Микросхема к561ле5 описание. Микросхема К561ЛЕ5: описание, применение и характеристики

Микросхема таблицы истинности К561ЛА7

Распиновка микросхемы К561ЛА7

Микросхема к561ла7 была популярна и даже любима одно время. Вполне заслуженно, так как в то время это был своего рода «универсальный солдат», позволявший строить не только логику, но и различные генераторы, и даже усиливать аналоговые сигналы. Забавно, что и сегодня очень много запросов типа описание микросхемы К561ЛА7 , аналог к561ла7 , генератор на к561ла7, генератор прямоугольных импульсов на К561ЛА7 и т.д.

К сожалению не все так просто с этим вообще полезным микросхема…

С удивлением обнаружил, что, например, Texas Instruments до сих пор выпускают что-то полное , аналог чего-то — микросхемы CD4011A. Для любопытных вот ссылка на страницу документации или техническое описание CD4011A от TI.

Обратите внимание, что распиновка к561ла7 отличается от обычной разводки 4х 2И-НЕ ТТЛ (к155ла3 и компания).

Микросхема действительно удобная:

• Незначительный входной ток утечки — отличительная черта всей КМОП-логики
• Потребляемый ток в статическом режиме — обычно доли микроампер
• Возможность работы от 3 до 15 вольт питающего напряжения
• Симметричная, хотя и небольшая (менее миллиампера) нагрузочная способность выходов
• Микросхема была доступна даже в тяжелые советские времена. Сегодня вообще — 3 рубля мелочь, а то и дешевле.

Для того, чтобы быстро смоделировать одно плечо повышающего моста DCC, я обычно использовал k561la7 для сборки классического КМОП релаксационного генератора.

Резистор R2 и конденсатор C1 устанавливают частоту генерации примерно равной 0,7/R2C1. Резистор R1 ограничивает ток разряда конденсатора С1 через защитные диоды на входе первого инвертора Q1.

Принцип работы генератора вкратце таков: конденсатор охватывает два инвертора с положительной обратной связью, получая таким образом защелку, триггер. Проведите мысленный эксперимент: замените конденсатор и R1 проводником, при этом влиянием R2 можно пренебречь (но только на короткое время).

Через R2 на верхнюю пластину конденсатора по схеме подается ток, перезаряжающий конденсатор «в другую сторону», то есть не давая нашей защёлке оставаться в одном и том же состоянии до бесконечности. Этот ток определяет время перезарядки конденсатора, а, следовательно, и частоту генерации. Поскольку ВЧ-защелка охвачена положительной обратной связью точно так же, как и в только что проведенном мысленном эксперименте — переключение в идеале должно происходить на максимально возможной для ключей скорости: малейшее повышение напряжения на выходе Q2 подается непосредственно на вход Q1 , что приводит к уменьшению напряжения на выходе Q1 и еще большему увеличению напряжения на выходе Q2.

Осциллограммы на входе и выходе Q1:

Вот как некрасиво все выглядит на выходах Q1 и Q2:

• R1 = 91 кОм
• R2 = 33 кОм
• С1 = 10 нФ
• С2 = 2,2 нФ
• F = 1,3 кГц

Лично я не стал бы использовать генератор прямоугольных импульсов для серьезного проектирования . Даже простой имеет лучшую стабильность и дает очень чистый прямоугольник.

Пожалуйста, если этот материал чем-то вам помог, или даже просто вызвал приятные ностальгические воспоминания — поделитесь им с другими. Для этого просто «кликните» по иконке сети, в которой вы зарегистрированы, чтобы ваши друзья получили ссылку на эту статью. Спасибо!

Программы

К561ла7 зарубежный аналог. Генератор прямоугольных импульсов на К561ЛА7. Простые радиосхемы для начинающих

Простые радиосхемы для начинающих

В этой статье мы рассмотрим несколько простых электронных устройств на логических схемах К561ЛА7 и К176ЛА7. В принципе, эти микросхемы практически одинаковы и имеют одинаковое назначение. Несмотря на небольшую разницу в некоторых параметрах, они практически взаимозаменяемы.

Кратко о микросхеме К561ЛА7

Микросхемы К561ЛА7 и К176ЛА7 представляют собой четыре элемента 2И-НЕ. Конструктивно они выполнены в черном пластиковом корпусе с 14 контактами. Первый вывод микросхемы обозначен в виде метки (т.н. ключа) на корпусе. Это может быть как точка, так и насечка. Внешний вид микросхемы и цоколевка показаны на рисунках.

Питание микросхем — 9 Вольт, напряжение питания подается на выводы: вывод 7 — «общий», вывод 14 — «+».
При монтаже микросхем необходимо быть осторожным с цоколевкой — случайная установка микросхемы «наизнанку» выводит ее из строя. Паять микросхемы желательно паяльником мощностью не более 25 Вт.

Напомним, что эти микросхемы получили название «логических» потому, что имеют всего два состояния — либо «логический ноль», либо «логическая единица». При этом под уровнем «единица» подразумевается напряжение, близкое к напряжению питания. Следовательно, при снижении напряжения питания самой микросхемы уровень «Логической единицы» будет меньше.
Проведем небольшой эксперимент (рисунок 3)

Для начала превратим элемент микросхемы 2И-НЕ в НЕ просто подключив для этого входы. К выходу микросхемы подключим светодиод, а на вход будем подавать напряжение через переменный резистор, при этом контролируя напряжение. Чтобы светодиод загорелся, необходимо получить на выходе микросхемы (это вывод 3) напряжение, равное логической «1». Контролировать напряжение можно с помощью любого мультиметра, включив его в режим измерения постоянного напряжения (на схеме это PA1).
А вот с питанием немного поиграем — сначала подключаем одну батарейку на 4,5 Вольта. Поскольку микросхема является инвертором, то для того, чтобы на выходе микросхемы получить «1», необходимо, наоборот, подать на вход микросхемы логический «0». Поэтому начнем наш эксперимент с логической «1» — то есть ползунок резистора должен быть в верхнем положении. Вращая ползунок переменного резистора, дождитесь момента, когда загорится светодиод. Напряжение на движке переменного резистора, а значит и на входе микросхемы, будет около 2,5 вольт.
Если мы подключим второй аккумулятор, то получим уже 9 Вольт, и в этом случае наш светодиод загорится при входном напряжении около 4 Вольт.

Здесь, кстати, необходимо дать небольшое уточнение: вполне возможно, что в вашем эксперименте могут быть и другие результаты, отличные от приведенных выше. В этом нет ничего удивительного: в первых двух нет полностью одинаковых микросхем и их параметры будут различаться в любом случае, а во-вторых, логическая микросхема может распознавать любое уменьшение входного сигнала как логический «0», а в нашем случае мы понизили входное напряжение в два раза, и в третьих этот эксперимент мы пытаемся заставить работать цифровую микросхему в аналоговом режиме (то есть управляющий сигнал проходит у нас плавно) а микросхема в свою очередь работает как надо — при достижении определенного порога он мгновенно меняет логическое состояние. Но ведь этот самый порог может отличаться у разных микросхем.
Однако цель нашего эксперимента была проста — нам нужно было доказать, что логические уровни напрямую зависят от напряжения питания.
Еще один нюанс: это возможно только с КМОП-микросхемами, не очень критичными к напряжению питания. С микросхемами серии ТТЛ дело обстоит иначе — их мощность играет огромную роль и при работе допускается отклонение не более 5%

Ну, краткое знакомство закончено, перейдем к практике…

Простое реле времени

Схема устройства представлена ​​на рисунке 4. Включение элемента микросхемы здесь происходит так же, как и в опыте выше: входы закрыты. Пока кнопка кнопки S1 разомкнута, конденсатор С1 находится в заряженном состоянии и ток через него не протекает. Однако вход микросхемы также соединен с «общим» проводом (через резистор R1) и поэтому на входе микросхемы будет присутствовать логический «0». Поскольку элемент микросхемы является инвертором, значит, на выходе микросхемы будет логическая «1» и будет гореть светодиод.
Закрываем кнопку. На входе микросхемы появится логическая «1» и, следовательно, на выходе будет «0», светодиод погаснет. Но при замыкании кнопки конденсатор С1 моментально разрядится. А это значит, что после того, как мы отпустим кнопку в конденсаторе, начнется процесс заряда и пока он продолжается, через него будет протекать электричество поддерживая уровень логической «1» на входе микросхемы. То есть получается, что светодиод не загорится, пока не зарядится конденсатор С1. Время заряда конденсатора можно изменить подбором емкости конденсатора или изменением сопротивления резистора R1.

Схема вторая

На первый взгляд почти такая же как и предыдущая, но кнопка с времязадающим конденсатором включается немного по другому. И работать он тоже будет немного по-другому — в режиме ожидания светодиод не горит, при замыкании кнопки светодиод загорается сразу, и гаснет с задержкой.

Простой мигалка

Если включить микросхему как показано на рисунке, то мы получим генератор световых импульсов. По сути, это простейший мультивибратор, принцип работы которого подробно описан на этой странице.
Частота импульсов регулируется резистором R1 (можно даже переменным) и конденсатором С1.

Управляемая мигалка

Немного изменим схему мигалки (которая была выше на рисунке 6), введя в нее схему от уже знакомого нам реле времени — кнопка S1 и конденсатор С2.

Что мы получаем: при замыкании кнопки S1 на входе элемента D1.1 будет логический «0». Это элемент 2И-НЕ и поэтому неважно, что происходит на втором входе — на выходе в любом случае будет «1».
Эта самая «1» пойдет на вход второго элемента (который D1.2) и, следовательно, логический «0» прочно сядет на выходе этого элемента. А если так, то светодиод загорится и будет гореть постоянно.
Как только отпускаем кнопку S1, начинается заряд конденсатора С2. Во время заряда через него будет протекать ток при удержании уровня логического «0» на выводе 2 микросхемы. Как только конденсатор зарядится, ток через него прекратится, мультивибратор начнет работать в штатном режиме — светодиод начнет мигать.
На следующей схеме также введена та же цепочка, но включается она по-другому: при нажатии на кнопку светодиод начнет мигать и через некоторое время будет гореть постоянно.

Простая пищалка

В этой схеме нет ничего особо необычного: все мы знаем, что если к выходу мультивибратора подключить динамик или наушники, он начнет издавать прерывистые звуки. На низких частотах это будет просто «тик», а на более высоких — писк.
Для эксперимента больший интерес представляет схема, показанная ниже:

Здесь снова знакомое нам реле времени — замыкаем кнопку S1, размыкаем и через некоторое время прибор начинает пищать.

На базе микросхемы К561ЛА7 можно собрать генератор, который может применяться на практике для выработки импульсов для любых систем или импульсов, после усиления через транзисторы или тиристоры, может управлять осветительными приборами (светодиодами, лампами). В итоге на этой микросхеме можно собрать гирлянду или ходовые огни. Далее в статье вы найдете принципиальную схему подключения микросхемы К561ЛА7, печатную плату с расположением на ней радиоэлементов и описание сборки.

Принцип работы гирлянды на микросхеме КА561 ЛА7

Микросхема начинает генерировать импульсы в первом из 4-х элементов 2И-НЕ. Длительность импульса свечения светодиода зависит от емкости конденсатора С1 для первого элемента и соответственно С2 и С3 для второго и третьего. Транзисторы фактически являются управляемыми «ключами», при подаче управляющего напряжения с элементов микросхемы на базу, открываясь, они пропускают электрический ток от источника питания и питают цепочки светодиодов.
Питание подается от источника питания 9 В с номинальным током не менее 100 мА. При правильном монтаже электрическая схема не нуждается в настройке и сразу работоспособна.

Обозначение радиоэлементов в гирлянде и их номиналы по приведенной схеме

R1, R2, R3 3 мОм — 3 шт.;
R4, R5, R6 75-82 Ом — 3 шт.;
С1, С2, С3 0,1 мкФ — 3 шт. ;
НL1-HL9 Светодиод АЛ307 — 9 шт.; Микросхема
D1 К561ЛА7 — 1 шт.;

На плате указаны дорожки для травления, размеры текстолита и расположение радиоэлементов при пайке. Для травления платы можно использовать плату с односторонним медным покрытием. При этом на плату устанавливаются все 9 светодиодов, если светодиоды собрать в цепочку — гирлянду, а не монтировать на плату, то ее габариты можно уменьшить.

Технические характеристики микросхемы К561ЛА7:

Напряжение питания 3-15 В;
— 4 логических элемента 2И-НЕ.

Микросхема К561ЛА7 (или ее аналоги К1561ЛА7, К176ЛА7, CD4011) содержит четыре логических элемента 2И-НЕ (рис. 1). Логика элемента 2И-НЕ проста — если на обоих его входах логические единицы, то на выходе будет ноль, а если это не так (т.е. ноль на одном из входов или на обоих входах ), то выход будет один. Микросхема К561ЛА7 КМОП логика, а значит ее элементы выполнены на полевых транзисторах, поэтому входное сопротивление К561ЛА7 очень велико, а потребление энергии от блока питания очень мало (это касается и всех остальных микросхем микросхемы серий К561, К176, К1561 или CD40).

На рис. 2 представлена ​​схема простого реле времени с индикацией на светодиодах. Отсчет начинается в момент включения питания выключателем S1. В самом начале конденсатор С1 разряжен и напряжение на нем небольшое (как логический ноль). Следовательно, на выходе D1.1 будет единица, а на выходе D1.2 — ноль. Светодиод HL2 загорится, а светодиод HL1 не загорится. Так будет продолжаться до тех пор, пока С1 не зарядится через резисторы R3 и R5 до напряжения, которое элемент D1.1 понимает как логическую единицу. В этот момент на выходе D1.1 появляется ноль, а на выходе D1.2 единица.

Кнопка S2 служит для перезапуска реле времени (при нажатии замыкает С1 и разряжает его, а при отпускании снова начинает заряжать С1). Таким образом, отсчет начинается с момента включения питания или с момента нажатия и отпускания кнопки S2. Светодиод HL2 показывает, что идет обратный отсчет, а светодиод HL1 указывает, что обратный отсчет завершен. А само время можно установить переменным резистором R3.

