)*C ≈ 0,693*(R1+R2)*C

Как видно из последней формулы, — период импульсов не зависит от положения ползунка переменного резистора R2, но, в тоже время, изменяя положение этого ползунка, мы можем изменять скважность.

Есть у этой схемы один недостаток. Мы не сможем увеличивать скважность до бесконечности, поскольку не сможем сделать минимальную длительность импульса равной нулю. Даже если выкрутить ползунок резистора R2 до упора вверх, то в цепи заряда останется ещё резистор R1, который мы никак не можем убрать или сделать очень маленьким, поскольку при разряде (когда транзистор на 7-й ноге микросхемы открыт на землю) резистор R1 оказывается включен между землёй и питанием.

Однако, увеличить скважность можно не только уменьшая резистор R1, но и увеличивая резистор R2. Тут ограничением является то, что при этом уменьшаются токи через резисторы, которые для нормальной работы схемы должны быть на пару порядков выше входных токов таймера (для клонов на биполярниках входные токи измеряются единицами микроампер) и, кроме того, увеличение резистора R2 ведёт к увеличению общего периода импульсов.

Генератор прямоугольного сигнала 100КГц на микросхеме 555

Музыкальный сигнал совсем не похож на меандр. Частотный диапазон, воспринимаемый средним взрослым человеком редко превышает 17КГц. Поэтому я считаю, что эмоциональные обсуждения того, как тот или иной усилитель справляется с "прямоугольником" 100КГц - не слишком убедительны. Но как инженер-электронщик могу подтвердить, что "просвистеть" усилитель меандром 100КГц может помочь обнаружить проблемы в конструкции, совсем неочевидные при тестировании сигналами в звуковом диапазоне частот. Например выбросы перерегулирования петлевой ООС, влияние (преимущественно входных и миллеровских) емкостных нагрузок и т.п.

Прежде, чем собрать данный генератор на КМОП 555 таймере, я опробовал К561ЛА7, К561ЛН2, 74HC04 и 74HCT04, а так же обычный 555 - в различных вариантах схем релаксационных генераторов. Они все звенят ужастно. Так что из моего опыта получилось лишь два приемлимых бюджетных варианта:

Микросхема таймера 555

Важно: в данной конструкции необходимо использовать только качественный КМОП вариант 555 таймера. Обычные биполярные 555, к которым относится и КР1006ВИ1, работают плохо. Пример хорошего КМОП таймера: TLC555 datasheet от TI.

На мой взгляд, одна из наиболее наглядных отрисовок блок-схемы микросхемы 555:

Блок-схема КМОП таймера 555
  1. GND - Ground = "Земля", отрицательный вывод питания
  2. TRIG - Trigger = Триггер
  3. OUT - Output = Выход
  4. RESET = Сброс
  5. CONT - Control voltage = Управляющее напряжение
  6. THRES - Threshold = Порог
  7. DISCH - Discharge = Разряд
  8. VDD - Positive supply voltage = Положительное напряжение питания

Апологеты микроконтроллеров могут смеяться. Впрочем, я и сам подумывал, отчего бы не замутить универсальный генератор на ATmega-8, который к тому же всегда под рукой. Потом стало лень программить, да и намучался я уже с присвистами ото всех этих цифровых штуковин. Для проверки качественного аудио аппарата хотелось иметь и качественный же тестовый сигнал 😉

 

Простота - залог успеха

Надеюсь, что описывая конструкцию по схеме практически из datasheet'ов, всё же помогу кому-нибудь из моих читателей сэкономить немного времени и собрать сразу удобный генератор тестовых сигналов, при этом избежав нескольких ненужных проб и ошибок.

Генератор прямоугольного сигнала (меандра)
  • C1 = 1 нФ
  • R1 = 6.2 кОм
  • R2 = 1 кОм
  • R3 = 300 Ом
  • R4 = 5 кОм
  • C2 = 1 мкФ
  • C3 = 10 мкФ 25 В
  • C4, C5 = 0.1 мкФ

Для тестирования аудио-конструкций удобно иметь источник сигнала центрированный относительно земли. Но и "смещённый" (с ощутимой постоянной состовляющей) сигнал бывает полезен, к примеру чтобы проверить работу серво-цепи, обеспечивающей нулевое смещение по выходу. Так что предлагаю предусмотреть возможность закорачивать проходной конденсатор на выходе генератора.

 

Все частоты хороши - выбирай на вкус

Раз уж греть паяльник - почему бы не обеспечить возможность выбора частоты генерируемого сигнала? Рядок DIP-переключателей, несколько дополнительных емкостей и резисторов, небольшой потенциометр - и генератор на все случаи жизни готов 🙂

В теории частоту на выходе генератора можно прикинуть как:

f = 0.72 / (R1 * C1)

На практике частота получается чуть ниже рассчётной, особенно на высоких частотах.

