К155Ла3 генератор прямоугольных импульсов. Генератор прямоугольных импульсов на микросхеме К155ЛА3: принцип работы, схемы, применение

Как работает генератор импульсов на К155ЛА3. Какие схемы можно собрать на его основе. Где применяются генераторы на логических элементах. Как рассчитать и настроить частоту генерации.

Принцип работы генератора на логических элементах К155ЛА3

Генератор прямоугольных импульсов на микросхеме К155ЛА3 работает за счет задержки распространения сигнала через логические элементы. Рассмотрим базовую схему такого генератора:

1. Используются 3 логических элемента И-НЕ микросхемы К155ЛА3, соединенных последовательно.

2. Выход последнего элемента соединяется со входом первого через конденсатор, образуя положительную обратную связь.

3. При подаче питания один из элементов случайным образом переключается в противоположное состояние.

4. Это изменение распространяется по цепочке элементов с задержкой.

5. Сигнал с выхода поступает на вход с небольшим запаздыванием, вызывая новое переключение.

6. Процесс повторяется, формируя непрерывные колебания на выходе.

Частота генерации зависит от задержки распространения сигнала через элементы и емкости конденсатора обратной связи.

Расчет частоты генерации импульсов

Для расчета частоты генерации импульсов на К155ЛА3 можно использовать следующую формулу:

F = 1 / (2 * n * t)

Где:

• F — частота генерации в Гц
• n — количество используемых логических элементов
• t — время задержки распространения сигнала через один элемент (для К155ЛА3 около 10 нс)

Например, для схемы на 3 элементах:

F = 1 / (2 * 3 * 10 нс) ≈ 16.7 МГц

Для снижения частоты можно увеличить количество элементов или добавить RC-цепочку.

Основные схемы генераторов на К155ЛА3

Рассмотрим несколько базовых схем генераторов прямоугольных импульсов на микросхеме К155ЛА3:

1. Простейший генератор на 3 элементах

Схема состоит из 3 последовательно соединенных элементов И-НЕ микросхемы К155ЛА3. Выход последнего элемента соединен со входом первого через конденсатор 10-100 пФ. Частота около 8-16 МГц.

2. Генератор с регулировкой частоты

К базовой схеме добавлен переменный резистор 1-10 кОм последовательно с конденсатором в цепи обратной связи. Это позволяет плавно регулировать частоту в диапазоне примерно 1-10 МГц.

3. Низкочастотный генератор

Для получения низких частот (десятки Гц — единицы кГц) в цепь обратной связи добавляют RC-цепочку с большими номиналами: R = 10-100 кОм, C = 0.1-10 мкФ.

4. Генератор с управлением

На вход одного из элементов подается управляющий сигнал через резистор 1 кОм. При низком уровне генерация блокируется.

Применение генераторов на К155ЛА3

Генераторы прямоугольных импульсов на логических элементах К155ЛА3 находят широкое применение в различных электронных устройствах:

• Тактовые генераторы для цифровых схем
• Источники импульсов для проверки и отладки устройств
• Генераторы звуковой частоты в простых системах оповещения
• Задающие генераторы в преобразователях напряжения
• Формирователи импульсов управления в системах автоматики
• Генераторы меток времени в измерительных приборах

Простота схемы и доступность компонентов делают такие генераторы популярными среди радиолюбителей для экспериментов.

Преимущества и недостатки генераторов на К155ЛА3

Рассмотрим основные плюсы и минусы использования генераторов на логических элементах К155ЛА3:

Преимущества:

• Простота схемы — требуется минимум компонентов
• Широкий диапазон генерируемых частот (единицы Гц — десятки МГц)
• Стабильная амплитуда выходных импульсов
• Возможность легкой регулировки частоты
• Низкая стоимость компонентов

Недостатки:

• Невысокая стабильность частоты
• Зависимость параметров от напряжения питания и температуры
• Ограниченная нагрузочная способность выхода
• Сложность получения очень низких частот (менее 1 Гц)

Несмотря на недостатки, простота и универсальность делают такие генераторы популярным выбором для многих применений.

Настройка и регулировка генератора на К155ЛА3

Для настройки и регулировки генератора прямоугольных импульсов на К155ЛА3 можно использовать следующие методы:

1. Изменение количества используемых логических элементов. Чем больше элементов, тем ниже частота.
2. Подбор емкости конденсатора в цепи обратной связи. Увеличение емкости снижает частоту.
3. Добавление переменного резистора последовательно с конденсатором для плавной подстройки.
4. Использование RC-цепочки в цепи обратной связи для получения низких частот.
5. Применение подстроечного конденсатора для точной настройки частоты.

Для контроля частоты удобно использовать осциллограф или частотомер. При отсутствии измерительных приборов можно ориентироваться на слышимый звук (для низких частот) или настраивать по приему гармоник на радиоприемнике.

Модификации схемы генератора на К155ЛА3

Базовую схему генератора на К155ЛА3 можно модифицировать для получения дополнительных возможностей:

1. Генератор с управлением

Добавление управляющего входа позволяет включать/выключать генерацию внешним сигналом. Это полезно для формирования пакетов импульсов.