На вал резистора R3 можно надеть ручку с указателем и шкалой, на которой можно подписывать значения времени, измеряя их секундомером. При сопротивлениях резисторов R3 и R4 и емкости С1 как на схеме можно устанавливать выдержки от нескольких секунд до минуты и немного больше.

В схеме на рис. 2 используются только два элемента ИС, но на два больше. С их помощью можно сделать так, чтобы реле времени по окончании экспозиции подавало звуковой сигнал.

На рисунке 3 схема реле времени со звуком. На элементах D1 3 и D1.4 выполнен мультивибратор, вырабатывающий импульсы частотой около 1000 Гц. Эта частота зависит от сопротивления R5 и конденсатора С2. Между входом и выходом элемента D1.4 подключается пьезоэлектрический «пищалка», например, от электронных часов или телефонной трубки, мультиметра. Когда мультивибратор работает, он подает звуковой сигнал.

Управлять мультивибратором можно изменением логического уровня на выводе 12 D1.4. Когда здесь ноль, мультивибратор не работает, а «пищалка» В1 молчит. Когда единица. — Б1 пищит. Этот выход (12) соединен с выходом элемента D1.2. Поэтому «пищалка» подается при выходе из строя HL2, то есть звуковая сигнализация включается сразу после того, как реле времени отработает временной интервал.

Если у вас нет пьезоэлектрической «пищалки» вместо нее можно взять, например, микродинамик от старой магнитолы или наушники, телефонный аппарат. Но подключать его нужно через транзисторный усилитель (рис. 4), иначе можно испортить микросхему.

Однако, если нам не нужна светодиодная индикация, то опять же можно обойтись двумя элементами. На рисунке 5 схема реле времени, в котором есть только звуковая сигнализация. Пока конденсатор С1 разряжен, мультивибратор заблокирован логическим нулем и «пищалка» молчит. И как только С1 зарядится до напряжения логической единицы, мультивибратор сработает, а В1 подаст звуковой сигнал. звуковые сигналы. Более того, тон звука и частоту прерывания можно регулировать. Его можно использовать, например, как небольшую сирену или домашний звонок

На элементах D1 3 и D1. 4 выполнен мультивибратор. формирование импульсов звуковой частоты, которые через усилитель на транзисторе VT5 подаются на динамик В1. Тон звука зависит от частоты этих импульсов, и их частоту можно регулировать переменным резистором R4.

Для прерывания звука используется второй мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2. Он генерирует импульсы гораздо более низкой частоты. Эти импульсы поступают на вывод 12 D1 3. При выключенном здесь мультивибраторе логического нуля D1.3-D1.4 динамик молчит, а при единице слышен звук. Таким образом получается прерывистый звук, тональность которого можно регулировать резистором R4, а частоту прерывания — R2. Громкость звука во многом зависит от динамика. А динамик может быть практически любым (например, динамик от радиоприемника, телефонного аппарата, радиостанции или даже акустической системы от музыкального центра).

На основе этой сирены можно сделать охранную сигнализацию, которая будет включаться каждый раз, когда кто-то открывает дверь в вашу комнату (рис. 7).

Приспособление для создания эффекта бегущего от центра к краям солнца света. Количество светодиодов — 18 шт. Uпит.= 3…12В.

Для регулировки частоты мерцания измените номиналы резисторов R1, R2, R3 или конденсаторов С1, С2, С3. Например, удвоение R1, R2, R3 (20k) уменьшит частоту вдвое. При замене конденсаторов С1, С2, С3 увеличьте емкость (22мкФ). Возможна замена К561ЛА7 на К561ЛЕ5 или полным зарубежным аналогом CD4011. Номиналы резисторов R7, R8, R9зависит от напряжения питания и от используемых светодиодов. При сопротивлении 51 Ом и напряжении питания 9В ток через светодиоды будет чуть меньше 20мА. Если вам нужен экономичный прибор и вы используете яркие светодиоды при малом токе, то сопротивление резисторов можно значительно увеличить (до 200 Ом и даже больше).

Еще лучше, при питании 9В, использовать последовательное соединение светодиодов:

Ниже фотографии печатных плат два варианта: солнце и ветряк:

Рассмотрим схемы четырех электронных приборов, построенных на микросхеме К561ЛА7 (К176ЛА7). Принципиальная схема Первый прибор показан на рисунке 1. Это проблесковая лампа. Микросхема формирует импульсы, поступающие на базу транзистора VT1 и в те моменты, когда на его базу (через резистор R2) подается напряжение одиночного логического уровня, он открывается и включает лампу накаливания, а в те моменты, когда напряжение на выводе 11 микросхемы равен нулю лампа гаснет.

График, иллюстрирующий напряжение на выводе 11 микросхемы, показан на рисунке 1А.

Рис.1А
Микросхема содержит четыре логических элемента «2И-НЕ», входы которых соединены между собой. В результате получается четыре инвертора («НЕ». На первых двух D1.1 и D1.2 собран мультивибратор, вырабатывающий импульсы (на выводе 4), форма которых показана на рисунке 1А. Частота этих импульсов зависит от параметров цепи, состоящей из конденсатора С1 и резистора R1. Приблизительно (без учета параметров микросхемы) эту частоту можно рассчитать по формуле F = 1/(CxR).

Работу такого мультивибратора можно объяснить так: когда на выходе D1. 1 единица, на выходе D1.2 ноль, это приводит к тому, что конденсатор С1 начинает заряжаться через R1, а вход элемент D1.1 контролирует напряжение на C1. И как только это напряжение достигает уровня логической единицы, схема как бы переворачивается, теперь на выходе D1.1 будет ноль, а на выходе D1.2 единица.

Теперь конденсатор начнет разряжаться через резистор, а вход D1.1 будет следить за этим процессом, и как только напряжение на нем станет равным логическому нулю, схема снова перевернется. В результате уровень на выходе D1.2 будет импульсным, и на выходе D1.1 тоже будут импульсы, но на выходе D1.2 импульсы противофазные (рисунок 1А).

На элементах D1.3 и D1.4 выполнен усилитель мощности, без которого в принципе можно обойтись.

В данной схеме можно использовать детали различного номинала, на схеме отмечены пределы, в которые должны укладываться параметры деталей. Например, R1 может иметь сопротивление от 470 кОм до 910 кОм, конденсатор С1 может иметь емкость от 0,22 мкФ до 1,5 мкФ, резистор R2 — от 2 кОм до 3 кОм, номиналы деталей подписаны так же на других схемы.

Рис.1Б
Лампа накаливания — от фонарика, а батарейка либо плоская на 4,5В, либо «Крона» на 9В, но лучше если взять две «плоские» соединенные последовательно. Цоколёвка (цоколевка) транзистора КТ815 показана на рисунке 1Б.

Второе устройство — реле времени, таймер со звуковой сигнализацией окончания установленного периода времени (рисунок 2). В его основе мультивибратор, частота которого значительно увеличена, по сравнению с предыдущей конструкцией, за счет уменьшения емкости конденсатора. Мультивибратор выполнен на элементах D1.2 и D1.3. Резистор R2 возьмите такой же, как R1 в схеме на рисунке 1, а конденсатор (в данном случае С2) имеет значительно меньшую емкость, в пределах 1500-3300 пФ.

В результате импульсы на выходе такого мультивибратора (вывод 4) имеют звуковую частоту. Эти импульсы поступают на усилитель, собранный на элементе Д1.4, и на пьезоэлектрический излучатель звука, который при работе мультивибратора издает звук высокого или среднего тона. Излучатель звука — пьезокерамический зуммер, например, от звонка телефонной трубки. Если у него три выхода, нужно припаять любые два из них, а затем опытным путем подобрать два из трех, при подключении которых громкость звука будет максимальной.

Рис.2

Мультивибратор работает только при наличии единицы на выводе 2 D1.2, если ноль, то мультивибратор не генерирует. Происходит это потому, что элемент Д1.2 является элементом «2И-НЕ», который, как известно, отличается тем, что если на его один вход подать ноль, то на его выходе будет единица, независимо от того, что происходит на его втором входе .

Пищалка из динамика своими руками. Радиосхемы. Схема и принцип работы

Схема, представленная в этой статье, очень легко повторяется и не должна вызвать затруднений при сборке.
Может применяться в различных устройствах для звукового оповещения. Например, будильники, звуковое дублирование сигнала поворота в машине или велосипеде, сигнал низкого заряда батареи и так далее. Конечно, можно взять готовый бипер, например, из старого китайского будильника, музыкальной открытки или других устройств, но я решил сделать его сам. Так интереснее.
Еще одной целью сборки является популяризация молодежного увлечения радиоэлектроникой. Если этот сайт сможет увлечь хотя бы несколько человек таким интересным и добрым делом, то его задачу можно считать выполненной.
Схему взял простенькую, но проверенную. Я даже не помню, откуда я это взял.

Схема звукового пьезоизлучателя

Детали для сборки схемы рупора

Детали для схемы могут быть использованы в очень широком диапазоне.
Например, микросхемы Ла7 из серий К176, К164, К564, К561 или К561ЛЕ5 или импортные аналоги. Чтобы не выпаивать и не выпаивать микросхему, лучше всего взять специальную контактную площадку и впаять ее в схему (стоит копейки), а замена микросхемы займет секунды, к тому же во время пайки нет риска, что микросхема будет перегрета или повреждена статическим электричеством. Кроме того, вы легко сможете протестировать разные марки микросхем на работоспособность.
Конденсатор С1 полярный на напряжение не менее 15 вольт, и емкостью от 47 до 500 мкФ. Если вы хотите, чтобы зуммер прекратился сразу после отключения питания, то этот конденсатор необходимо исключить, иначе после отключения питания звук продолжается до тех пор, пока конденсатор не разрядится.
Конденсатор С2 керамический от 0,1 до 0,47 мкФ. На крышке они обозначены цифрами — 104, 154, 224, 474.
Резистор R1 от 5 до 50 кОм. Любая мощность, но лучше меньше. Так что габариты не большие.
Потенциометр R2 от 68 до 500 кОм. Та же мощность, меньше мощности.
Вы можете использовать любой диод. Он используется для защиты микросхемы от неправильного подключения питания. Можно вообще без него.

Звукоизлучатель ЗП-3 или аналогичный.

Как подключить ЗП-3? Если звуковой излучатель ЗП-3 новый, то к нему нужно припаять провода, как на фото. Легко паяется флюсом. Припаиваем один провод к мембране. Припаяйте второй провод к любому из двух проводов.
Напряжение питания цепи 12 вольт. Это может быть батарея, выпрямитель или любой другой источник постоянного тока.
Тембр звучания устройства зависит от номиналов элементов схемы, поэтому вы можете экспериментировать, меняя конденсаторы и резисторы, добиваясь того звучания, которое вам нравится.
Чтобы не делать печатную плату, лучше всего взять и использовать макетную плату, получается намного проще и быстрее.

Размещаем детали плотнее на макетной плате, припаиваем, снова проверяем и пробуем звук, подключив к источнику питания.

При правильной сборке и исправности деталей схема начинает работать сразу и не нуждается в настройке. Если вам не нравится тембр, то настройте потенциометр на свой вкус.
Сигнализация собрана.

Сама схема представляет собой простой генератор звуковых частот(можно сказать зуммер) и собирается всего из четырех частей:

Как работает схема пищалки
R1 задает смещение базы VT1. А с помощью С1 обеспечивается обратная связь. Динамик является нагрузкой VT2. Частоту звука можно регулировать подбором конденсатора С1

Необходимые радиодетали для сборки твитера

1. Два транзистора. Лучше всего использовать комплементарную пару (напомню, транзисторы с одинаковыми параметрами, но разной проводимостью называются комплементарными). Подойдут практически любые: из старых советских: КТ315 и КТ361, например, из импортных и недорогих 2SA1015 и 2SC1815.

2. Динамик. Можно использовать абсолютно любой: от китайского плеера, от старой магнитолы или просто наушник.

3. Конденсатор: Абсолютно любой емкостью от 10 до 100 наноФарад.
Если вдруг кто забыл, как определить емкость конденсатора по его цифровому коду, то можно посмотреть раздел справочных материалов: там есть отдельный раздел Цифровой код конденсатора

4. Источник напряжения. Аккумулятор можно использовать любой: хоть 1,5В «пальчиковый», хоть 9-вольтовый «корона», разницы нет — изменится только мощность.

5. Резистор. Опять же любого типа (можно даже подрезать) сопротивлением от 10 до 200 кОм.

6. Переключатель. Можно использовать любой тумблер, кнопку.

Правильно собранная схема не нуждается в настройке и сразу начинает работать.
Если вдруг не заработало, но ладно: приходите к нам на ФОРУМ, разберемся почему (а даже если заработает, все равно приходите!!)

Эта ультразвуковая пищалка предназначена для тех людей, у которых появились шумные соседи. Но обо всем по порядку. Устройство представляет собой простой преобразователь напряжения на основе блокинг-генератора. Излучатель — пьезоголовка, достать можно из калькулятора, старых наручных часов, музыкальной шкатулки или игрушечной машинки, в общем, думаю, что в каждом доме найдется такая штука.

Трансформатор — ферритовое кольцо от компьютерного блока питания, также подойдут и другие кольца практически любого диаметра, также можно использовать Ш-образные трансформаторы (ферритовые) или ферритовые чашки. Трансформатор имеет две обмотки. Первичная обмотка содержит 40 витков с отводом от середины, диаметр провода тоже не критичен от 0,1 до 0,8 мм, витки растянуты по всему кольцу. Вторичная обмотка содержит 30 витков того же провода, что и первичная.

Выводы вторичной обмотки напрямую подключены к пьезоголовке, полярности подключения нет, все равно будет работать. Транзистор любой низкочастотный обратной проводимости типа КТ819, КТ805, КТ829, КТ817, КТ814 и все импортные аналоги, можно использовать и полевые транзисторы, чего я вам не советую, так как ток потребления устройства будет в разы больше, чем при использовании биполярных транзисторов.