Я ограничился следующим набором емкостей и резисторов:

  • C1: 1 нФ, 10 нФ, 0.1 мкФ, 1 мкФ
  • R1: 2.2 кОм, 6.2 кОм, 150 кОм, подстроечник 220 кОм

Удобные комбинации R1 и C1:

  • 250 кГц - 1 нФ 2.2 кОм
  • 100 кГц - 1 нФ 6.2 кОм
  • 30 кГц - 10 нФ 2,2 кОм
  • 10 кГц -  10 нФ 6,2 кОм
  • 3.1 кГц - 0.1 мкФ 2.2 кОм
  • 1.1 кГц - 0.1 мкФ 6.2 кОм
  • 465 Гц - 10 нФ 150 кОм
  • 46 Гц - 0.1 мкФ 150 кОм
  • 4.5 Гц - 1 мкФ 150 кОм

Конечно, частоты даны очень приблизительно, всё зависит от применённых компонентов.

 

Собираем - Проверяем

Данную конструкцию удобно запитывать от батареек или маленького сетевого блока с обычным трансформатором и выпрямителем прямо в коробочке-вилке. Во избежание выжигания столь любимых мною КМОП 555 таймеров защита от переполюсовки тут весьма уместна.

Генератор меандра с защитой от переполюсовки питания
Монтаж паутинкой "Kynar wire" - быстро и недорого

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ НА NE555

Устройство предназначено для генерации прямоугольных импульсов с регулируемой частотой и скважностью в диапазоне от 1 Гц до 200 кГц. Данный генератор приобретен на aliexpress.com всего за 0,6 доллара.

Модуль поставляется в антистатическом пакете.

Размер модуля 31 х 23 х 15 мм, масса 6,3 г. На плате имеется пара крепежных отверстий диаметром 3 мм с расстоянием между центрами отверстий 17 мм.

Все радиоэлементы располагаются с одной стороны платы.

Для подключения источника питания и внешних устройств служит трех контактный штырьковый разъем. Весь диапазон генерируемых частот разбит на четыре поддиапазона 1-50 Гц, 50 Гц – 1000 Гц, 1 - 10 кГц и 10 – 200 кГц. Переключение диапазонов осуществляется перемычкой. Точная настройка частоты генерации осуществляется подстроечным резистором. На фото ниже это нижний резистор (возле которого имеется надпись MH). Второй подстроечный резистор регулирует скважность импульсов. Продавец предписывает изменять частоту генерации только при отключенном питании.

Схема подключения генератора

Похожую принципиальную схему можно посмотреть в другой статье. На плате имеется светодиод, который мигает с частотой равной частоте генерации, в принципе с его помощью на нижнем поддиапазоне можно ориентировочно судить о частоте генерации, на остальных диапазонах, разумеется, это просто индикатор питания.

Напряжение питания по заявлениям продавца 5-12 В. В принципе модуль работоспособен и при напряжении 3-4 В. Ток потребления составляет 200-350 мА, возможно в связи с весьма малым сопротивлением нагрузки. При работе наблюдается заметный нагрев микросхемы. Автор обзора испытывал модуль при напряжении питания 3-7 В, видя быстрый рост тока потребления и нагрев микросхемы дальше увеличивать напряжение не решился. Без нагрузки ток, потребляемый устройством, составляет около 10 мА и большей частью определяется током свечения светодиода.

В целом свои функции устройство выполняет, однако длительная работа данного модуля не проверялась, особенно с нагрузкой типа динамика сопротивлением 8 Ом. Автор обзора: Denev

   Схемы для начинающих
NE555 Импульсный генератор Импульсный стартер Рабочий цикл и модуль с регулируемой частотой DIY Kit Генератор Генератор сигналов прямоугольной формы | |

HTB1TJWKafvsK1RjSspdq6AZepXar Состояние: 100% новый

Цвет: как показано на рисунке
Основной чип: NE555
Входной ток:> = 100MA
Входное напряжение: 5 В-15 В постоянного тока (при напряжении питания 5 В выходной ток может составлять 15 мА, при питании 12 В выходной ток может 35МА вокруг)
Выходная амплитуда: 4.От 2 В V-PP до 11,4 В V-PP (различное входное напряжение, выходная амплитуда будет отличаться)
Максимальный выходной ток:> = 15 мА (питание 5 В, напряжение V-PP больше 50%),> = 35 мА (мощность 12 В) питание, V-PP больше 50%)
Диапазон выходной частоты можно выбрать: файл НЧ: 1 Гц ~ 50 Гц, файл ПЧ: 50 Гц ~ 1 кГц, высокочастотный файл: 1 кГц ~ 10 кГц, файл ВЧ: 10 кГц ~ 200 кГц
Выход частота регулируется:

1) Период T = 0,7 (RA +2 RB) C

2) RA, RB настраивается 0-10K

3) Низкий профиль при C = 0.001UF

4) ЕСЛИ киоски C = 0,1UF

5) Высокочастотный файл C = 1UF

6) ВЧ глохнет C = 100UF (чтобы покупатели могли рассчитать частоту сигнала.)
Подходит: для экспериментальной разработки, экспериментальной разработки и так далее.