2. Генератор с регулируемой скважностью

Использование дополнительных логических элементов и RC-цепей позволяет независимо регулировать длительность импульса и паузы.

3. Многочастотный генератор

Применение переключателя для коммутации различных RC-цепей дает возможность быстро менять частоту генерации.

4. Генератор качающейся частоты

Добавление варикапа в цепь обратной связи позволяет управлять частотой напряжением и получать ЧМ-модуляцию.

5. Генератор с буферным каскадом

Использование дополнительных логических элементов на выходе повышает нагрузочную способность генератора.

Эти модификации расширяют функциональность и области применения простого генератора на К155ЛА3.

Генератор на микросхеме к155ла3

В этой статье приводятся описания генераторов на цифровых микросхемах ТТЛ-логики , таких как микросхемы серий К, К и К Схема одного из простейших генераторов с показана на рис. Работа генератора, представлена на рис. Условимся, что на выходе «Выход 1» элемента D 1.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• ПРОСТОЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКА НА МИКРОСХЕМЕ
• Новый сайт
• Генератор прямоугольных импульсов на К561ЛА7
• Как собрать генератор импельсов на К155ЛА3
• Не работает генератор на К155ЛА3
• Радиомикрофон на микросхеме К155ЛА3 ( 66-76 МГц )
• 3. 1. Простой металлоискатель на микросхеме К155ЛА3
• Генератор прямоугольных импульсов на К561ЛА7
• Генератор импульсов
• мультивибратор на микросхеме

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Мигалка и пищалка на К155ЛА3. Простая электроника 19

ПРОСТОЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКА НА МИКРОСХЕМЕ

Задумав построить для домашней лаборатории измерительный генератор, радиолюбители в последнее время все чаще останавливают свой выбор на замкнутой релаксационной системе, состоящей из интегратора и компаратора.

Объясняется это тем, что такие генераторы, как правило, проще в изготовлении, чем генераторы синусоидального сигнала, а их возможности гораздо шире. Это позволило расширить диапазон генерируемых частот до 1 МГц. Генератор вырабатывает напряжения прямоугольной, треугольной и синусоидальной форм, а также прямоугольные импульсы с уровнями ТТЛ и регулируемой длительностью от 0,5 мкс до мс. Выходное напряжение можно изменять в пределах Выходное сопротивление генератора — около Ом.

RS-триггер DD2. Ток, потребляемый от источника положительного напряжения,- не более мА, отрицательного — 80 мА. Прямоугольные импульсы с выхода компаратора вывод 6 элемента DD1. На выходе последнего формируется напряжение треугольной формы, которое через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 управляет компаратором.

Переключателем SA1 частоту колебаний изменяют грубо, переменным резистором R1 — плавно. Подстроечный резистор R16 служит для установки амплитуды, a R17 — постоянной составляющей треугольного напряжения. Колебания треугольной формы с эмиттера транзистора VT1 поступают в каскад, выполненный на полевом транзисторе VT2, где из них формируется синусоидальное напряжение. С истока транзистора синусоидальный сигнал подводится к секции переключателя SA2.

Сюда же — через резисторы R18 и R22 — подаются напряжения треугольной и прямоугольной форм, снимаемые соответственно с эмиттера транзистора VT1 и выхода элемента DD1. Сигнал, выбранный переключателем SA2 его амплитуду регулируют переменным резистором R27 , усиливается масштабным усилителем, выполненным на ОУ DA2 и транзисторе VT7, и поступает на ступенчатый аттенюатор — делитель напряжения RR26, а с него — через секцию переключателя SA3.

Они же запускают одновибратор DD3. Длительность импульсов регулируют коммутацией конденсаторов СС12 и изменением сопротивления переменного резистора R3 времязадающей цепи. Второй одновибратор микросхемы DD3 использован в формирователе одиночных импульсов соединяется с выходом прибора в четвертом и пятом положениях переключателя SA3. Как и в предыдущем случае, требуемую длительность импульса устанавливают переключателем SA2.

В приборе предусмотрена возможность использования в качестве выходного сигнала перепадов напряжения на выходах RS-триггера при нажатии на кнопку SB1 шестое и седьмое положения переключателя SA3.

Налаживание генератора начинают с балансировки масштабного усилителя DA2, VT7. Для этого переключатели SA1-SA3 устанавливают соответственно в положения «0, Затем подстроечным резистором R19 устанавливают на выводе 7 микросхемы DD1 напряжение -2 В.

После этого к выходу прибора подключают осциллограф, переводят переключатель SA2 в верхнее по схеме положение и теми же подстроечными резисторами R19, R33 добиваются того, чтобы прямоугольные импульсы на экране осциллографа стали симметричными относительно уровня 0. Далее переключатель SA2 устанавливают во второе сверху положение и, переместив движок резистора R1 в нижнее по схеме положение, подстроечным резистором R6 симметрируют сигнал треугольной формы.