Также для экономии электроэнергии можно использовать высокочастотные биполярные транзисторы отечественного производства, например, КТ315, КТ3102 или импортные аналоги С9014, 9016. Как видите, с транзисторами тоже не критично, можно буквально ставлю любые, которые есть под рукой. Самодельный ультразвуковой пищалку можно запитать от пальчиковой батарейки на 1,5 вольта, литиевой таблеточки на 3 вольта, батарейки от мобильного телефона с напряжением 3,7 вольт или короны с напряжением 9 В. вольт. Вариант печатной платы для твитера показан ниже.

Теперь о главном, так что за аппарат? Для того, чтобы понять суть работы, стоит только его включить, он издает раздражительный свист, еле слышный, но очень раздражающий. Главная особенность в том, что соседи не смогут понять, откуда исходит звук, но для начала нужно установить это чудо в доме шумного и надоедливого соседа. Тем не менее, я надеюсь, что вы можете договориться о хорошем 🙂

Простой музыкальный инструмент можно сделать менее чем за полчаса. Конечно, диапазон его звучания, частота и, как следствие, тембр сильно отличаются от настоящих профессиональных инструментов, но благодаря своей простоте он будет отличным устройством для сборки начинающего электронщика.

В основе схемы известная и мегапопулярная микросхема 555, её периодом, а значит и частотой можно управлять с помощью значений некоторых сопротивлений резисторов и ёмкости конденсатора .

Как видите, резисторов у нас много с разными номиналами, поэтому нажатием определенной клавиши вы включаете резистор определенного сопротивления в цепи и раздается звук в звукоизлучающем устройстве. Нажав другую клавишу с другим резистором, вы создадите звуковые колебания с другим тоном. При нажатии двух и более кнопок резисторы соединяются параллельно, создается разное сопротивление и меняется звук. Комбинируя эти нажатия в определенной последовательности, можно создавать примитивные мелодии — это забавно.

Для гибких настроек рекомендую подключить переменный резистор, вращая его вал для достижения нужного тона звука, затем измерить его сопротивление омметром, ничего не крутя, и заменить его резистором с ближайшим номиналом из имеющихся. При обнаружении конденсатора можно включить подстроечник, но у некоторых могут возникнуть проблемы с измерением его емкости — не все мультиметры на это способны.

Особое внимание уделяется клавишам. Стандартные сенсорные кнопки слишком жесткие, и для замыкания их внутренних контактов требуется относительно значительное усилие. Я рекомендую использовать их только с определенным рычагом, похожим на клавишу пианино. Я нашел кнопки, которые требуют очень мало усилий для нажатия, а также имеют длинный цилиндр для нажатия.

Путем непродолжительного прослушивания выходного сигнала с изменением угла поворота ротора переменного резистора, на мой взгляд, для каждой клавиши подобраны неплохие звуковые частоты. Ниже приведена таблица частоты и сопротивления подходящего для этой цели резистора.

При желании можно легко рассчитать номиналы радиодеталей на интересующую вас частоту, в тех. в документации указано, что максимальная рабочая частота таймера составляет 200 кГц. Человеческое ухо слышит колебания с частотой 20 Гц — 20 килогерц, так что возможностей этого электронного компонента даже больше, чем нам нужно. Я кратко покажу, как он рассчитывается. Первый резистор был выбран на 4,7 кОм — 4700 Ом. Из базовой формулы, взятой из технической документации 555, легко вывести сопротивление R2 при заданных R1, C1 и самой выбранной частоте.

Благодаря компонентам для поверхностного монтажа вся плата очень мала. Любой NPN-транзистор, можно использовать BC847, расположение его БЭК стандартное, такое же, как и у всех биполярных транзисторов в корпусе SOT-23. Питание 5-18 В, но работает даже от одного литий-ионного аккумулятора.

Так же можно вставить такую ​​схему в старый нерабочий детский мелодический синтезатор. Пятый вывод микросхемы «Управление» лучше кинуть на минус через выходной конденсатор емкостью около 100 нФ.

При подключении низкоомного динамика транзистор заметно нагревается, этого можно и нужно предотвратить, увеличив номинал его базового резистора или включив высокоомный динамик от старого телефона. В моем экземпляре так получилось, что кнопки с резисторами располагались на одной плате, а микросхема на второй: соединил их лужеными жестяными пластинами. Кнопки лучше крепить не только контактами с помощью контактов пайки, но и заливать этот корпус термоклеем или эпоксидкой, когда уже точно подобраны значения для нужного звука.

Применение цифровых микросхем

3. Формирователи и генераторы импульсов

В цифровых устройствах на микросхемах важную роль играют различные формирователи импульсов — от кнопок и переключателей, от сигналов с плоскими фронтами, дифференцирующие цепи, а также мультивибраторы . В этом разделе книги рассматриваются некоторые вопросы построения таких формирователей и генераторов на микросхемах серии КМОП.

Как известно, прямая подача сигналов с механических контактов на входы интегральных схем не всегда допустима из-за так называемого «дребезга» — многократного неконтролируемого замыкания и размыкания контактов в момент их переключения. Если входы, на которые подается сигнал, нечувствительны к дребезгу, например, входы установки триггеров и счетчиков, допускается прямая сигнализация (рис. 282). Подача сигналов на счетные входы требует специальных мер по подавлению дребезга; без них возможно многократное срабатывание триггеров и счетчиков.

В устройствах на КМОП-микросхемах вполне применимы меры борьбы с дребезгом, известные из опыта работы с ТТЛ-микросхемами, например, включение статического триггера на двух элементах И-НЕ (рис. 283, а, б) или ИЛИ-НЕ . Однако крайне высокое входное сопротивление КМОП-микросхем (из-за

ряда сотни и тысячи мегаом) и относительно высокое выходное сопротивление (сотни ом — один килоом) позволяет упростить схемы подавления дребезга за счет исключения резисторы (рис. 283, в, г). Вариант схемы на рис. 283(г) представляет собой устройство по схеме рис. 283(г), собранное только на одном неинвертирующем логическом элементе.

Здесь следует сказать несколько слов о неинвертирующих логических элементах серии CMOS. Большинство логических элементов этих серий являются инвертирующими. К неинвертирующим микросхемам относятся К176ПУЗ, К561ПУ4, КР1561ПУ4, К176ПУ5,564ПУ6, К561ПУ8, К561ЛНЗ, К176ЛП2, К561ЛП2, К561ЛП13, К561ЛП14, К176ЛС1, К176ЛС1, К1761561. микросхемы с микросхемами ТТЛ. По этой причине их выходные токи при подаче на их выходы напряжения питания или при соединении выходов с общим проводом в устройстве по схемам на рис. 283 (в, г, д) могут достигать многих десятков миллиампер ,

, что негативно влияет на надежность устройств и может быть мощным источником помех. В мультивибраторах и триггерах Шмитта, описываемых ниже, также невыгодно использовать такие микросхемы из-за больших токов, которые они потребляют в процессе плавного изменения входного сигнала. По тем же причинам не рекомендуется использовать в описываемых здесь устройствах инвертирующие микросхемы К176ПУ1, К176ПУ2, К561ЛН1, К561ЛН2.

Поэтому в дальнейшем под неинвертирующим логическим элементом понимают либо два последовательно соединенных любых инвертирующих элемента (кроме отмеченных выше), либо микросхему КР1561ЛИ1, либо микросхему К176ЛП2, К561ЛП2, К561ЛП13, К561ЛП14, К176ЛС1, К561ЛС2, К561ИК1 микросхемы. включены как не входящие

вращающиеся элементы. Возможность использования их в качестве неинвертирующих указана в предыдущей главе книги. Иногда в качестве неинвертирующего элемента удобно использовать свободный триггер микросхемы К176ТМ2 или К561ТМ2 (рис. 284).

Микросхема К176ЛИ1 может использоваться и как неинвертирующий элемент рассматриваемых ниже устройств, однако

это не очень удобно, так как одна микросхема содержит только один девятивходовой неинвертирующий элемент И и один инвертор.

Большое входное сопротивление КМОП-микросхем позволяет в ряде случаев обойтись без активных элементов для подавления дребезга. На рис. 285 (а) показана схема подачи импульсов от кнопки на счетный вход триггера или счетчика. Конденсатор С1 первоначально заряжается до напряжения питания. При нажатии на кнопку размыкание нормально замкнутого контакта не изменит напряжения на конденсаторе С1. Первое касание подвижного и нормально разомкнутого контакта приведет к быстрой разрядке конденсатора С1 и напряжение на нем станет равным нулю. Дальнейший дребезг контактов не изменит напряжения на конденсаторе. Недостатком схемы является опасность помех проводнику, соединяющему кнопку и вход микросхемы. Если помехи все же возникают, этот проводник должен быть экранирован.

Все рассмотренные выше схемы подавления дребезга требовали использования переключающих контактов кнопок. Если выполнение этого требования затруднено, можно использовать устройства по схемам на рис. 285 (б, в). Цепь на схеме рис. 285 (б) формирует короткий импульс отрицательной полярности (около 0,7 мкс на уровне 0,5) в момент первого касания контактов кнопки, в результате чего через резистор R2 быстро заряжается конденсатор С1. Дальнейший дребезг контактов кнопки не влияет на выходное напряжение, так как разряд конденсатора С1 происходит через резистор R1 гораздо большего номинала.

При необходимости получить длительность выходного импульса, равную длительности нажатия кнопки одной парой контактов, можно применить подавление дребезга с помощью интегрирующей цепи и триггера Шмитта (рис. 285, в). Дрожание импульсов на резисторе

R1 сглаживается резистором R2C1. Триггер Шмитта DD1 формирует крутые фронты выходного сигнала.

Для подавления дребезга контактов кнопки с одной парой контактов можно использовать схему, три варианта схемы которой показаны на рис. 286. Цепочка по схеме рис. 286 (а) По принципу действия он близок к интегрирующей цепи и триггеру Шмитта Рис. 285 (в). В исходном состоянии на входе и выходе схемы лог. 1. При замыкании кнопки S1 на левой пластине конденсатора С1 напряжение начинает уменьшаться и, если постоянная времени R2C1 выбрана достаточно большой, после прекращения дребезга достигает порога переключения элемента DD1.1. Элементы DD1.1 и DD1.2 переключаются, на выходе появляется лог. 0 Положительная обратная связь обеспечивает крутые фронты сигнала на выходе элемента DD1.2. При размыкании контактов переключение происходит аналогично. В результате на выходе схемы формируется импульс, длительность которого соответствует времени замыкания контактов, а нарастание и спад импульса несколько запаздывают относительно моментов замыкания и размыкания контактов (рис. 286, б).

Если необходимо получить фронты выходного сигнала точно в моменты открытия или закрытия кнопки, можно использовать варианты схемы по схемам на рис. 286 (в, г). Первый из них (рис. 286, в) при закрытии кнопки формирует на выходе лог. Аналогично схеме на рис. 286 (а). При открытии кнопки log. 1 поступает на нижний вход элемента DD1.1 по схеме, переключаются оба элемента DD1.1 и DD1.2, лог. 1 с выхода элемента DD1.2 через конденсатор С1 поступает на вход элемента DD1.1 и поддерживает его во включенном состоянии на время дребезга контактов кнопки S1 (рис. 286, г).

Схема работает аналогично по схеме на рис. 286(г), но включает

возникает при первом замыкании контактов кнопки S1, а выключается после окончание подпрыгивания раскрытой пуговицы (рис. 286, д).

Выключатели с взаимным переключением могут быть построены на базе многостабильного триггера. Вариант схемы трехпозиционного переключателя показан на рис. 287. При включении питания лог. 0 с разряженного конденсатора С1 через диод VD1 поступает на входы элементов DD1.1 и DD1.2 и отключает их. На их выходах появляется журнал. 1, которые, приходя через резисторы R1 и R2 на входы элемента DD1.3, включают его, и лог. 0 с его выхода удерживает элементы DD1.1 и DD1.2 в выключенном состоянии и после зарядки конденсатора С1 через резистор R4. Таким образом, в исходном состоянии на выходах 1 и 2 лог. 1, на выходе 3 — лог. 0.

При нажатии кнопки SB1 на выходах 2 и 3 появляется журнал. 1, на выходе 1 — лог. 0. Аналогично при нажатии кнопки SB2 лог. На выходе 2 появляется 0, на кнопке SB3 — на выходе 3. Переключение выходных сигналов происходит без дребезга.

При одновременном нажатии двух или трех кнопок лог появляется на всех трех входах. 1, что соответствует отсутствию активных выходных сигналов. При отпускании кнопок лог. 0 появится на выходе, соответствующем последней нажатой кнопке. Однако снятие и появление выходных сигналов при нажатии нескольких кнопок происходит без подавления дребезга.

Недостатком такого переключателя является необходимость использования логических элементов с большим количеством входов для построения переключателей на большое количество положений. Для включения

на четыре положения необходимы четыре трехвводных элемента И-НЕ (ИЛИ-НЕ), для выключателя на пять положений — пять

четырехвходовых элементов. При большем количестве положений целесообразно строить выключатели по другим принципам.

На рис. 288 показана схема четырехпозиционного переключателя. При включении питания схема C1R6 устанавливает все триггеры микросхемы DD1 в ноль. При нажатии любой из кнопок, например SB1, в момент размыкания верхней кнопки по схеме контактов на вход D1 микросхемы приходит лог. 1, в момент закрытия нижней

контакт на вход С — лог. 0. При размыкании кнопки изменение сигнала на входе С с лог. 0 в журнал. 1 установит триггер с входом D1 в единичное состояние, выход 1 выведет лог. 1. Вот как бы работал переключатель, если бы не было дребезга контактов. Bounce заставляет единицу записываться в триггер при нажатии кнопки.

При нажатии любой другой кнопки после отпускания первой соответствующий триггер будет установлен в одиночное состояние, а первый триггер будет сброшен. Если нажать вторую кнопку, не отпуская первую, лог. 1 останется на выходе, соответствующем первой кнопке. Однако если сначала отпустить первую кнопку, то вторую, в момент отпускания второй кнопки лог. 1 появится на выходе, соответствующем второй кнопке.

Переключатель по схеме на рис. 288 может быть выполнен на большее количество положений, недостатком его является необходимость использования переключающих контактов кнопок. Если необходимо произвести переключение на большое количество положений при использовании кнопок с одной парой замыкающих контактов, можно воспользоваться схемой на рис. 289.