В комплекте:

1x NE555 Плата

16x Аксессуар

HTB1WAiHaovrK1RjSspcq6zzSXXas

61000-_ 011472 2__ 011472 3__ 011472 4__ 011472-1__

,
Принципиальная принципиальная схема 555 ШИМ-генератора с таймером

ШИМ-модуляция (широтно-импульсная модуляция) является важной характеристикой каждого современного микроконтроллера из-за его потребности в управлении многими устройствами практически во всех областях электроники. ШИМ широко используется для управления двигателем, управления освещением и т. Д. Иногда мы не используем микроконтроллер в наших приложениях, и если нам нужно для генерации ШИМ без микроконтроллера , тогда мы предпочитаем некоторые универсальные ИС, такие как операционные усилители, таймеры, генераторы импульсов и т. Д.Здесь мы используем микросхему таймера 555 для генерации ШИМ. 555 Таймер ИС - это очень полезная и универсальная ИС, которая может использоваться во многих приложениях.

Необходимые компоненты:

  1. 555 таймер IC -1
  2. 10K горшок -1
  3. резистор 100 Ом -1
  4. 0,1 мкФ конденсатор -1
  5. 1к резистор -1 (опционально)
  6. Хлебная доска -1
  7. Батарея 9 В -1
  8. LED -1
  9. Мультиметр
  10. или CRO -1
  11. Перемычка -
  12. Разъем батареи -1

Что такое сигнал ШИМ?

Pulse Width Modulation (PWM) - это цифровой сигнал, который чаще всего используется в схемах управления.Этот сигнал установлен на высокий уровень (5 В) и низкий уровень (0 В) в заранее установленное время и скорость. Время, в течение которого сигнал остается высоким, называется «временем включения», а время, в течение которого сигнал остается низким, называется «временем выключения». Существует два важных параметра для ШИМ, которые обсуждаются ниже:

Рабочий цикл ШИМ:

Процент времени, в течение которого сигнал ШИМ остается ВЫСОКИМ (по времени), называется рабочим циклом. Если сигнал всегда включен, он находится в рабочем цикле 100%, а если он всегда выключен, это рабочий цикл 0%.

Рабочий цикл = Время включения / (Время включения + Время выключения)

pulse width modulation duty cycle

Частота ШИМ:

Частота сигнала ШИМ определяет, как быстро ШИМ завершает один период. Один период - полное включение и выключение сигнала ШИМ, как показано на рисунке выше. В нашем уроке мы установим частоту 5 кГц.

Мы можем заметить, что светодиод выключен на полсекунды, а светодиод включен на другую полсекунду.Но если частота включения и выключения увеличилась с «1 в секунду» до «50 в секунду». Человеческий глаз не может уловить эту частоту. Для нормального глаза светодиод будет виден как светящийся с половиной яркости. Таким образом, при дальнейшем уменьшении времени включения светодиод выглядит намного светлее.

Мы ранее использовали ШИМ во многих наших проектах, проверьте их ниже:

Принципиальная схема и объяснение генератора ШИМ-таймера 555:

PWM generation using 555 timer IC circuit diagram

В этой схеме генератора ШИМ, , как мы упоминали выше, мы использовали 555 таймер IC для генерации сигнала ШИМ .Здесь мы контролировали выходную частоту сигнала ШИМ, выбрав резистор RV1 и конденсатор C1. Мы использовали переменный резистор вместо фиксированного резистора для изменения коэффициента заполнения выходного сигнала. Зарядка конденсатора через диод D1 и разрядка через диод D2 генерирует сигнал ШИМ на выходном выводе таймера 555.

Ниже приведена формула для получения частоты сигнала ШИМ:

F = 0,693 * RV1 * C1

Вся работа и демонстрация генерации ШИМ приведены в конце в Видео , где вы можете найти эффект ШИМ на светодиоде и проверить его на мультиметре.