Симметрия последнего не должна нарушаться при переводе движка резистора R1 в другое крайнее положение. Отсутствия постоянной составляющей этого сигнала добиваются подстроечным резистором R Нелинейные искажения синусоидального напряжения сводят к минимуму подстроечным резистором R16, установив переключатель SA2 в третье положение. После этого движок переменного резистора R27 переводят в верхнее по схеме положение и подбирают резистор R29 до получения на выходе прибора напряжения 1В.

Таких же напряжений прямоугольной и треугольной форм добиваются подбором резисторов R22 и R В заключение подбирают конденсатор С8 до получения верхней граничной частоты генерируемых колебаний, равной 1 МГц. Следует отметить, что при желании максимальную частоту генератора можно повысить до Для этого конденсатор С8 следует исключить, а сопротивление резистора R16 увеличить до 6, Правда, при этом возникнут трудности с получением синусоидального сигнала, так как с увеличением сопротивления указанного резистора уменьшится амплитуда треугольного напряжения.

Выход из положения — введение усилителя с линейной в полосе частот USB измеритель LC на микроконтроллере. Электронный строительный уровень.

Цифровой термометр. Карманный осциллограф на микроконтроллере. Встраиваемый измеритель тока и напряжения на PIC12F Вольтметр до 30 вольт на MSP Прибор для контроля многожильных кабелей. Частотомер на микроконтроллере. Запросить склады. Имя Запомнить? RU — Политика конфиденциальности — Обратная связь — Вверх. Реклама на сайте. Поиск PDF. От производителей Новости поставщиков В мире электроники. Сборник статей Электронные книги FAQ по электронике. Каталог схем Избранные схемы FAQ по электронике.

Программы Каталог сайтов Производители электроники. Форумы по электронике Удаленная работа Помощь проекту. Широкодиапазонный функциональный генератор. Главные категории.

Новый сайт

При конструировании устройств на цифровых микросхемах нередко возникает задача построения генератора прямоугольных импульсов с теми или иными характеристиками. Данная статья призвана помочь конструктору-любителю подобрать схему задающего генератора той или иной степени сложности и необходимых характеристик. Схема, представленная на рисунке 1 собрана на трех элементах микросхемы ЛА3 и работает в режиме автогенератора благодаря задержке распространения сигнала через элементы. Для простой логики серии время задержки одного элемента равно 20 нс, следовательно частота генератора, собранного на трех элементах будет примерно равна 8 МГц. Для уменьшения частоты генерации число элементов нужно увеличить, учитывая, что количество их должно быть нечетным. Вход Упр. Если управление генерацией не требуется, то управляющий вывод нужно подключить к плюсу источника питания через резистор 1 Ком или соединить его со вторым входом этого же элемента по схеме нижний вход D1.

Генераторы импульсов для начинающих. Схемы, принцип Микросхема — КЛА3, ее питание составляет 5В стабилизированного напряжения. Можно.

Генератор прямоугольных импульсов на К561ЛА7

Самая простейшая схема, которую можно собрать на логических элементах это генератор импульсов прямоугольной формы. Причем такой генератор будет работать в режиме автогенерации, подобно транзисторному мультивибратору , поэтому его и назвали также: мультивибратор на микросхеме. На рисунке ниже- схема генератора, выполненного на логической микросхеме КЛА3. При включении питания один из элементов хаотично примет одно из двух возможных положений- либо логический «0» либо «1» и повлияет на работу всех остальных элементов схемы. Пусть, к примеру, это будет элемент DD1. Конденсатор C1 начинает заряжаться через цепь : выход DD1. Но это состояние неустойчивое: по мере зарядки конденсатора напряжение на нем будет падать и как только уменьшится до порогового, элемент DD1. Элемент DD1.

Как собрать генератор импельсов на К155ЛА3

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны. Не работает генератор на КЛА3. Доброго времени Еще в году надыбал в нете схемку, якобы устройство, при подключении через которое силовых, например, обогревательных, приборов электроэнергия учитывается только на четверть, и чисто ради спортивного интереса решил такую собрать.

Жук на КЛА3 без катушек Немного странно что он без катушек индуктивности. Прокомментируйте плз эту схемку

Не работает генератор на К155ЛА3

Микросхема кла7 в своё время была популярна и даже любима. Вполне заслуженно, так как в ту пору это был этакий «универсальный солдат», позволявший строить не только логику, но и различные генераторы, и даже усиливать аналоговые сигналы. Забавно, что и сегодня в поисковики отправляется много запросов типа описание микросхемы КЛА7 , аналог кла7 , генератор на кла7, генератор прямоугольных импульсов на КЛА7 и т. Удивительно мне было обнаружить, что, например, Texas Instruments по-прежнему выпускают то, полным аналогом чего является кла7 — микросхему CDA. Для того, чтобы быстренько смакетировать одно плечо моста бустера DCC, я привычно использовал кла7 для построения классического релаксационного генератора на КМОП логике. Резистор R2 и конденсатор C1 задают частоту генерации, примерно равную 0.