Цепь C1R5 используется для начальной установки в нулевое состояние триггеры микросхем DD3 и DD4. При нажатии любой из кнопок, например SB1, лог. 1 поступает на соответствующий вход одной из микросхем DD3 или DD4, в данном случае на вход D1 микросхемы DD3. Кроме того, лог. 1 через элемент ИЛИ (DD1, DD2.1) поступает в схему подавления дребезга R6, C2, DD2.2, DD2.3 и с небольшой задержкой 9На входах С микросхем DD3 и DD4 появляется 0103

. В результате соответствующий триггер устанавливается в единичное состояние и на выходе переключателя появляется лог. 1. В этом случае лог. 1 появится на выходе 1 переключателя.

Если при нажатой кнопке будет нажата одна или несколько кнопок переключателя, изменения состояния переключателя не произойдет ни при нажатии, ни при отпускании кнопок. Запись в триггеры переключения возможна только при нажатии кнопки из состояния, в котором все кнопки отпущены.

В принципе, в переключателях по схемам на рис. 288 и 289 возможны два выходных сигнала при одновременном нажатии двух кнопок. Для переключателя по схеме рис. 288 это возможно в том случае, когда при нажатии на две кнопки их подвижные контакты будут находиться одновременно в разомкнутом состоянии при отсутствии неподвижного контакта. Для переключателя по схеме рис. 289 одновременное появление двух выходных сигналов будет иметь место в том случае, когда временной интервал между нажатиями кнопок меньше задержки схемы подавления дребезга.

Для преобразования напряжения синусоидальной или другой формы сигнала с гладкими краями в прямоугольные импульсы хорошей формы применяют триггеры Шмитта (рис. 290). Для этой схемы

Действующее значение входного синусоидального напряжения должно быть в пределах от 0,25 до 0,5 напряжения питания.

Триггеры микросхем К561ТЛ1 и КР1561ТЛ1, описанные в первом разделе, а также триггер на основе микросхемы К176ЛП1 имеют неизмененные пороги срабатывания. Если вам нужно использовать триггеры Шмитта с другими порогами, вы можете построить их, покрывая неинвертирующую обратную связь 9логический элемент 0005

и подача входного сигнала через резистор (рис. 291). Пороги включения Uвкл и выключения Uвыкл такого триггера можно найти по формулам:

Uвх=(1+R1/R2)Uпор

Uвыкл=Uпор-(Uпит-Uпор)R1/R2, где Uпор — логическое пороговое напряжение

-го элемента. Обычно пороговое напряжение логических элементов близко к половине напряжения питания, поэтому пороги включения и выключения можно рассчитать по формулам:

Uвкл = (1+R1/R2)Uсуп/2;

Uоткл = (1-R1/R2) Usup / 2.

Ширина петли гистерезиса Ug (разница между порогами включения и отключения) не зависит от Uпор и равна:

Ug = UпитR1 / Р2.

Дифференциальные цепи предназначены для формирования коротких импульсов из капель на выходах микросхем. На рис. 292 (а) показана дифференцирующая схема для получения импульса на фронте входного импульса положительной полярности, на рис. 292 (б) — в упадке. Диоды VD1 и VD2 являются защитными и входят в состав микросхем серий К561, КР1561,564 и серий К176, выпускаемых в последние годы. Как указано в первом разделе, в микросхемах серии К176 старых выпусков установлен только один диод — стабилитрон VD2 с напряжением включения около 30 В.

Резистор R2 служит для ограничения входного тока через СГ конденсатор и входные диоды VD1 и VD2. Нагружая микросхему — источник сигнала, этот ток увеличивает длительность фронта на выходе микросхемы — источника, и ток более 20 мА, протекающий через защитный

диоды, могут привести к повреждению микросхем, подключенных к входу и выходу дифференцирующей цепи, особенно при питании устройства от источника питания напряжением более 9 В. на микросхеме — источник сигнала не фундаментальный, этот резистор не установлен.

Эффективная длительность импульсов на выходе дифференцирующей цепи 0,7R1C1, длительность спада 2R1C1.

В радиолюбительских конструкциях для формирования коротких импульсов от капель можно встретить так называемую схему УЗО, схема одного из вариантов которой представлена ​​на рис. 293, иногда используется без диода. По результату своей работы такая цепь эквивалентна простейшей дифференцирующей цепи, но она сложнее, не имеет преимуществ и поэтому не может быть рекомендована к применению.

В этом отношении схема по схеме рис. 294, формирующая короткие выходные импульсы по переднему и заднему фронтам входного. Длительность импульсов на выходе формирователя

Лей по схемам на рис. 293 и 294 то же, что и для дифференцирующей цепи — 0,7R1C1.

Импульсы с длительностью нарастания или спада более 10 мкс, поступающие на входы КМОП-микросхем, могут вызывать их генерацию, нестабильную работу триггеров и счетчиков, поэтому при необходимости приема импульсов длительностью более 10 мкс после диф(фантазийной цепочки целесообразно установить триггер Шмитта.

Другим решением для формирования длинных импульсов является использование ждущих мультивибраторов.

Вышеописанные ждущие мультивибраторы КР1561АГ1 не всегда есть в наличии, и если устройству нужен только один ждущий мультивибратор, то тем более удобно собрать его на логических элементах. На рис. 295 ат-

введена основная схема ждущего мультивибратора на элементах И-НЕ, срабатывающего по спаду положительного импульса. В исходном состоянии конденсатор С2 разряжен, как на входах элемента DD1.1, так и на выходе лог элемента DD1. 2. 1. При поступлении с выхода дифференцирующей цепи короткого импульса отрицательной полярности элемент DD1.1 выключается (рис. 296) включается DD1.2 и на его выходе появляется лог. 0. Падение напряжения с выхода элемента DD1.2 передается через конденсатор С2 на вход элемента DD1.1 и поддерживает его в выключенном состоянии. Конденсатор С2 начинает заряжаться током через резистор R2 от нуля до напряжения питания. Когда напряжение на левой обкладке конденсатора С2 достигнет порога переключения элемента DD1.1, он включится, напряжение на выходе элемента DD1.2 начнет увеличиваться, это увеличение, переданное через С2 на вход DD1.1, вызовет лавину

процесс переключения обоих элементов. Диод VD1 необходим, если требуется быстрое восстановление исходного состояния ждущего мультивибратора. Не требуется, если используются элементы микросхем серий К561, КР1561, 564 или К176 с двумя защитными диодами, так как диоды входят в их состав.

В радиолюбительских конструкциях распространен ждущий мультивибратор по схеме рис. 297. При запуске мультивибратора коротким импульсом отрицательной полярности происходит переключение обоих инверторов и напряжение на входе инвертора DD2 начинает уменьшаться

экспоненциально, стремясь к нулю в пределе (рис. 298). При приближении к порогу переключения инвертора DD2 напряжение на его выходе начинает плавно возрастать, а при достижении порога переключения элемента DD1 напряжение на его выходе начинает уменьшаться, замыкается положительная обратная связь и происходит лавинный происходит подобный процесс переключения элементов мультивибратора.

Нетрудно заметить, что затухание импульса генерируемого таким ждущим мультивибратором на выходе DD2 имеет затяжной участок, нежелательно использовать сигнал с этого выхода, следует использовать импульсы с выхода элемент DD1.

Иногда в радиолюбительских конструкциях можно встретить случаи запуска ждущего мультивибратора, собранного по схеме рис. 297, с импульсом большей продолжительности, чем выходной импульс, без дифференцирующей цепи на входе. В этом случае прибор формирует выходной импульс соответствующей длительности с пологим наклоном (рис. 299, г). Однако положительная обратная связь не замкнута, связь выхода инвертора DD2 с входом DD1 не играет никакой роли. При таком запуске устройство эквивалентно двум инверторам, между которыми включена дифференциальная цепь. Целесообразнее использовать описанный выше ждущий мультивибратор, собранный по схеме рис. 29.5. В нем импульс на выходе DD1.2 не имеет расширенных фронтов (рис. 296), входной импульс для DD1.1, как и для ждущего мультивибратора по схеме рис. 297, должен быть короче выходные.

Использование микросхем, способных работать как логические неинвертирующие элементы И или ИЛИ, позволяет упростить схемы ждущих мультивибраторов. На рис. 300 (а) показана схема ждущего мультивибратора на одном логическом элементе ИЛИ от микросхемы К561ЛС2, на оба управляющих входа которой подается напряжение питания. На рис. 300 (б) проиллюстрировано

возможность стробирования запуска четырех ждущих мультивибраторов на микросхеме К561ЛС2. Мультивибратор может запуститься только при подаче на вход Строблога. 1 и фронт положительного импульса на вход триггера. Генерируемый импульс можно прервать, подав лог. 0

на вход Авария.

Стоячие мультивибраторы на триггерах JK и D обладают большой гибкостью в плане их запуска. Устройства по схеме рис. 301 могут запускаться либо коротким импульсом, поданным на вход S триггера, либо передним фронтом положительного импульса, поданного на вход C. Журнал. 1, появляясь на прямом выходе триггера при запуске, через резистор R1 начинает заряжать конденсатор С1. Когда напряжение на конденсаторе достигает порога переключения триггера на входе R, триггер возвращается в исходное состояние. Диод VD1 служит для ускорения разрядки конденсатора и восстановления исходного состояния, во многих случаях его можно исключить. Длительность импульсов для ждущего мультивибратора определяется по той же формуле, что и для дифференцирующей цепи.

Длительность импульсов, подаваемых на вход S триггеров для запуска мультивибраторов, должна быть меньше длительности формируемых импульсов. По входам C мультивибраторы срабатывают по фронтам импульсов независимо от их длительности. Недостаток ждущих мультивибраторов, собранных по схемам рис. 301, — большая длительность спадов формируемых на обоих выходах импульсов, приводящая к неодновременному переключению подключенных к ним элементов . Во всех описанных выше мультивибраторах можно использовать полярные конденсаторы.

Если в ждущих мультивибраторах на JK- и D-триггерах левый по схеме вывод конденсатора отключен от общего провода и подключен к инверсному выводу триггера (рис. 302), можно значительно уменьшить длительность спада формируемого импульса на инверсном выходе триггера. Однако в этих ждущих мультивибраторах это невозможно. использовать полярные конденсаторы.

Кратковременность спада на инверсном выходе триггера объясняется тем, что положительная обратная связь замыкается через времязадающий конденсатор при незначительном увеличении напряжения на этом выходе, а не при достижении им порога переключения элемента.

Тем не менее, если вам не нужна возможность запуска ждущего мультивибратора на двух входах, из которых один чувствителен к фронту импульса, то использовать ждущие мультивибраторы на JK и D триггерах нецелесообразно. Более того, если можно обойтись дифференцирующей цепью, то любой ждущий мультивибратор лучше вообще не использовать.

Широко распространенная схема простого генератора импульсов (мультивибратора) показана на рис. 303. Работа такого мультивибратора несколько отличается для случаев применения в них микросхем

серии К176 с одним защитным диодом или серии К176 и другая серия с двумя диодами.

Форма колебаний в генераторе на микросхемах с одним диодом показана на рис. 304. На верхнем графике показана временная зависимость напряжения на левой обкладке конденсатора, на нижнем — на выходе генератора. Падение напряжения

с выхода элемента DD2, попадая на вход элемента DD1 через конденсатор С1 и резистор R2, ограничивается входным диодом на уровне, близком к лог. О, после чего конденсатор начинает заряжаться через резистор R1, что увеличивает напряжение на левой обкладке конденсатора. Время его зарядки до порогового напряжения примерно равно 0,7R1C1. Лавинный процесс переключения элементов приведет к передаче с выхода элемента DD2 на вход элемента DD1 положительного падения напряжения с амплитудой, равной напряжению питания. Перезарядка конденсатора С1 в сторону уменьшения напряжения на левой обкладке начнется с напряжения Usup + Uпор, вследствие чего этот процесс займет больше времени — около 1,1R1C1. Полный период колебаний составит 1,8R1C1, частота 0,55/R1CI.

Если в генераторе установлены микросхемы с двумя защитными диодами, длительность процессов перезарядки обоих конденсаторов будет одинаковой — 0,7R1C1, полный период — 1,4R1C1, частота — 0,7/R1C1.

Резистор R2 нужен, как и в дифференцирующих цепях, для ограничения тока через входные диоды и снижения нагрузки на элемент DD2. Если его величина значительно меньше, чем у резистора R 1 , то на частоту генерации это не влияет. При сравнимых значениях R1 и R2 частота генерации несколько снижается по сравнению с рассчитанной по вышеприведенным формулам. Часто резистор R2 не устанавливают или устанавливают последовательно с конденсатором С1.

Схема мультивибратора на двух инверторах также хорошо известна (рис. 305), но частота генерации в ней менее стабильна.

Приведенное выше описание работы мультивибратора было основано на идеализированной модели инвертора, в которой выходной сигнал равен напряжению питания до тех пор, пока входное напряжение меньше порога переключения, и равно нулю если входное напряжение выше порога. Однако в реальных микросхемах имеется более или менее протяженный участок зависимости выходного напряжения от входного, на котором плавное изменение входного сигнала приводит к плавному изменению выходного (рис. 161). Это хорошо видно в инверторах микросхемы К561ЛН2, элементах ИЛИ-НЕ серии К561, инверторах генераторов микросхем К176ИЕ5, К176ИЕ12, К176ИЕ18. Большинство микросхем серии К176 и все микросхемы серии КР1561 имеют два дополнительных инвертора, которые делают передаточную характеристику очень резкой, иногда даже с гистерезисом. Наличие гладкого участка приводит к различию работы генераторов по схемам на рис. 303 и 305.

Рассмотрим подробно работу генератора по схеме рис. 303 на элементах с двумя защитными

ми диодами с момента, когда напряжение на входе инвертора DD1 равно нулю. При этом напряжение на выходе инвертора DD2 также равно нулю, а на выходе DD3 — напряжению питания. Конденсатор С1 заряжается через резистор R1 по экспоненте, при этом напряжение на его левой обкладке в пределе стремится к напряжению питания (рис. 306, а). При приближении напряжения на входе DD1 к порогу переключения напряжение на выходе DD1 начнет плавно уменьшаться (рис. 306, б), а при приближении к порогу переключения инвертора DD2 напряжение на выходе DD2 начнет увеличиваться (рис. 306, в). Незначительное повышение напряжения на выходе инвертора DD2 будет передаваться через конденсатор С1 на вход DD1, что вызовет лавинообразное переключение всех инверторов генератора. Напряжение на выходе инвертора DD3 будет равно 9 В. 0005

ноль, на входе DD1 немного превысит напряжение питания (оно будет ограничено входным защитным диодом инвертора), начнется процесс перезарядки конденсатора, аналогичный рассмотренному выше, с плавным снижением напряжения на входе DD1.