Имитация генерации ШИМ с использованием таймера 555 IC:

Ниже приведены некоторые снимки:

generating PWM using 555 Timer IC simulation

generating PWM using 555 Timer IC simulation

generating PWM using 555 Timer IC simulation

generating PWM using 555 Timer IC simulation

generating PWM using 555 Timer IC simulation

,
NE555 Импульсный генератор Частота прямоугольных волн Регулируемый рабочий цикл Генератор малых сигналов L23 | Генератор импульсов | Генератор малых генераторов волн

L23 NE555 Генератор импульсов Прямоугольные частотные волны Регулируемый рабочий цикл Генератор малых сигналов

Описание:

Размер: 20мм * 40мм

Функция: генерировать разную частоту прямоугольной или прямоугольной волны;

Параметры:

(1) входное напряжение питания: 5 В - 12 В постоянного тока.при питании 5 В выходной ток составляет около 10 мА; когда источник питания 12 В, выходной ток можно оставить в 30 мА справа;

(2) частота: 5 полос (фактическое значение)

Файл J1: 0,6 Гц ~ 25 Гц

Файл J2: 7 Гц ~ 300 Гц

Файл J3: 50 Гц ~ 2,5 кГц

J4 блок: 350 кГц ~ 6,6 кГц

Блок J5: 6,7 кГц ~ 180 кГц

Диапазон регулировки рабочего цикла: 0,4-0,99

(3) светодиодный индикатор выхода, светодиод низкого уровня света, светодиод высокого уровня дуги,

Скорость мигания светодиода представляет изменение частоты на выходе; Помимо перемычки можно выбрать другую частоту

Параграф, управление RV1 может регулировать частоту, регулирование мерцания светодиода можно рассматривать как регулировку и изменение соответствующего изменения частоты;

(4) входной ток: 100MA

(5): 4.2 В - пиковое выходное напряжение 11,4 В (при изменении напряжения питания.

Химический)

(6) формула расчета выходной частоты: T = 0,7 (Ra + 2Rb) C Ra,

руб. 0-10К регулируемый;

(7) вход: VCC подключите положительный электрод источника питания GND подключите отрицательный электрод выхода источника питания: VCC OUT GND Входное напряжение и выход согласованы, цель удобна для использования пользователем и может быть источник питания. Выходной сигнал частоты.

В пакет включено:

1 * NE555 генератор импульсов

НОВЫЙ 5 ШТ. TP354 NE555 Модуль Прямоугольный Выходной Генератор Частоты Импульсный Генератор Источник Сигнала | |

НОВЫЙ 5PCS TP354 NE555 Модуль прямоугольного волнового генератора Выходной сигнал генератора импульсной частоты с регулируемой частотой

Мультивибратор с регулируемой частотой (с управлением пуском / остановом)

один. Описание функции:

1. Выходная сторона выдает прямоугольный сигнал после подачи питания, и амплитуда приблизительно равна напряжению источника питания.

2. Рабочий цикл выхода не регулируется, а рабочий цикл выходного сигнала в основном стабилен (около 58%) во время регулировки частоты.

3. Частота регулируется встроенным многооборотным потенциометром. Существуют следующие четыре диапазона регулировки. Пожалуйста, выберите в соответствии с вашими потребностями.

0,5 Гц ~ 70 Гц

50 Гц ~ 6 кГц

от 5 кГц до 400 кГц

4. Vi используется для управления пуском / остановкой вибрации модуля.

два.источник питания:

Напряжение питания 5 В-15 В постоянного тока, рабочий ток 5 В без нагрузки около 2,5 мА, рабочий ток без нагрузки 12 В около 6,5 мА.

три. Выходной ток привода:

200 мА Макс.

четыре. Использование:

Используется в качестве источника сигнала в цепи

Пять: Метод использования:

1. Подключите к источнику питания для работы.

2. Когда клемма Vi подключена к высокому уровню или плавающему, модуль начинает выводить сигнал вибрации; клемма Vi заземлена, модуль останавливается, а выходной сигнал находится на низком уровне.

3. При использовании конденсатор фильтра мощностью 0,1 мкФ можно подключить к источнику питания для стабильной работы.

4. Поверните потенциометр по часовой стрелке, чтобы увеличить частоту. Отрегулируйте потенциометр против часовой стрелки, чтобы уменьшить частоту.

шесть. размер:

Без размера штифта 13 мм × 10 мм × 8 мм. Расстояние между пальцами составляет 2,54 мм.

Семь. Примечание:

1. Вышеуказанные параметры измеряются при 5 В и могут отличаться при других напряжениях.

2. Этот продукт не является прецизионной схемой и не подходит для использования в местах, где требуется высокая точность.

VCC: источник питания;

Vo: выходной сигнал;

Vi: запуск / остановка контроля вибрации;

GND: Силовое заземление.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о