Радиомикрофон на микросхеме К155ЛА3 ( 66-76 МГц )

Задумав построить для домашней лаборатории измерительный генератор, радиолюбители в последнее время все чаще останавливают свой выбор на замкнутой релаксационной системе, состоящей из интегратора и компаратора. Объясняется это тем, что такие генераторы, как правило, проще в изготовлении, чем генераторы синусоидального сигнала, а их возможности гораздо шире. Это позволило расширить диапазон генерируемых частот до 1 МГц. Генератор вырабатывает напряжения прямоугольной, треугольной и синусоидальной форм, а также прямоугольные импульсы с уровнями ТТЛ и регулируемой длительностью от 0,5 мкс до мс. Выходное напряжение можно изменять в пределах

микросхема: КЛА3 на монтажной плате; – светодиоды: АЛБМ, 2 шт.; Генератор для изучения телеграфной азбуки. Для изучения телеграфной .

3.1. Простой металлоискатель на микросхеме К155ЛА3

Возможно, вы имели в виду: Генераторы. Генераторы 1. Микросхемы Радиоконструкторы 3.

Генератор прямоугольных импульсов на К561ЛА7

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простой FM радиомикрофон на К155ЛА3

Принципиальные электрические схемы генераторов импульсов на транзисторах и интегральных микросхемах. Релаксационный генератор — симметричный мультивибратор на двух транзисторах [6]. Изменить полярность питающего напряжения можно, применяя транзисторы p-n-p. Сопротивление резисторов R1, R4 определяет нагрузочную способность генератора и может изменяться в широких пределах десятки ом — десятки килоом. Сигналы на выходах «Выход» и «-Выход» находятся практически в противофазе.

Схему, приведённую ниже, собирал в юности, на занятиях кружка радиоконструирования. Причём безуспешно.

Генератор импульсов

Предлагаю простую схему радиомикрофона с рабочей частотой МГц на МС без контурной катушки см. Напряжение питания радиомикрофона стабилизировано. Настройка на требуемую частоту производится резистором R1. Резистор R2 нужно подобрать так, чтобы потребляемый микросхемой ток был в пределах 15…20 мА. В качестве антенны годится кусок провода длиной 1 м. Чувствительность и качество работы радиомикрофона удовлетворительны.

мультивибратор на микросхеме

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие.

Генератор на к155ла3 с регулируемой частотой

Генератор формирует одиночный импульс прямоугольной формы по нажатию на кнопку. Схема собрана на логических элементах в основе которой обычный RS-триггер, благодаря ему также исключается возможность проникновения импульсов дребезга контактов кнопки на счетчик.

В положении контактов кнопки, как показано на схеме, на первом выходе будет присутствовать напряжение высокого уровня, а на втором выходе низкого уровня или логического нуля при нажатой кнопке состояние триггера поменяется на противоположное. Этот генератор отлично подойдет для проверки работы различных счетчиков

В этой схемы формируется одиночный импульс, длительность которого не зависит от длительности входного импульса. Используется такой генератор в самых разнообразных вариантах: для имитации входных сигналов цифровых устройств, при проверке работоспособности схем на основе цифровых микросхем, необходимости подачи на какое-то тестируемое устройство определенного числа импульсов с визуальным контролем процессов и т. д

Как только включают питание схемы конденсатор С1 начинает заряжается и реле срабатывает, размыкая своими фронтовыми контактами цепь источника питания, но реле отключится не сразу, а с задержкой, так как через его обмотку будет протекать ток разряда конденсатора С1. Когда тыловые контакты реле опять замкнутся, начнется новый цикл. Частота переключении электромагнитного реле зависит от емкости конденсатора С1 и резистора R1.

Использовать можно почти любое реле, я взял РЭС-15. Такой генератор можно использовать, например, для переключения елочных гирлянд и других эффектов. Минусом данной схемы является применение конденсатора большой емкости.

Другая схема генератора на реле, с принципом работы аналогичной предыдущей схеме, но в отличии от нее, частота следования равна 1 Гц при меньшей емкости конденсатора. В момент включения генератора конденсатор С1 начинает заряжаться, затем открывается стабилитрон и сработает реле К1. Конденсатор начинает разряжаться через резистор и составной транзистор. Через небольшой промежуток времени реле выключается и начинается новый цикл работы генератора.

В генераторе импульсов, на рисунке А, применены три логических элемента И-НЕ и униполярный транзистор VT1. В зависимости от значений конденсатора С1 и резисторов R2 и R3 на выходе 8 генерируются импульсы с частотой 0,1 — до 1 МГц. Такой огромный диапазон объясняется применению в схеме полевого транзистора, что дало возможность использовать мегаомные резисторы R2 и R3. С помощью их можно менять также менять скважность импульсов: резистором R2 задается длительность высокого уровня, а R3 — длительность напряжения низкого уровня. Транзистор VT1 можно взять любой из серий КП302, КП303. Микросхема — К155ЛА3.