Если рассматривать процессы в генераторе по схеме рис. 305 с одного и того же момента, то можно увидеть, что в начале точно так же происходит заряд конденсатора С1 (рис. 307, а). Разница начинается, когда напряжение на выходе инвертора DD1 начинает уменьшаться (рис. 307, б). Уменьшение напряжения на выходе DD1 приведет к уменьшению напряжения на резисторе R1, что уменьшит скорость перезарядки конденсатора. Отрицательный обратный

подключение через резистор R1 стремится установить напряжение на входе и выходе инвертора DD1 равными, в результате чего скорость изменения напряжения на выходе инвертора DD1 уменьшается и появляется характерный скачок по спаду импульса. Если порог переключения инвертора DD2 равен порогу переключения инвертора DD1, то при приближении напряжения на выходе DD1 к этому порогу начнется рост напряжения на выходе DD2 (рис. 307, в) , что вызовет лавинный процесс переключения обоих инверторов генератора.

Нетрудно заметить, что при одинаковых параметрах времязадающей RC-цепи период колебаний в генераторе по схеме рис. 305 будет несколько больше, чем у генератора по схеме рис. 303, а стабильность периода хуже, так как напряжение на входе DD1 перед началом лавинного процесса изменяется более плавно, и малые изменения порогового напряжения одного инвертора относительно другого приведут к значительному изменению периода работы генератора. Более того, при значительной разнице порогов переключения инверторов (а в КМОП-микросхемах диапазон положения порога переключения составляет от 1/3 до 2/3 напряжения питания) генератор может вообще не работать — напряжение на выход первого инвертора стабилизируется за счет отрицательной обратной связи через резистор R1 на уровне его порога переключения, при этом он будет находиться вне зоны переключения второго инвертора, положительная обратная связь через конденсатор С1 не замкнется, и инвертор DD2 не переключается. Поэтому в генераторе

по схеме рис. 305 всегда следует использовать однокристальные инверторы. Для генератора по схеме рис. 303 разброс порогов переключения инверторов не играет никакой роли, и инверторы могут быть из разных микросхем.

Поскольку процесс переключения инверторов в генераторе по схеме на рис. 305 длится дольше, этот генератор потребляет больший ток от источника питания.

Из рассмотрения работы генераторов следует важный практический вывод — нежелательно снимать выходной сигнал с выхода инвертора, на вход которого подключены времязадающий конденсатор и резистор (DD1). Фронты импульсов на этом выходе затянуты, кроме того, в генераторе по схеме рис. 305 на этом выходе имеется ступенька по фронтам, и их использование может привести к неодновременной работе элементов подключен к этому выводу, из-за разброса порогов переключения микросхем. Также для триггеров и счетчиков по техническим условиям длительность фронтов импульсов, подаваемых на счетный вход, ограничена сверху, а подача на них протяженных фронтов недопустима. Эта рекомендация относится к другим схемам генератора и резервным мультивибраторам.

Следует отметить, что из-за емкостной нагрузки несколько задерживаются фронты импульсов и на тех выходах элементов генератора и ждущих мультивибраторов, к которым подключены времязадающие конденсаторы (DD2 на рис. 303 и 305). Поэтому выходные импульсы генератора по схеме на рис. 303 лучше брать с выхода DD3, в любимом генераторе или ждущем мультивибраторе можно устранить эту фронтальную задержку, подключив последовательно с конденсатором или с на вход DD1 резистора сопротивлением 5…10 кОм.

В генераторе с тремя инверторами (рис. 303) два из них (DD1.1 и DD1.2) можно заменить повторителем сигналов. Микросхему К561ЛП2 удобно использовать, так как каждый ее элемент может работать либо как повторитель сигнала при подключении второго входа к общему проводу, либо как инвертор при подаче на второй вход напряжения питания (рис. 308).

Учтите также, что если в качестве первого инвертора в генераторах по схемам рис. 303 и 305 использовать

используйте триггер Шмитта, их работа и параметры не будут отличаться — при достижении напряжения на входе инвертора DD1 соответствующего порога переключения он резко переключается, что

приводит к четкому переключению последующих инверторов (рис. 309 ).

Для построения генераторов очень удобны элементы микросхем, имеющие прямой и инверсный выходы и прямое прохождение сигнала от входа к этим выходам. На рис. 310(а) показана схема генератора на элементе микросхемы К176ПУ5, на рис. 310(б) — на части микросхемы К561ТМЗ. По этим схемам на одной микросхеме можно построить до четырех генераторов. На схеме рис. 310(а) оба вывода питания микросхемы К176ПУ5 (15 и 16) должны быть объединены, на них подается напряжение 5…10 В.

по рис. 310 (б) входы С1 и С2 могут использоваться для блокировки работы генераторов при подаче на один из них низкого уровня, а на другого высокого уровня.

На рис. 311 показана схема генератора, удобная в тех случаях, когда необходимо получить сетку частот, переключаемых набором резисторов, и подстроить частоты этой сетки для сохранения

соотношений частот (шкала частот). Переключателем SA1 можно выбрать любой из резисторов R4 — Rp, задающих частоту, а переменным резистором R2 можно регулировать частоту, при этом любая подстройка резистором R2 приведет к одинаковому относительному изменению любого из частоты, выбранные переключателем. При смещении

движок резистора R2 вверх по цепи, падения напряжения, подаваемые через конденсатор С1 на вход элемента DD 1, уменьшаются, скорость перезарядки конденсатора не меняется, поэтому частота импульсов увеличивается. Резистор R1 необходим для установки резистором R2 диапазона регулирования частоты, этот диапазон можно задавать от нескольких процентов до нескольких десятков и даже сотен раз.

Для того чтобы регулирование частоты с помощью резистора R2 было эффективным, необходимо исключить ограничение падения напряжения, передаваемого через конденсатор С1, существующее в традиционных схемах генераторов на входных диодах элемента DD1. Для этого устанавливается резистор R3, его сопротивление должно быть равно сумме сопротивлений резисторов R1 и R2 или немного больше, чтобы не менее чем в 2 раза уменьшить величину разности. При меньшем значении или отсутствии R3 частота практически не изменяется, если сопротивление нижней части резистора R2 в сумме R3 меньше сопротивления верхней части R2 в сумме R1.

Для сохранения настройки при подстройке частоты сопротивление резистора R3 должно быть в несколько десятков раз меньше, чем резисторов R4 — Rп. Для облегчения выполнения этого условия между выводом элемента DD2 и резистором R3 можно установить эмиттерный повторитель на транзисторе p-n-p . Верхний вывод резистора R1 можно соединить И с общим проводом, но нагрузку емкость КМОП-микросхем, как и ТТЛ, в одиночном состоянии ниже, чем в нулевом, поэтому выполнение вышеуказанного условия в данном случае затруднено. Ориентировочные значения сопротивлений резисторов: R1 в сумме с R2 и R3 не менее 5 кОм, R1 более 0,01R2, R4 — Rp в 30 и более раз больше суммы R1 и R2. При наличии эмиттерного повторителя номиналы всех резисторов можно уменьшить в 10,9 раза.0005

Этот генератор удобно использовать для модуляции частоты импульсов, если на верхний вывод резистора R1 в цепи подать управляющее переменное напряжение.

На рис. 312 (а) показана схема генератора, в котором длительность импульса и пауза между импульсами могут регулироваться отдельно. В генераторе по схеме рис. 312 (б) можно регулировать скважность импульсов в широких пределах, практически не изменяя их частоты.

Любой генератор может быть запущен и остановлен установкой любого двухвходового логического элемента (НЕ, ИЛИ, Исключающее ИЛИ) в качестве любого из DD1 — DD3 и подачей управляющего сигнала на его второй вход.

На рис. 313 приведена схема генератора, формирующего пачки импульсов с частотой заполнения 1000 Гц, частота повторения пачек около 1 Гц, длительность 0,5 с. Пакеты генерируются только при отправке журнала. 1 на вход «Пуск генератора». Первый импульс первой пачки появляется сразу после подачи разрешающего сигнала.

На рис. 314 показана схема генератора, формирующего на своем выходе импульсы, задержанные относительно момента подачи разрешающего сигнала. Все генерируется на Out. 1 генератор, импульсы имеют одинаковую длительность. Если разрешающий сигнал снимается до окончания следующего импульса, импульс генерируется полностью. На выходе. 2 импульса появляются сразу после подачи разрешающего сигнала, но последний импульс может быть не полной длительности.

При необходимости совмещения выдачи импульсов сразу после разрешающего сигнала с обеспечением полной длительности последнего импульса независимо от момента снятия разрешающего импульса можно использовать генератор по схеме рис. 315 (а).

Особенность этого генератора в его универсальности. Если входной триггерный импульс отрицательной полярности имеет длительность меньше периода колебаний генератора, на его выходах
,

формируется один импульс, то есть генератор действует как ждущий мультивибратор. При подаче входного импульса длительностью, превышающей период, будет формироваться несколько импульсов полной длительности (рис. 315, б).

Простой управляемый генератор можно собрать на основе триггера Шмитта микросхемы К561ТЛ1 или КР1561ТЛ1 по схеме рис. 316 (неуправляемый — на триггере рис. 275). Когда лог. 0 на входе Старт на выходе — лог. 1. При подаче заявки на

вход Запустить журнал. На выходе появляется 1 лог. 0 начинается разряд конденсатора С1. Когда напряжение на нем достигает нижнего порога переключения, на выходе появляется лог. 1 и начинается с конденсаторного ряда

до верхнего порога переключения. Особенностью генератора является отсутствие резких всплесков тока на начальных участках перезаряда конденсаторов, характерных для описанных выше генераторов.

Триггеры Шмитта также целесообразно использовать в схемах установки начального состояния цифровых устройств в тех случаях, когда постоянная времени установки выходного напряжения источника питания велика и необходимо обеспечить длительную

импульс сброса и его крутой спад (рис. 317).

При необходимости можно собрать генератор из двух ждущих мультивибраторов одной микросхемы КР1561АГ1, схема такого автогенератора показана на рис. 318 (без времязадающих цепочек). Времязадающая RC-цепочка ждущего мультивибратора DD1.1 определяет

длительность положительных импульсов на выходе 1, RC-цепочка, подключенная к DD1.2, — длительность паузы между ними.

При необходимости получения колебаний с частотой 100 Гц и менее для уменьшения размеров используемых конденсаторов удобно использовать задающий генератор на относительно высокой частоте с последующим делением частоты многоразрядным делитель К176ИЕ5, К176ИЕ12, К176ИЕ18, К561ИЕ16, КР1561ИЕ20. Первые три микросхемы особенно удобны для этого варианта, так как содержат элементы, необходимые для построения задающего генератора. На рис. 319 показана схема генератора на микросхеме К176ИЕ5. Задающий генератор собран на логических элементах DD1.1 и DD1.2, его схема эквивалентна схеме на рис. 303. Выход задающего генератора внутри микросхемы подключен к делителю частоты на 512 DD1.3. Микросхема имеет еще один делитель частоты на 32 и 64 DD1.4. Вход этого делителя можно подключить либо к выходу задающего генератора F, либо к выходу первого делителя, в последнем случае частота на выходе 15 будет в 32768 раз меньше частоты задающего генератора .

Схема RC-генератора на микросхеме К176ИЕ12 показана на рис. 320. Задающий генератор по схеме на рис. 305 на инверторах DD1.1 и DD1.2 подключен к входу делителя DD1.3, коэффициент деления которого равен 32768. Делитель также имеет выходы, частота импульсов которых меньше частоты задающего генератора на 32,256, 16384 раза. Импульсы с частотой F/256 выводятся на четыре выхода, их фазовые соотношения

для частоты задающего генератора 32768 Гц показаны на рис. 204. При их использовании следует помнить о коротких «засечках» на выходы Т1 и ТЗ, также показанные на рис. 204.

Микросхема имеет еще один счетчик с коэффициентом деления равным 60. Его вход может быть подключен как к задающему генератору, так и к любому выходу первого счетчика. При подключении к выходу S1 частота импульсов на выходе второго делителя будет в 196608 раз меньше частоты задающего генератора.

Хотя стабильность частоты RC-генераторов на КМОП-микросхемах достаточно высока (особенно по сравнению с генераторами на ТТЛ-микросхемах), в ряде случаев удобнее использовать кварцевый генератор с последующим делением частоты до необходимого уровня. Такой вариант получения необходимой частоты обеспечит не только высокую стабильность, но и избавит от необходимости подстроечных элементов, а габариты и стоимость кварцевого резонатора на 32768 Гц для наручных часов меньше, чем у хорошего металлопленочного конденсатора.

Если частоты на выходах микросхем К176ИЕ5 или К176ИЕ12 соответствуют необходимым, целесообразно использовать их со встроенными инверторами для кварцевого генератора. Если указанные микросхемы нельзя использовать в качестве делителя, в кварцевом генераторе необходимо использовать инвертор из микросхемы низкой степени интеграции. Опыт показывает, что не каждый инвертор работает в кварцевом генераторе по стандартной схеме рис. 321. Хорошо зарекомендовали себя элементы микросхем.

К561ЛА7 и К561ЛЕ5, микросхемы К176ЛА7 и К176ЛЕ5 вообще не работают. Микросхема К561ЛП2 очень удобна для построения различных генераторов и формирователей, однако внутреннее строение элементов микросхемы несимметрично по отношению к двум ее входам и в кварцевом генераторе ее элементы могут работать только при подключении к источнику питания выводов 2, 5,9 или 12. 13 импульсов, на его выходе появится лог. 1, запрещающий работу генератора. Таким образом, по переднему фронту импульса на входе триггера на выходе устройства формируется импульс отрицательной полярности длительностью 213 периода импульса задающего генератора. Интересно отметить 911 — два импульса и т. д. (рис. 323).

Поскольку формирование выходного импульса всегда начинается с одного и того же состояния задающего генератора, исключается

случайная ошибка длительности импульса, связанная с неопределенностью фазы генератора.

Ожидающий мультивибратор можно собрать всего на одной микросхеме К176ИЕ5 (рис. 324). Этот резервный мультивибратор работает так же, как описанный выше, но генератор собран на инверторах, рассчитанных на кварцевый генератор микросхемы. Чтобы запретить его работу, лог. 1 от выхода 15 914 периодов задающего генератора.

Так же, как и в вышеописанном ждущем мультивибраторе, на предпоследнем выходе счетчика 14 формируется импульс положительной полярности вдвое меньшей длительности, на выходе 9 — пачка из 32 импульсов.

При необходимости кварцевой стабилизации длительности генерируемых импульсов следует использовать схему на рис. 325, т. к. кварцевый генератор нельзя включать и выключать так же, как RC-генератор. К сожалению, ждущий мультивибратор по схеме рис. 325 имеет случайную ошибку длительности импульса порядка

период кварцевого генератора. При использовании в данной схеме в качестве DD1 микросхем К176ИЕ5, К176ИЕ12, К176ИЕ18 сигнал с выхода элемента DD1.2 следует подавать на З-входы этих микросхем. Описанные выше ждущие мультивибраторы с частотным разделением имеют недостаток, связанный с тем, что при подаче питания они формируют на своем выходе импульс неопределенной длительности, который, однако, не превышает длительности импульса, для которого он предназначен. разработан.

Если длительность запускающего импульса не превышает половины периода задающего генератора, то дифференцирующая цепь в цепи запуска ждущих мультивибраторов, описанная выше, не нужна.

Свойство перезапуска присуще и ждущим мультивибраторам с частотным разделением, аналогичным микросхеме КР1561АГ1, — если во время формирования выходного импульса поступит очередной запускающий импульс, длительность импульса будет начинаться заново с последнего запускающего импульса.

Сопротивление резисторов, входящих в состав дифференцирующих цепей при цепях возбуждения всех описанных в разделе мультивибраторов и генераторов, следует выбирать таким образом, чтобы токи через них не перегружали микросхемы источников сигналов — не менее нескольких десятков кОм . Сверху сопротивления этих резисторов ограничены порядками десятков МОм из-за возможных утечек с печатных плат. Емкость конденсаторов этих схем должна значительно превышать монтажную и входную емкости микросхем, то есть, как правило, быть не менее 100 пФ.

При подаче сигнала на вход микросхемы через конденсатор последовательно с входом микросхемы ограничительный резистор можно не устанавливать, если ток через ограничительные диоды при переходных процессах не превышает 20 мА, например, при подаче сигналов от штатных КМОП-микросхем с напряжением питания менее 9 В. При подаче напряжения питания выше 9 В или подаче сигналов на дифференцирующие цепи с выходов КМОП-микросхем с повышенной нагрузочной способностью или от других низкоомных источников сигнала последовательно со входом следует установить ограничительный резистор сопротивлением 3. ..10 кОм.

При проектировании устройств на цифровых микросхемах часто возникает задача построения генератора прямоугольных импульсов с определенными характеристиками. Данная статья призвана помочь конструктору-любителю выбрать схему задающего генератора различной степени сложности и требуемых характеристик.

Схема, показанная на рисунке 1, собрана на трех элементах микросхемы 155 ЛА3 и работает в режиме автогенератора за счет задержки прохождения сигнала по элементам. Для простой логики серии 155 время задержки одного элемента составляет 20 нс, поэтому частота генератора, собранного на трех элементах, будет примерно равна 8 МГц.

Рис. 1

Для уменьшения частоты генерации необходимо увеличить количество элементов, учитывая, что их количество должно быть нечетным. Управляющий вход служит для управления работой генератора (высокий уровень разрешает работу схемы, низкий запрещает). Если управление генерацией не требуется, то управляющий выход необходимо подключить к плюсу источника питания через резистор сопротивлением 1 Ом или подключить ко второму входу этого же элемента (по схеме нижний вход D1. 1 ).

Классическая схема простейшего генератора с времязадающей цепочкой представлена ​​на рис. 2. Его можно собрать практически на любых элементах с инверсией (НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ), частота следования выходных импульсов зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления R1. Следует учитывать, что при увеличении сопротивления R1 более 470 Ом генерация будет нестабильной. При R1 = 300 Ом и C1 = 0,047 мкФ частота генерации составит примерно 10 кГц.

Рис. 2

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

Рис. 3

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

Рис. 4

Во всем диапазоне напряжений зависимость «управляющее напряжение/частота» практически линейна. При емкости частотозадающих конденсаторов С1 и С2 равной 0,1 мкФ частоту мультивибратора можно регулировать в пределах 1-8 кГц, а при 1000 пФ — 120 — 750 кГц. Скважность сигнала легко изменить за счет разницы номиналов конденсаторов. Сигналы на выходах 1 и 2 будут в противофазе, поэтому имеет смысл добавить на выходы еще один инвертор для улучшения формы сигнала (например, неиспользуемые элементы D1.3 и D1.4).

Схема генератора, частоту и скважность которого можно быстро изменить с помощью переменных резисторов, показана на рис. 5. При номиналах резисторов и емкости конденсатора С1 = 0,1 мкФ, указанных на схеме, скважность такт можно менять от 1,5 до 3 (резистор R2), а частоту от 8 до 25 кГц (R1). Для другого диапазона частот придется изменить емкость конденсатора С1.

Рис. 5

Особенностью генератора управляемых импульсов, показанного на рис. 6, является то, что длительность последнего сформированного импульса не зависит от времени окончания управляющего сигнала. Всякий раз, когда сигнал управления. не исчез, генератор в любом случае отработает период до конца. Это достигается тем, что один из входов управляющего элемента D1.1 соединен с выходом мультивибратора, собранного на элементах D1.2 — D1.4.

Рис. 6

Мультивибратор запускается низким уровнем на управляющем входе. и если в процессе работы генератора этот сигнал исчезнет (станет высоким), то благодаря обратной связи (выход D1.4 — вход D1.1) мультивибратор остановится только тогда, когда истечет период его полной длительности и уровень на его выход не становится низким. Кроме того, переменным резистором R2 можно плавно изменять частоту генератора (при указанных на схеме значениях от 4 до 25 кГц).

Обычно при построении генераторов на микросхемах ТТЛ применяются небольшие резисторы и поэтому емкости времязадающих конденсаторов относительно велики, а диапазон регулировки частоты невелик. Увеличить диапазон регулировки до 200 раз можно, включив транзистор с достаточно большим входным сопротивлением, как показано на рис. 7. При изменении емкости времязадающего конденсатора от 10 мкФ до 20 пФ генератор средней частоты можно изменить с долей герца до нескольких МГц.

Рис. 7

Другая схема, но с полевым транзистором, позволяет с помощью резистора R1 изменить частоту генератора в 50 000 раз (рис. 8). Кроме того, высокое входное сопротивление затвора полевого транзистора позволяет получить низкочастотную генерацию при относительно небольшой емкости времязадающего конденсатора. Например, при указанных на схеме номиналах и максимальном значении R1 частота генерации будет примерно 0,5 Гц. Совершенно очевидно, что для плавного изменения частоты в столь широком диапазоне желательно, чтобы резистор R1 был многооборотным.

Рис. 8

Все вышеперечисленные мультивибраторы не отличаются стабильностью высокой частоты, которая зависит от напряжения питания, температуры окружающей среды и ряда других факторов, поэтому в случаях, когда к стабильности генерируемой частоты предъявляются высокие требования, кварц в схему введены резонаторы, работающие на необходимой частоте (рис. 9). При построении таких генераторов следует учитывать, что приближение генерируемой частоты к частоте среза переключающих элементов ухудшает форму сигнала, приближая его форму к синусоидальной.

1. Введение 3

1. Обоснование выбора и описание работы схемы 4

1.1 Задача Анализ и разработка структурной схемы. 4

1.2Анализ возможных схемных решений 5

1.3 Описание работы выбранной схемы и назначение элементов. тэн

2. Расчет и подбор элементов 11

2.1 Расчет RC-цепи для задания частоты 11

2.2 Расчет усилителя мощности. 12

2. 3 Расчет вторичного электроснабжения 13

3. Моделирование. 15

4. Заключение. восемнадцать

5. Литература. 19

1. Введение

Генераторы являются неотъемлемой частью практически любого электронного устройства. Применяются в радиоэлектронной аппаратуре в качестве модулированного сигнала, а также как самостоятельная аппаратура для лабораторных исследований, для построения АЧХ. Генератор положительных прямоугольных импульсов представляет собой устройство, с помощью которого энергия источника постоянного тока преобразуется в энергию изменяющегося во времени переменного тока. В зависимости от области применения такого генератора к нему могут предъявляться различные требования, например стабильность заданной частоты, амплитуды, коэффициента заполнения, времени нарастания, точности.

1. Обоснование выбора и описание схемы

   1. Анализ задания и разработка структурной схемы.

По поставленной задаче принципиальная схема должна работать от сети переменного напряжения 220В частотой 50Гц. Электронных компонентов, использующих такие параметры, нет, поэтому требуется источник питания. Для создания прямоугольного сигнала из константы необходим генератор, который может быть выполнен на аналоговых или цифровых элементах. Для регулировки выходного напряжения требуется соответствующий блок. Также не стоит забывать о скорости генератора, которая обеспечит необходимое время фронта.

1. Анализ возможных схемных решений Генератор на интегральном таймере 555 (кр1006ви1)

Схема имеет высокую стабильность (около 1%), может работать от одного источника питания с напряжением от 4,5 до 16 В, сохраняя стабильную частоту при изменении напряжения источника питания.

Недостатки — большое потребление тока.

Генератор на логических элементах

Автогенератор (рис. 1.2) собран на логических элементах Д 1.1, Д 1,2 и Дж .3, Резистор R/ и конденсатор С1. При включении питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор К1. По мере заряда конденсатора повышается напряжение на его пластине, подключенной к выводам I, 2 логического элемента D 1.1. При достижении 1,2…1,5 В, на выходе 6 логический элемент D 1.2 сигнал «лог. 1″ («4В»). и на выводе 8 логический элемент D 1.3 — сигнал «лог. O»(«0,4 В). После этого конденсатор С1 начнет разряжаться через резистор R 1 и логический элемент D 1.3. В итоге при заключении 6 логический элемент D 1.2 Будет сформировано прямоугольных импульсов. Такие же импульсы, но сдвинутые по фазе на 180°, будут на выходе 8 логический элемент D 1.3 (выполняет функцию инвертора).

Длительность заряда и разряда конденсатора С1, а значит, и частота формируемых импульсов зависят от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R 1.

Автогенератор (рис. 1.3) построен на трех инверторах микросхемы Д 1, времязадающий конденсатор C1 и добавочный резистор R 1 на входе частотоопределяющего инвертора D 1,3 .

По сравнению с аналогичными устройствами осциллятор имеет повышенную стабильность. Кроме того, есть возможность регулировать или подстраивать частоту при изменении сопротивления резистора. Р 1 .

Однако эти схемы на микросхемах ТТЛ имеют серьезные недостатки:

Низкое сопротивление времязадающих резисторов, и большая емкость конденсаторов

Ограниченный диапазон плавного регулирования частоты

Низкая стабильность при изменении напряжения питания и температуры окружающей среды

Микросхема к561ла7 была в свое время популярна и даже любима. Вполне заслуженно, так как на тот момент это был своего рода «универсальный солдат», позволявший строить не только логику, но и различные генераторы, и даже усиливать аналоговые сигналы. Забавно, что и сегодня в поисковики поступает много запросов типа описание микросхемы К561ЛА7 , аналог к561ла7 , генератор на К561ЛА7, генератор прямоугольных импульсов на К561ЛА7 и т.д. Например, Texas Instruments до сих пор выпускает что-то законченное , аналог , которым является — микросхема CD4011A. Для любопытных — вот ссылка на страницу документации или техпаспорт на CD4011A от TI.

обратите внимание, что 9Распиновка 0101 к561ла7 отличается от обычной разводки 4х 2И-НЕ ТТЛ (к155ла3 и компания).

Микросхема действительно удобная:

• Незначительный входной ток утечки — отличительная черта всей КМОП-логики
• Статическое потребление тока – обычно доли микроампер
• Возможность работы от 3 до 15 вольт питающего напряжения
• Симметричная, хотя и небольшая (менее миллиампера) нагрузочная способность выходов
• Микросхема была доступна даже в тяжелые советские времена. Сегодня вообще — 3 рубля мелочь, а то и дешевле.

Для того, чтобы быстро смоделировать одно плечо повышающего моста DCC, я обычно использовал k561la7 для создания классического КМОП релаксационного генератора.

Резистор R2 и конденсатор С1 задают частоту колебаний примерно 0,7/R2C1. Резистор R1 ограничивает ток разряда конденсатора С1 через защитные диоды на входе первого инвертора Q1.

Принцип работы генератора вкратце таков: конденсатор закрывает два инвертора с положительной обратной связью, таким образом получается защелка, триггер. Проведите мысленный эксперимент: замените конденсатор и R1 проводником, при этом влиянием R2 можно пренебречь (но только на короткое время).

Через R2 на верхнюю пластину конденсатора по схеме подается ток, который подзаряжает конденсатор «в другую сторону», то есть не позволяет нашей защелке бесконечно оставаться в одном состоянии. Этот ток определяет время перезарядки конденсатора, а, следовательно, и частоту генерации. Поскольку ВЧ-защелка охвачена положительной обратной связью точно так же, как и в только что проведенном мысленном эксперименте, переключение в идеале должно происходить на максимально возможной для ключей скорости: малейшее повышение напряжения на выходе Q2 подается непосредственно на вход Q1, что приводит к уменьшению напряжения на выходе Q1 и еще большему увеличению напряжения на выходе Q2.