Если использовать вместо К155ЛА3 микросхемы КМОП например К561ЛН2 можно сделать широкодиапазонный генератор импульсов без использования в схеме полевого транзистора. Схема этого генератора показана на рисунке В. Для расширения количества генерируемых частот емкость конденсатора времязадающей цепи выбирается переключателем S1. Диапазон частот этого генератора 1ГЦ до 10 кГц.

На последнем рисунке рассмотрена схема генератора импульсов в которой заложена возможность регулировки скважности. Для тех кто забыл, напомним. Скважность импульсов это отношение периода следования (Т) к длительности (t):

Скважность на выходе схемы можно задать от 1 до нескольких тысяч, с помощью резистора R1. Транзистор работающий в ключевом режиме предназначен для усиления импульсов по мощности

Если есть необходимость высокостабильного генератора импульсов, то необходимо использовать кварц на соответствующую частоту.

Схема генератора показанная на рисунке способна вырабатывать импульсы прямоугольной и пилообразной формы. Задающий генератор выполнен на логических элементах DD 1.1-DD1.3 цифровой микросхемы К561ЛН2. Резистор R2 в паре с конденсатором С2 образуют дифференцирующую цепь, которая на выходе DD1.5 генерирует короткие импульсы длительностью 1 мкс. На полевом транзисторе и резисторе R4 собран регулируемый стабилизатор тока. С его выхода течет ток заряжающий конденсатор С3 и напряжение на нем линейно увеличивается. В момент поступления короткого положительного импульса транзистор VT1 открывается, а конденсатор СЗ разряжается. Тем самым формируя пилообразное напряжение на его обкладках. Переменным резистором можно регулировать ток заряда конденсатора и крутизну импульса пилообразного напряжения, а также его амплитуду.

Вариант схемы генератора на двух операционных усилителях

Схема построена с использованием двух ОУ типа LM741. Первый ОУ используется для генерации прямоугольной формы, а второй генерирует треугольную. Схема генератора построена следующим образом:

В первом LM741 на инвертирующий вход с выхода усилителя подключена обратная связь (ОС) выполненная на резисторе R1 и конденсаторе C2, а на неинвертирующий вход также идет ОС, но уже через делитель напряжения, на базе резисторов R2 и R5. Выходной первого ОУ непосредственно связан с инвертирующим входом второго LM741 через сопротивление R4. Этот второй ОУ вместе с R4 и C1 образуют схему интегратора. Его неинвертирующий вход заземлен. На оба ОУ подаются напряжения питания +Vcc и –Vee, как обычно на седьмой и четвертый выводы.

Работает схема следующим образом. Предположим, что первоначально на выходе U1 имеется +Vcc. Тогда емкость С2 начинает заряжаться через резистор R1. В определенный момент времени напряжение на С2 превысит уровень на неинвертирующем входе, что расчитывается по формуле ниже:

Выходной сигнал V₁ станет –Vee. Так, конденсатор начинает разряжаться через резистор R1. Когда напряжение на емкости станет меньше напряжения, определяемого формулой, выходной сигнал снова будет + Vcc. Таким образом, цикл повторяется, и благодаря этому генерируются импульсы прямоугольной формы с периодом времени, определяемым RC-цепочкой, состоящей из сопротивления R1 и конденсатора C2. Эти образования прямоугольной формы также являются входными сигналами для схемы интегратора, который преобразует их в треугольную форму. Когда выход ОУ U1 равен +Vcc, емкость С1 заряжается до максимального уровня и дает положительный, восходящий склон треугольника на выходе ОУ U2. И, соответственно, если на выходе первого ОУ имеется –Vee, то будет формироваться отрицательный, нисходящий склон. Т.е, мы получаем треугольную волну на выходе второго ОУ.

Генератор импульсов на первой схеме построен на микросхеме TL494 отлично подходит для наладки любых электронных схем. Особенность этой схемы заключается в том, что амплитуда выходных импульсов может быть равна напряжению питания схемы, а микросхема способна работать вплоть до 41 В, ведь не просто так ее можно найти в блоках питания персональных компьютеров.

Разводку печатной платы вы можете скачать по ссылке выше.

Частоту следования импульсов можно изменят переключателем S2 и переменным резистором RV1, для регулировки скважности используется резистор RV2. Переключатель SA1 предназначен для изменения режимы работы генератора с синфазного на противофазный . Резистор R3 должен перекрывать диапазон частот, а диапазон регулировки скважности регулируется подбором R1, R2

Конденсаторы С1-4 от 1000 пФ до 10 мкФ. Транзисторы любые высокочастотные КТ972

Подборка схем и конструкций генераторов прямоугольных импульсов. Амплитуда генерируемого сигнала в таких генераторах очень стабильна и близка к напряжению питания. Но форма колебаний весьма далека от синусоидальной — сигнал получается импульсным, причем длительность импульсов и пауз между ними легко регулируется. Импульсам легко придать вид меандра, когда длительность импульса равна длительности паузы между ними

Формирует мощные короткие одиночные импульсы, которые устанавливают на входе или выходе любого цифрового элемента логический уровень, противоположный имеющемуся. Длительность импульса выбрана такой, чтобы не вывести из строя элемент, выход которого подключен к испытуемому входу. Это дает возможность не нарушать электрической связи испытуемого элемента с остальными.

На микросхемах серии K155ЛA3 можно собирать низкочастотные и высокочастотные генераторы небольших размеров, которые могут быть полезны при проверке, ремонте и налаживании различной радиоэлектронной аппаратуры. Рассмотрим принцип действия ВЧ генератора, собранного на трех инверторах (1).

Структурная схема

Конденсатор С1 обеспечивает положительную обратную связь между выходом второго и входом первого инвертора необходимую для возбуждения генератора.

Резистор R1 обеспечивает необходимое смещение по постоянному току, а также позволяет осуществлять небольшую отрицательную обратную связь на частоте генератора.

В результате преобладания положительной обратной связи над отрицательной на выходе генератора получается напряжение прямоугольной формы.

Изменение частоты генератора в широких пределах производится подбором емкости СІ и сопротивления резистора R1. Генерируемая частота равна fген = 1/(С1 * R1). С понижением питания эта частота уменьшается. По аналогичной схеме собирается и НЧ генератор подбором соответствующим образом С1 и R1.

Рис. 1. Структурная схема генератора на логической микросхеме.

Схема универсального генератора

Исходя из вышеизложенного, на рис. 2 представлена принципиальная схема универсального генератора, собранная на двух микросхемах типа K155ЛA3. Генератор позволяет получить три диапазона частот: 120. 500 кГц (длинные волны), 400. 1600 кГц (средние волны), 2,5. 10 МГц (короткие волны) и фиксированную частоту 1000 Гц.

На микросхеме DD2 собран генератор низкой частоты, частота генерации которого составляет примерно 1000 Гц. В качестве буферного каскада между генератором и внешней нагрузкой используется инвертор DD2.4.

Низкочастотный генератор включается выключателем SA2, о чем свидетельствует красное свечение светодиода VD1. Плавное изменение выходного сигнала генератора НЧ производится переменным резистором R10. Частота генерируемых колебаний устанавливается грубо подбором емкости конденсатора С4, а точно — подбором сопротивления резистора R3.

Рис. 2. Принципиальная схема генератора на микросхемах К155ЛА3.

Детали

Генератор ВЧ собран на элементах DD1.1. DD1.3. В зависимости от подключаемых конденсаторов С1. СЗ генератор выдает колебания соответствующие КВ, СВ или ДВ.

Переменным резистором R2 производится плавное изменение частоты высокочастотных колебаний в любом поддиапазоне выбранных частот. На входы инвертора 12 и 13 элемента DD1.4 подаются колебания ВЧ и НЧ. В результате чего на выходе 11 элемента DD1.4 получаются модулированные высокочастотные колебания.

Плавное регулирование уровня промодулированных высокочастотных колебаний производится переменным резистором R6. С помощью делителя R7. R9 выходной сигнал можно изменить скачкообразно в 10 раз и 100 раз. Питается генератор от стабилизированного источника напряжением 5 В, при подключении которого загорается светодиод VD2 зеленого свечения.

В универсальном генераторе используются постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, переменные — СП-1. Конденсаторы С1. СЗ — КСО, С4 и С6 — К53-1, С5 — МБМ. Вместо указанной серии микросхем на схеме можно использовать микросхемы серии К133. Все детали генератора монтируют на печатной плате. Конструктивно генератор выполняется исходя из вкусов радиолюбителя.

Настройка

Настройку генератора при отсутствии ГСС производят по радиовещательному радиоприемнику, имеющему диапазоны волн: КВ, СВ и ДВ. С этой целью устанавливают приемник на обзорный КВ диапазон.

Установив переключатель SA1 генератора в положение КВ, подают на антенный вход приемника сигнал. Вращая ручку настройки приемника пытаются найти сигнал генератора.

На шкале приемника будет прослушиваться несколько сигналов, выбирают наиболее громкий. Это будет первая гармоника. Подбирая конденсатор С1, добиваются приема сигнала генератора на волне 30 м, что соответствует частоте 10 МГц.

Затем устанавливают переключатель SA1 генератора в положение СВ, а приемник переключают на средневолновый диапазон. Подбирая конденсатор С2, добиваются прослушивания сигнала генератора на метке шкалы приемника соответствующей волне 180 м.

Аналогично производят настройку генератора в диапазоне ДВ. Изменяют емкость конденсатора СЗ таким образом, чтобы сигнал генератора прослушивался на конце средневолнового диапазона приемника, отметка 600 м.

Аналогичным способом производится градуировка шкалы переменного резистора R2. Для градуировки генератора, а также его проверки, должны быть включены оба выключатели SA2 и SA3.

Литература: В.М. Пестриков. — Энциклопедия радиолюбителя.