Осциллограммы на входе и выходе Q1:

Вот как несимпатично это выглядит на выходах Q1 и Q2:

• R1 = 92 кОм
• R2 = 33 кОм
• С1 = 10 нФ
• С2 = 2,2 нФ
• F = 1,3 кГц

Для серьёзной конструкции лично я бы не стал использовать этот генератор прямоугольных импульсов … Даже простой имеет лучшую стабильность и выдаёт очень чистый прямоугольник.

Пожалуйста, если этот материал вам чем-то помог, или даже просто вызвал приятные ностальгические воспоминания, поделитесь им с другими. Для этого просто «кликните» по иконке сети, в которой вы зарегистрированы, чтобы ваши друзья получили ссылку на эту статью. Спасибо!

В радиолюбительской практике часто возникает необходимость настройки различных узлов преобразования схем, особенно если речь идет об изобретательской деятельности, когда схема рождается в голове. В такие моменты пригодится источник управляющего сигнала.

Представляю вашему вниманию генератор прямоугольных импульсов .

Технические характеристики

Электропитание: 10 ÷ 15 В постоянного тока.

Три режима генерации:

1 — симметричный (меандр), дискретное переключение диапазонов генерируемых частот, плавная регулировка частоты в пределах диапазона;

2 — независимое, дискретное переключение диапазонов генерируемых частот, плавная раздельная регулировка длительности импульса и паузы между импульсами в пределах диапазона;

3 – широтно-импульсная модуляция (ШИМ), дискретный выбор частоты переключателем диапазонов, плавная регулировка скважности.

Два отдельных канала — прямой и обратный.

Раздельная регулировка уровня выходного сигнала каналов от 0 В до значения напряжения питания при подключении высокоомной нагрузки и до половины напряжения питания при подключении нагрузки с входным сопротивлением 50 Ом связано.

Выходное сопротивление канала составляет примерно 50 Ом.

Принципиальные схемы

Для построения генератора за основу взят колебательный контур на двух логических инверторах (рисунок 1). Принцип его работы основан на периодической подзарядке конденсатора. Момент переключения состояния цепи определяется состоянием заряда конденсатора С1. Процесс перезарядки происходит через резистор R1. Чем больше емкость С1 и сопротивление R1, тем дольше протекает процесс заряда конденсатора, и тем больше длительность периодов переключения состояния цепи. Наоборот.

Для построения схемы генератора в качестве логических элементов были взяты микросхема с четырьмя элементами 2И-НЕ — HEF4011BP … Представленная выше базовая схема вырабатывает меандр фиксированной частоты с коэффициентом заполнения 50% (меандр) при Выход Q. Для расширения возможностей устройства было решено объединить три разные схемы, реализованные на одних и тех же двух логических инверторах.

Схема генератора прямоугольных импульсов

Схема генератора меандра показана на рис. 2-a. Времязадающая емкость цепи может изменяться от значения С1 до суммированного значения С1 и емкости, подключаемой перемычкой Р. Это дает возможность изменять частотный диапазон формируемого сигнала.

Резистор R1 позволяет плавно изменять ток заряда (подзарядки) емкости. Резистор R2 является токоограничивающим во избежание перегрузки выходного канала логического элемента DD1.1 в случае, когда ползунок резистора R2 находится в крайнем верхнем положении, а его сопротивление близко к нулю. Так как заряд и перезарядка конденсатора осуществляется в одной цепочке с неизменными параметрами, длительность импульса и паузы между ними равны. Такой сигнал имеет симметричную прямоугольную форму и называется прямоугольной волной. Регулировкой R1 изменяется только частота формируемого сигнала в определенном диапазоне, заданном времязадающим конденсатором.

Схема генератора прямоугольных импульсов с раздельной регулировкой длительности импульса и паузы

На рисунке 2-б цепь заряда и цепь перезаряда разделены диодами VD1 и VD2. Если при зарядке времязадающего конденсатора формируется импульс, его длительность характеризуется сопротивлением цепи VD1-R2-R1. Длительность паузы между импульсами при обратном перезаряде конденсатора характеризуется сопротивлением цепи R1-R3-VD2. Так, изменяя положение ползунков резисторов R2 и R3, можно плавно отдельно установить длительность импульса и паузу между ними.

Диапазон частот формируемого сигнала, как и в первом случае, переключается перемычкой Р.

Схема генератора ШИМ

Схема на рис. 2-в имеет аналогичное разделение цепей прямого и обратного заряда времязадающий конденсатор с тем отличием, что переменные сопротивления являются плечами переменного резистора R2, которые имеют обратную зависимость параметров по отношению друг к другу. То есть при увеличении одного плеча резистора прямо пропорционально уменьшается второе, а общая сумма их сопротивлений постоянна. Таким образом, регулируя соотношение плеч резистора R2, можно плавно изменять отношение длительности импульсов к длительности пауз между ними, а время периода следования импульсов останется неизменным. Этот метод настройки позволяет реализовать функцию широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

Частота генерируемого сигнала в этой схеме выбирается дискретно переключением перемычки П. При необходимости можно использовать несколько перемычек П для суммирования больших и малых значений емкостей, добиваясь более точной требуемой частоты генерации сигнала во всем диапазоне.

Конечная схема генератора

На рисунке 3 показана схема генератора , в которой реализованы все три схемы, рассмотренные на рисунке 2. В основе генератора два логических инвертора на элементах DD1.1 и DD1.2. Выбор диапазона частот (частота в режиме ШИМ) осуществляется переключением перемычки Р.

Для сборки нужного варианта схемы генератора введены штыревые разъемы, переключаемые параллельными сборками перемычек, изображенных цветными линиями. Каждый цвет перемычки соответствует отдельной схеме подключения. Перемычки реализованы путем соединения пар контактов с проводами от ленточного кабеля разъема FC-10P A. Сами штыревые разъемы расположены тремя группами по пять пар для удобства переключения. Разъем перемычки позволяет переключать режим генерации.

Элементы DD1.3 и DD1.4 выполняют роль инвертирующих повторителей и служат для развязки времязадающих и выходных цепей генератора для исключения их взаимного влияния. Инвертированный сигнал снимается с выхода DD1.3, основной — с выхода DD1.4.

Резисторы R5 и R6 служат для регулировки уровня напряжения импульсов соответствующих каналов. Транзисторы VT1 и VT2 включены по схеме эмиттерного повторителя для усиления сигналов, снимаемых с ползунков резисторов R5 и R6 соответственно. Транзисторы VT3 и VT4 шунтируют выходные цепи своих каналов, подтягивая их к минусу питания. Их роль важна при подаче сигнала генератора на нагрузку с наличием конденсатора, когда требуется разряд этой емкости во время обесточенной паузы, например при управлении полевыми транзисторами… Диоды VD5 и VD6 отделить основные цепи шунтирующих транзисторов от выхода генератора, исключив влияние емкостной нагрузки на работу этих транзисторов. Резисторы R9и R10 необходимы для согласования выходов генератора с сопротивлением нагрузки 50 Ом, а также для ограничения максимального тока транзисторов выходных каскадов каналов.

Диод VD3 защищает схему от подключения питающего напряжения обратной полярности. Светодиод VD4 работает как индикатор питания. Конденсатор С21 частично сглаживает пульсации при питании от нерегулируемого источника.

Особенности схемы

С целью уменьшения габаритов устройства в качестве времязадающего конденсатора применены SMD конденсаторы С1-С20. При наименьшей емкости С1 = 68 пФ генератор формирует сигнал частотой до 17÷500 кГц. При промежуточных значениях емкости 3,3 нФ и 100 нФ генератор формирует сигналы в диапазонах частот 360 ÷ 20 000 Гц и 6,25 ÷ 500 Гц соответственно. При наименьшей емкости С2 = 5,1 мкФ получается частота в диапазоне 0,2-10 Гц. Таким образом, при использовании всего четырех конденсаторов можно перекрыть диапазон частот от 0,2 Гц до 500 кГц. Но при этом в режиме ШИМ генерация сигнала будет доступна для всех четырех значений частоты при использовании одной перемычки Р. Поэтому для улучшения характеристик генератора было решено ввести в схему 20 конденсаторов разной емкости с равномерное распределение значений по интервалам. Дополнительную точность установки частоты в режиме ШИМ можно получить при использовании нескольких перемычек, идентичных Р, что позволит регулировать частоту подключением конденсаторов меньших номиналов по сравнению с основным дополнительным.

Питание схемы имеет некоторые ограничения. Несмотря на достаточно широкий диапазон напряжения питания микросхемы 3 ÷ 15 В, как показал опыт, при напряжении питания схемы ниже 9 В генератор не запускается. Начиная с 9 В не стабильно. Поэтому рекомендуется использовать блок питания 12 ÷ 15 В.

При напряжении питания 15 В, нагрузке 50 Ом, подключенной к одному каналу генератора, и максимальном уровне выходного сигнала устройство потребляет не более 2,5 Вт мощности. При этом основная часть мощности рассеивается на нагрузке и согласующем выходном резисторе R9.(Р10).

Не рекомендуется включать генератор на короткозамкнутую нагрузку, так как выходной транзистор в этом случае работает в предельном режиме. Это относится и к проверке цепей с двухполюсными переключателями, не имеющими в цепи базы ограничительного резистора. В таких случаях рекомендуется снизить уровень выходного сигнала не менее чем на пол-оборота ручки резистора, а затем при необходимости добавить.

В моем случае для варьирования частотных диапазонов генерации я использовал следующий ряд номиналов конденсаторов:
С1 — 68 пФ;
С2 — 100 пФ;
С3 — 220 пФ;
С4 — 330 пФ;
С5 — 680 пФ;
С6 — 1 нФ;
С7 — 2,2 нФ;
С8 — 3,3 нФ;
С9 — 9,1 нФ;
С10 — 22 нФ;
С11 — 33 нФ;
С12 — 47 нФ;
С13 — 82 нФ;
С14 — 100 нФ;
С15 — 220 нФ;
С16 — 330 нФ;
С17 — 510 нФ;
С18 — 1 мкФ;
С19 — 2,4 мкФ;
С20 — 5,1 мкФ.

По любой причине можно применять номиналы, отличные от указанных. Единственным ограничением является то, что минимальная емкость должна быть не менее 68 пФ, иначе генератор на этой емкости может просто не запуститься, либо начать автогенерацию в ненасыщенном режиме, при котором форма сигнала не прямоугольная, а искаженный прямоугольник, стремящийся к синусоида.

Красным цветом выделены рейтинги, при которых перекрывается весь диапазон генерируемых частот.

Фотогалерея

Здесь показана укладка перемычек в разъеме, собранный разъем и готовый разъем перемычка с обрезанными проводниками.

На этих фото генератор с разных ракурсов

А это со стороны уплотнителя. Качество гусениц оказалось просто отвратительным, поэтому пришлось столько жести налить.

А это, собственно, джампер переключения диапазонов и джампер переключения режимов. Чуть правее находятся разъемы и контакты, которые коммутируют эти перемычки.

Любой желающий может изготовить печатную плату из имеющихся на складе деталей. Кому интересна печать моей версии генератора, можете скачать архив по ссылке ниже. Есть печать в формате страницы PDF, а также в формате платы для P-CAD версии не ниже 2010. Схема тоже есть в архиве, можно не пытаться сохранить со страницы, только скачать архив.

Знать преобразование напряжения для варикапов.

При включенном напряжении живучесть upit в пределах 5…10, микросхема DD1 живёт без перебоев. Как только напряжение изменится на 10 В, подождите микросхему и следуйте ей через RC-фильтр на гашение.

Потоки основных копий транзисторов до 1 мА чередуются с резисторами R6, R7 и могут быть увеличены по количеству, либо микросхемы можно найти на триггере робота. В такой шеренге появляются потоки коллекторов, что, с одной стороны, означает максимальную интенсивность оборота, а с другой стороны, обеспечивает своеобразный захист в виде короткой икоты тщеславия.

Если необходимо увеличить интенсивность преобразования, то транзисторные ключи не выходят за пределы схемы, показанной на рис. 2. В этом случае максимальный бренчание на первичной обмотке трансформатора можно оценить как Ii = = h31e VT3 (Uпит — 1,4)/R8 и выбрать резистор R8 другого номинала. Транзисторы, которые используются при преобразовании, грешат возможно малыми значениями питающего напряжения Uкэ нас, а также наиболее подходящими по максимально допустимому потоку Iмакс и напряжению Uкэмакс. Микросхему К176ЛЕ5 можно заменить на К561ЛЕ5, что позволяет расширить диапазон изменения напряжения жизни с 3 до 15 В.

Трансформатор-трансформатор подлежит ремонту по экстраординарному методу [L]. Чтобы упростить этот процесс, вы можете ускорить данные, указав на таблицу. Данные Розрахункова для ряда преобразований от независимых пробуждений на кольцеобразных магнитопроводах с ферритом 2000НМ1 должны соответствовать частоте 50 кГц.

Как правило, определяют общее напряжение Rg, трансформатора, как сумму напряжений всех напряжений и потока первичной обмотки Ii = Pg/(Ui * 1,3). Затем по таблице подобрать магнитопровод, обеспечивающий общую герметичность трансформатора (с запасом), и закрепить число витков в первичной обмотке: Wi = w»Ui (1 — Uк/2) , дэ Uк — коэффициент, обеспечивающий неидеальность трансформатора, и диаметр провода обмотки: d, = 1,13*(корень из Ii/j).

Первичную обмотку рекомендую наматывать в два дротика, аккуратно укладывая витки на магнитопровод, и, по количеству витков, продолжать намотку до заполнения шарика. Изменим число витков на 1 напряжение при уже намотанных обмотках и новыми значениями w расширим число витков во вторичных обмотках: Wi = w»Ui (1 + Uк/2), а также диаметр провода (для формулы, аналогичной указанию выше)

Витки вторичных обмоток трансформатора должны быть уложены равномерно по всему периметру магнитопровода Этот прием позволяет изменять индуктивность изменения и, в свою очередь, гарантирует отсутствие магнитопровода при работе, так что частота смены сильно не изменится.