При конструировании устройств на цифровых микросхемах нередко возникает задача построения генератора прямоугольных импульсов с теми или иными характеристиками. Данная статья призвана помочь конструктору-любителю подобрать схему задающего генератора той или иной степени сложности и необходимых характеристик.

Схема, представленная на рисунке 1 собрана на трех элементах микросхемы 155 ЛА3 и работает в режиме автогенератора благодаря задержке распространения сигнала через элементы. Для простой логики серии 155 время задержки одного элемента равно 20 нс, следовательно частота генератора, собранного на трех элементах будет примерно равна 8 МГц.

Для уменьшения частоты генерации число элементов нужно увеличить, учитывая, что количество их должно быть нечетным. Вход Упр. служит для управления работой генератора (высокий уровень разрешает работу схемы, низкий запрещает). Если управление генерацией не требуется, то управляющий вывод нужно подключить к плюсу источника питания через резистор 1 Ком или соединить его со вторым входом этого же элемента (по схеме нижний вход D1.1).

Классическая схема простейшего генератора с времязадающей цепью изображена на рис.2. Собрать его можно практически на любых элементах с инверсией (НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ), частота следования выходных импульсов зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления R1. Стоит учитывать, что при увеличении сопротивления R1 более 470 Ом, генерация будет неустойчивой. При номиналах R1= 300 Ом и С1=0.047 мкФ частота генерации будет составлять примерно 10 кГц.

Схема, изображенная на рис.3 содержит еще два элемента, один из которых (D1.3) служит для более устойчивой работы генератора, а другой (D1.4) используется в качестве буферного для улучшения формы выходного сигнала. При указанных на схеме номиналах R1 и емкости конденсатора 0. 047 мкФ частота следования импульсов будет равна 10 КГц.

Частоту генерации мультивибратора на ТТЛ микросхемах несложно изменять не только номиналами сопротивления и емкости, но и изменением напряжения. На схеме, представленной на рис.4 управляющее напряжение подается на вход Упр. и может изменяться от нуля до напряжения питания микросхемы. При увеличении напряжения на входах у элементов быстрее наступает порог срабатывания в процессе перезаряда конденсаторов, а значит и увеличивается частота генерации.

Во всем диапазоне изменения напряжения зависимость «управляющее напряжение/частота» практически линейная. При емкости частотозадающих конденсаторов С1 и С2 равной 0.1 мкФ, частоту мультивибратора можно регулировать в диапазоне 1-8 кГц, а при 1000 пФ – 120 – 750 кГц. Скважность сигнала несложно изменять разницей в номиналах конденсаторов. Сигалы на выходах 1и 2 будут в противофазе, здя улучшения формы сигнала имеет смысл добавить на выходы еще по одному инвертору ( к примеру, неиспользуемые элементы D1. 3 и D1.4).

Схема генератора, частоту и скважность которого можно оперативно менять с помощью переменных резисторов, изображена на рис. 5. При указанных на схеме номиналах резисторов и емкости конденсатора С1=0.1 мкФ скважность можно изменять от 1.5 до 3 (резистором R2), а частоту от 8 до 25 кГц (R1). Для другого диапазона частот придется изменить емкость конденсатора С1.

Особенность управляемого генератора импульсов, изображенного на рис.6 состоит в том, что длительность последнего генерируемого импульса не зависит от времени окончания управляющего сигнала. Когда бы сигнал Упр. не исчез, генератор в любом случае отработает период до конца. Достигнуто это тем, что один из входов управляющего элемента D1.1 подключен к выходу мультивибратора, собранного на элементах D1.2 – D1.4.

Запускается мультивибратор низким уровнем на входе Упр. и если в процессе работы генератора этот сигнал пропадет (станет высоким), то благодаря обратной связи (выход D1.4 – вход D1.1) мультивибратор остановится только тогда, когда отработает период полной длительности и уровень на его выходе не станет низким. В дополнение частоту генератора можно плавно изменять переменным резистором R2 (при указаных на схеме номиналах от от 4 до 25 кГц).

Обычно при построении генераторов на ТТЛ микросхемах используются резисторы небольшого номинала и потому емкости времязадающих конденсаторов получаются относительно большими, а диапазон регулировки частоты невелик. Увеличить диапазон регулировки до 200 раз можно, включив во времязадающую цепь транзистор с достаточно большим входным сопротивлением, как изображено на рис.7. При изменении емкости времязадающего конденсатора от 10 мкФ до 20 пФ, среднюю частоту генератора можно изменять от долей герца до нескольких МГц.

Еще одна схема, но уже с полевым транзистором, позволяет с помощью резистора R1 изменять частоту генератора в 50 000 раз (рис.8). Кроме того, высокое входное сопротивление затвора полевого транзистора позволяет получать низкую частоту генерацию при относительно небольшой емкости времязадающего конденсатора. К примеру, при указанных на схеме номиналах и максимальном значении R1 частота генерации составит примерно 0. 5 Гц. Вполне очевидно, что для плавного изменения частоты в таком большом диапазоне, желательно, чтобы резистор R1 был многооборотным.