Регулировку переключения начинают с включения питания перед первичной обмоткой трансформатора. Пользуясь осциллографом, повторно проверяют наличие на выходах триггерных импульсов и их частоту. Затем трансформатор подпитывается и робот перерабатывается на холостом ходу. Если есть возможность включить эквивалентное напряжение и переключить, чтобы можно было плавно изменять напряжение, если оно не превышает максимально допустимого, и если транзистор предполагается использовать в ключевом режиме — сигналы фронта на коллекторах из-за крутых, означающих укенов.

ЛИТЕРАТУРА
Джерела электроанимация РЭА. Довидник За красное. . — М: Радио и звязок, 1985.

Редакция Для изменения времени переключения выпускных транзисторов (разд. рис. 2) следующие эмиттеры следует зашунтировать резисторами с опорой 100…510 Ом .

Радио, N 7 1996

Рис. 1.1. Схемы основных элементов бестрансформаторного преобразования: 1 — генератор, что установлено; 2 — типичный подсиловач блока

Бестрансформаторный выключатель напряжения состоит из двух типовых элементов (рис. 1.2): генератора 1, на который устанавливается, и двухтактного ключевого силового выключателя 2, а также умножителя напряжения (рис. 1.1, 1.2). Коммутатор работает на частоте 400 Гц и безопасен при напряжении 12,5 В

напряжение 22 В на входе стрима до 100 мА (параметры элемента: R1=R4=390 Ом, R2=R3=5,6 кОм, C1=C2 =0,47 мкФ). В блоке 1 використан на транзисторах КТ603А-Б; в блоке 2 — ГТ402В(Г) и ГТ404В(Г).

https://pandia.ru/text/78/004/images/image045_7.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!ЯЗЫК:Без трансформатора»>!}!}

Схемы преобразования напряжения на основе типового блока

Реверсивное напряжение, импульсы на основе типового блока, описанного выше (рис. 1.1), можно настроить на снятие выходного напряжения разной полярности, как показано на рис. 1.3

Для первого варианта, при выхода формируются напряжения -1-10 В -10 В, для остальных — -1-20 В и -10 В, при жизни добавлю блок питания 12 вольт.

На срок службы тиратронов с напряжением примерно 90 В схема преобразователя напряжения по рис. 1.4 с генератором 1 и параметрами элемента: R1=R4=1 кОм,

R2 = R3 = 10 кОм, C1 = C2 = 0,01 мкФ. Здесь можно использовать широкоширокие низковольтные транзисторы. Умножив коэффициент множителя на 12, и при реальном напряжении жизни, можно было бы оценить на выходе примерно 200 В, фактически через вход напряжения становится всего 90 В, а значение напряжение быстро падает из-за увеличения напряжения нагрузки.

https://pandia.ru/text/78/004/images/image047_6.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!ЯЗЫК:Без трансформатора»>!}!}

Рис. 1.5. Схема инвертора напряжения

Для снятия инвертированного выходного напряжения можно изменить преобразователь частоты на основе типового узла (рис.1.1) На выходе построю (рис.1.5) устанавливается напряжение, противоположное знаку напряжения жизни.По абсолютной величине напряжения напряжение фактически ниже напряжения жизни, что связано с перепадами напряжения (потерями напряжения) на нагревательных элементах.Чем ниже напряжение цепи под напряжением и выше поток напряжения, тем больше разница.

Переключение (подача) напряжения (рис. 1.6) на замену генератора, который устанавливает 1 (1 на рис. 1.1), два усиления рис. 1.1) и спрямление на ручей (ВД1-ВД4).

Блок 1: R1 = R4 = 100 Ом; R2=R3=10 кОм; С1 = С2 = 0,015 мкФ, транзисторы КТ315.

По-видимому, напряжение, которое передается от первичного ланцета ко второму, пропорционально рабочей частоте преобразования, до которой при этом будет изменяться емкость конденсаторов по мере роста, и, следовательно, размеры этой изменчивости будут добавлены.

Этот переключатель обеспечивает напряжение 12 В (на холостом ходу). При поддержании напряжения 100 Ом выходное напряжение падает до 11 В; при 50 Ом — до 10 В; а на 10 Ом — до 7 В.

https://pandia.ru/text/78/004/images/image049_5.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!ЯЗЫК:Без трансформатора»>!}! }

Схема преобразовательного устройства для снятия разнополярного выходного напряжения

Переключатель напряжения (рис. 1.7) позволяет снимать с центральной средней точки на выходе два напряжения разной полярности Такое напряжение часто является победным для жизнеобеспечения эксплуатационных вспомогательных предприятий. Вихідна напруга близка к абсолютной величине напряжения жизни здания и при изменении ее значения изменяются одновременно.

Транзистор VT1 — КТ315, диоды VD1 и У02-Д226.

Блок 1: R1 = R4 = 1,2 ком; R2=R3=22 кОм; С1=С2=0,022 мкФ, транзисторы КТ315.

Блок 2: транзисторы ГТ402, ГТ404.

Внешнее сопротивление подвыйника 10 Ом. В холостом режиме суммарное выходное напряжение на конденсаторах С1 и С2 равно 19,25 В при токе 33 мА. При увеличении напряжения потока от 100 до 200 мА напряжение уменьшается с 18,25 до 17,25 В.

Устанавливает генератор реверсирования напряжения (рис. 1.8) вобуляций на двух /ШО/7-элементах. Перед этим выходом подключен силовой каскад на транзисторах VT1 и VT2. К инвертированному напряжению на выходе добавится корректировка стоимости преобразования на кильку вдов (или десятков вдов — с низковольтным проживанием) меньше, чем на входе.

https://pandia.ru/text/78/004/images/image051_5.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!Без трансформатора»>!}!}

Схема изменения напряжения для формирования напряжения разной полярности с генератором, который установлен, на КМОП элементах

https://pandia. ru/text/78/004/images/image053_6.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!ЯЗЫК:Без трансформатора «>!}!}

Рис. 1.11. Схема изменения напряжения для варикапов

MsoNormalTable»>

https://pandia.ru/text/78/004/images/image056_5.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!ЯЗЫК:Без трансформатора»>!}!} 914) указаны в табл. 1.2.

На шагателе показана еще одна схема преобразователя напряжения на микросхеме КР1006ВІ1 (рис. 1.15). Рабочая частота генератора, которая установлена ​​на 8 кГц. На его выходе включения транзисторного ключа и випрямляча, подбирающего цепь вольтодобавки. При напряжении на выходе 12 В напряжение меняется на 20 В.

Таблица 1.2. Характеристики преобразователя-инвертора напряжения (рис. 1.14)

https://pandia.ru/text/78/004/images/image058_6.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!ЯЗЫК:Без трансформатора»>!}!}

Цепь формирования напряжения отрицательной полярности

https://pandia.ru/text/78/004/images/image060_6.jpg» alt=»(!ЯЗЫК:(!Без трансформатора»>!}!}

Рис. 1.18. Схема точной переполюсовка на двух микросхемах К561ЛА7

В процессе роботизированного преобразования на выходе формируется напряжение отрицательной полярности, с большой точностью, с высокоомным напряжением, повторяющее напряжение жизни во всем диапазоне паспортных значений напряжения жизни (от 3 до

Сообщается, что ранее мы смотрели на него. Теперь рассмотрим несколько простых схем преобразования напряжения на микросхеме NE555. Схемы преобразования напряжения могут быть приспособлены для слаботочных цепей, например, варикапы в цепях приемника, металлические ключи или микросхемы, для которых основной цепи недостаточно.

Схема вольтодобавки

Транспонирование напряжения По предложению можно создать схемы «заряд-накачка», состоящие из 555 В, диодов и конденсаторов, как показано на следующей схеме. Мы попадем близко к 50 мА.

Для увеличения выходного потока схемы добавить транзисторы BC107 и BC117 на выходе микросхемы.

Умножение напряжений

Схема формирования напряжения

Напряжение может быть в 3 раза больше напряжения жизни (от 12В до 31В) Внешний поток около 50 мА.

На выходе (вив.3) формируется сигнал с амплитудой от 0,5 до 11в.

Описание роботизированной схемы репродукции

Если выход низкий (0,5 В), конденсатор «а» заряжается через диод «а» около 11 В.

Если выходит высокий rіven (11В), неожиданно конденсатор «а» зарядки (близкий к 11v), к выходу добавляется плюс. 22в подается на плюсовую обмотку конденсатора «а», чтобы пройти через диод «б» и зарядить конденсатор «б» от 21в — 12в=9в. На аноде диода «с» создаю напряжение 21 В.

Если жив. 3-й низкий уровень, конденсаторы «б» и «в» заряжаются через диоды «б» и «в». Конденсатор «а» заряжается через диод «а», а конденсатор «с» заряжается через диод «с».

Если жив. Если будет высокий уровень, то к 9В через конденсатор «с» добавится 22В для заряда конденсатора «d» до 31В.

Схема закалочного напряжения

Схема работает аналогично лицевой, только добавлено еще одно плечо (два диода и два конденсатора на выходной цепи).

В таком порядке выходное напряжение должно быть 41, при бренчании 50мА.

Цитирование всех материалов сайта: talkelectronics.com

Варикапы в переносных радиоприемниках используются для изменения напряжения на всю жизнь, что повышает напряжение жилы жизни примерно до 20 В. В таких преобразователях часто перемещают трансформаторы, так как они трудоемки в подготовке. Эти магнитные поля могут стать джерельными перескоками, особенно в малогабаритных радиоприемниках.

Цих недолик уступок перетворювач, зібраны по схеме рис. 95 а. Здесь нет намоточных деталей и практически нет необходимости в рабочей силе. Элементы DD1.1 и DD1.2 служат генератором прямых импульсов, элементы DD1.3 и DD1.4 — буфером. Диоды VD1-VD6, конденсаторы С3-С7, конденсатор С8 служат для сглаживания выпрямленного напряжения, а на транзисторах ВТ1-ВТЗ и резисторах R2 для умножения напряжения используется параметрический стабилизатор напряжения. При этом в качестве стабилитронов викоризируются затворно-смещенные переходы транзисторов, у которых режим стабилизации нарастает уже за пределами струмы 5…10 мкА.

Рис. 95. Схема (а) и плата изменения напряжения для живых варикапов (б)

Все части преобразовательной машины могут быть установлены на плите размером 30X40 мм (рис. 95,б). Напряжение менять не нужно, при необходимости изменить напряжение можно изменить подбор транзисторов ВТ1-ТК, для этих целей можно использовать транзисторы КТ316, КТ312, КТ315 с буквенными индексами.

Рассмотрим краткую характеристику компоновки преобразователя, выбранного алле этой схемы. При изменении напряжения жизни с 6,5 до 9раз ток возрастает с 0,8 до 2,2 мА, а выходное напряжение не более, ниже на 8…10 мВ.

Если вам нужно изменить напряжение, вы можете изменить напряжение, увеличив напряжение и количество транзисторов в параметрическом стабилизаторе.

Литература: И. А. Нечаев, Радиобиблиотека им. Массова (МРБ), вып. 1172, 1992 рек.

В разных корпусах варикапов, в переносных радиоприемниках иногда необходимо увеличение напряжения жизни до 20 на срок службы варикапов. Часто використовую смену напряжения на движущихся трансформаторах, как рабочих при подготовке, а также может стать джерель перешкод. Немного показана схема преобразователя напряжения.

Элементы DD1.1 DD1.2 служат генератором прямолинейных импульсов, элементы DD1.3 DD1.4 выполняют роль буфера. Диоды умножителя напряжения VD1-VD6, С3-С7 и С8 служат для сглаживания выпрямленного напряжения, на VT1-VT3 и R2 стоит параметрический стабилизатор напряжения, как стабилизатор, реверсивные переключатели эмиттерных переходов транзисторов.

Напряжение менять не нужно, так как в качестве транзисторов будут использованы VT1-VT3 из серии КТ316 КТ312 КТ315.

Литература MRB1172

• Аналогичные статьи

Вызов помощи:

Vipadkovi statti

• 25.09.2014

  Частотомер изменяет частоту входного сигнала в диапазоне 10 Гц … 50 МГц, с час волны 0,1 и 1 с , регулировка частоты 10 МГц (по фиксированному значению), а также регулировка формы импульсов от интервала брожения до интервала волны). Установите входное сопротивление 50…100 Ом на частоте 50 МГц и увеличьте до нескольких ком на низкочастотном диапазоне. Основа частоты.

• 13.04.2019

  На маленьком показана простая схема ФНЧ для сабвуфера. На схеме есть ua741 ОУ. Схема доения проста, маловариантна и не требует корректировки после подбора. Частота фильтра нижних частот составляет 80 Гц. Для ФНЧ для сабвуфера требуется двухполярное питание ±12 В.

Реконструкция напряжения с индуктивным накопителем энергии , что позволяет поддерживать стабильное регулирование напряжения на выходе, показания на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Схема изменения напряжения со стабилизацией

Схема замены генератора импульсов, двухступенчатого устройства гашения давления, индуктивного накопителя энергии, вибровыпрямителя, фильтра, схемы стабилизации напряжения. Резистором R6 устанавливается необходимое выходное напряжение от 30 до 200 В.

Аналоги транзисторов: ВС237В-КТ342А, КТ3102; ВС307В-КТ3107И; БФ459-КТ940А.

Два варианта — понижающее и инвертирующее преобразование напряжения показаны на рис. 4.14. Первый из них обеспечивает выходное напряжение 8,4 В при токе привода до 300 мА, второй позволяет принимать напряжение отрицательной полярности (-190,4 В) с тем же потоком привода. Выходной транзистор VT3 можно установить на радиатор.

Аналоги транзисторов: 2N2222-КТ3117А; 2Н4903-КТ814.

Преобразователь напряжения (рис. 4.12) позволяет принимать стабилизированное напряжение на выходе 30 . Напряжение такого значения является победным для жизни варикапов, а также люминесцентных индикаторов вакуума.

Рис. 4.12. Схема преобразования напряжения со стабилизированным напряжением 30 В

На микросхеме DA1 типа КР1006ВІ1 используется генератор штатной схемы пикировки, задающий импульсы постоянного тока с частотой около 40 кГц. Перед выходом генератора транзисторный ключ VT1 переключает катушку индуктивности L1. Амплитуда импульсов при переключении катушки ляжет в емкость подготовки. В каждый момент времени напряжение на нем достигает десятков вольт.