Все вышеописанные мультивибраторы не отличаются высокой стабильностью частоты, которая зависит от напряжения питания, температуры окружающей среды и еще целого ряда факторов, поэтому в случаях, когда к стабильности генерируемой частоты предъявляются высокие требования, в схему вводятся кварцевые резонаторы, работающие на необходимой частоте (рис.9). Строя подобные генераторы, следует иметь в виду, что приближение генерируемой частоты к граничной частоте переключения элементов, ухудшает форму сигнала, приближая ее форму к синусоидальной.

Как собрать генератор прямоугольных импульсов

Эта статья является первой из четырех статей об осцилляторах. В этой статье мы рассмотрим генераторы прямоугольных импульсов, а также ознакомьтесь с другими статьями о генераторах пилообразных и треугольных сигналов, генераторах синусоидальных сигналов и кварцевых генераторах.

Генераторы

Это электронная схема, которая меняет состояние с положительного на отрицательное в повторяющемся цикле без каких-либо стимулов, кроме питания постоянного тока. Это создает сигнал переменного тока на выходе.

Генераторы прямоугольных импульсов

Генераторы прямоугольных импульсов обычно используются в электронике и при обработке сигналов. Это похоже на схему триггера Шмитта, в которой опорное напряжение для компаратора зависит от выходного напряжения. Также говорят, что это нестабильный мультивибратор.

Генератор прямоугольных импульсов, очевидно, генерирует прямоугольные импульсы. Однако это также может регулироваться по отношению метки к пробелу и часто используется для схем синхронизации, импульсов и синхронизации. Один из самых простых способов генерировать прямоугольную волну — использовать релаксационный генератор.

Осцилляторы релаксации

Осцилляторы релаксации имеют два чередующихся состояния: длительный период релаксации, в течение которого система приходит в состояние покоя, и затем короткий период переключения, в течение которого стабильная точка переходит во второе устойчивое состояние на период, а затем возвращается обратно. опять таки. Период задается постоянной времени, которая обычно представляет собой пару RC или LC.

Необходимо какое-то активное коммутационное устройство, например пара транзисторов, или однопереходный транзистор, или компаратор на операционном усилителе, или нестандартная микросхема, например таймер 555. Активное устройство переключается между режимами зарядки и разрядки, создавая повторяющийся сигнал.

Чтобы любой осциллятор мог считаться релаксационным осциллятором, он должен:

• Производить несинусоидальный периодический сигнал, такой как треугольная, квадратная или прямоугольная волна.
• Схема релаксационного генератора должна быть нелинейной. Это означает, что в конструкции схемы должно использоваться полупроводниковое устройство, такое как транзистор, МОП-транзистор или операционный усилитель.
• В схеме должен использоваться компонент, накапливающий энергию, такой как катушка индуктивности или конденсатор, который непрерывно заряжается и разряжается для создания циклической формы волны.

Качели A Seesaw B

Качели A показывают качели в состоянии равновесия и «расслабления», но по мере того, как ведро медленно наполняется, достигается критическая точка опрокидывания. Состояние быстро меняется, когда конец ковша опускается и ковш вываливается наружу. По мере опорожнения ведра левая сторона внезапно становится намного тяжелее и снова падает на землю, а затем ведро поднимается и снова начинает наполняться. (Предположим, что он снова исправляет себя). В электронной схеме это то, что происходит: конденсатор медленно заряжается через резистор, пока не будет достигнута нелинейная часть схемы, вызывающая внезапный разряд, и цикл начинается снова.

На графике выше и схеме мультивибратора ниже синяя кривая показывает напряжение на одном из конденсаторов C1. Он заряжается до тех пор, пока не будет достигнута точка срабатывания смещения, затем внезапно включается другой транзистор, а затем снова разряжается. Черная кривая — это напряжение на коллекторе, которое является выходом. В приведенном ниже мультивибраторе любой коллектор может использоваться в качестве выхода. Однако в этой схеме мы просто поочередно мигаем двумя светодиодами.

Ниже показана схема мультивибратора и макетная плата. Два светодиода попеременно мигают с частотой около 1,5 Гц. Транзисторы — любые транзисторы NPN GP. Соотношение меток и пробелов можно варьировать, изменяя C и/или R на одной половине.

R1 и R4 — 560 Ом, R2 и R3 — 47 кОм, а C1 и C2 — 10 мкФ.

Ниже приведена кривая напряжения коллектора.

Здесь показан прямоугольный сигнал на выходе описанной выше схемы мультивибратора. Вы можете видеть, что прямоугольная волна довольно хороша, но есть небольшая задержка зарядки.

Период каждой половины равен 0,69CR. Таким образом, если R2 равен 47 кОм, а C1 — 10 мкФ, это будет 0,32 с на половину или 0,64 вместе. Тогда f = 1/0,64 = 1,5 Гц.

Хороший релаксационный генератор можно сделать из любых инвертирующих вентилей. Хотя два вентиля будут работать (NOR, NAND, OR, Schmitt), три дают лучший запуск.