Схема генератора на 555: Генератор на NE555 с регулировкой частоты

Содержание

Схема генератора импульсов на 555

Генератор прямоугольных импульсов на NE555 (1Гц— 100кГц)

Представляю Вашему вниманию генератор прямоугольных импульсов(генератор меандра), собранный на основе таймера NE 555 .

Этот генератор может оказаться нужным дополнением в вашей измерительной лаборатории: для проверки различных трактов низкочастотных и высокочастотных схем, усилителей, радиоприемников, передатчиков, телевизоров, а также для экспериментов с различными цифровыми устройствами, и преобразователями.

Как видно из рисунка схема может выдавать шесть фиксированных частот. При необходимости получения определенной частоты, в выбранном диапазоне, необходимо заменить резистор номиналом в 68кОм цепочкой из резисторов 100кОм и 10кОм, как показано на рисунке.

Генератор прямоугольных импульсов на NE555 (1Гц— 100кГц)

Генератор высокого напряжения на NE555

Автор: Sobiratel_sxem, [email protected]
Опубликовано 03.12.2013.

Создано при помощи КотоРед.

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

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

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

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

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

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

Применяемые детали:

DD1 – NE555 (КР1006ВИ1)

Т2 – КТ8101А (С радиатором)

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

Пример №7 — Простой генератор прямоугольных импульсов на NE555

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

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

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

Пример №8 — Генератор высокой частоты на NE555

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

Пример №9 — Генератор низкой частоты на NE555

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

Пример №10 — Регулируемый генератор прямоугольных импульсов на NE555

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

Пример №11 — Одновибратор на NE555

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

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

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

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

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

Источник: «Применение микросхемы 555», Колин М.

3 комментария

Здравствуйте! Хотел бы поблагодарить за столь простую и доступную схему. Я собираю генеретор импульсов для автосигнализации Pandora DX — 40
для которого необходим вход U-3…100 8Гц. В автомобиле я не нашел такого наминала.
В вашем примере №7 не обозначены номиналы для С1 и R1. Не могли бы вы мне написать их?

Здравствуйте! Хочу на данной микросхеме собрать генератор частоты. Питание потребителя 120 В 400 Гц (повышать хочу трансформатором ТН или ТАН). Получится ли? Если да, то какая схема подходит и какие будут ньюансы? Заранее, благодарю!

Забыл упомянуть, что в качестве потребителя — вентилятор эв-0,7-1640

Генератор на базе таймера NE555

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

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

Качество монтажа нормальное, флюс не отмыт


Схема генератора стандартная для получения скважности импульсов ≤2

Даташит NE555

Красный светодиод подключен на выход генератора и при малой выходной частоте — мигает.
По китайской традиции, производитель забыл поставить ограничивающий резистор последовательно с верхним подстроечником. По спецификации, он должен быть не менее 1кОм, чтобы не перегружать внутренний ключ микросхемы, однако, реально схема работает и при меньшем сопротивлении — вплоть до 200 Ом, при котором происходит срыв генерации. Добавить ограничивающий резистор на плату затруднительно из-за особенности разводки печатной платы.

Диапазон рабочих частот выбирается установленной перемычной в одной из четырёх позиций
Частоты продавец указал неверно.

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

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

Вот что он выдаёт на 1 диапазоне

На максимальном сопротивлении подстроечников

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

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

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

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

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

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

Применение таймера NE555. Часть 2

Я собираюсь представить вам наиболее удачную среди всех выпускаемых микросхем — это таймер 555 (

Рис.1). Поскольку в Интернете вы можете найти большое количество руководств, в которых рассматривается это устройство, и, следовательно, можете спросить, зачем же нам нужно здесь его обсуждать, то у меня для этого есть, по меньшей мере, три причины:

1. Этого нельзя избежать. Вы просто должны знать эту микросхему. По оценке некоторых источников ежегодное производство этих микросхем составляет более 1 миллиона штук ежегодно. Микросхема таймера 555 будет использоваться тем или иным способом в большинстве схем, которые нам еще придется рассмотреть.

2. Микросхема таймера 555 представляет собой отличное введение в интегральные микросхемы, поскольку она является надежными, универсальным устройством и демонстрирует сразу две функции, с которыми мы познакомимся позднее: функцией компаратора и триггера (flip-flop).

3. После чтения всех руководств по ИС 555, которые я смог найти, начиная с исходного текста оригинального технического описания от компании Fairchild Semiconductor и завершая различными описаниями, посвященными электронике в качестве хобби, я пришел к заключению, что его внутреннее функционирование редко объясняется достаточно понятно. Я хочу предоставить вам графическое изображение того, что происходит внутри, поскольку, если вы не будете иметь его, то не получите возможность творческого использования данной микросхемы.

Рис.1. Внешний вид микросхемы 555 (полное название NE555)

Вам понадобятся:

1. Источник питания с напряжением 9 В.

2. Макетная плата, провода для перемычек и мультиметр.

3. Потенциометр с линейной характеристикой и сопротивлением 5 кОм. Количество — 1 шт.

4. Микросхема таймера 555. Количество — 1 шт.

5. Набор резисторов и конденсаторов.

6. Однополюсные однопозиционные кнопки без фиксации. Количество — 2 шт.

7. Светодиод (любого типа). Количество — 1 шт.

Пример №7 — Простой генератор прямоугольных импульсов на NE555

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

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

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

Электрический паяльник с регулировкой температуры

Мощность: 60/80 Вт, температура: 200’C-450’C, высококачествен…

Подробнее

Ограничения при использовании микросхемы таймера 555

1. Таймер может запускаться от стабильного источника питания с напряжением от 5 до 15 В.

2. Большинство производителей рекомендуют регулирующий резистор, присоединенный к выводу 7, в диапазоне сопротивлений от 1 кОм до 1 МОм.

3. Величина емкости времяопределяющего конденсатора может быть настолько высокой, насколько продолжительным вы хотите получить временной интервал, но точность при увеличении длительности интервала будет падать.

4. На выходе микросхемы может быть получена мощность до 100 мА при напряжении питания 9 В. Этого достаточно для большинства небольших реле или миниатюрных динамиков, что вы увидите в следующих экспериментах.

Остерегайтесь, чтобы не перепутать выводы! Во всех схемах я привожу микросхемы точно с таким расположением, как было показано ранее — вывод 1 находится вверху слева. В других схемах, которые вы можете найти на веб-сайтах, все может быть показано иначе. Для удобства изображения схем некоторые часто указывают номера выводов микросхем таким образом, что вывод 1 необязательно находится рядом с выводом 2.


Рис. 9. Многие рисуют схемы, в которых номера выводов микросхем располагаются в произвольном порядке, что значительно уменьшает схему и упрощает понимание ее функций. Это не помогает, когда вы начинаете реально выполнять подключения. Здесь приведена точно такая же схема, как и на рис. 4. Однако этот вариант схемы будет труднее реализовать на макетной плате

Автор: Чарльз Платт

Пример №9 — Генератор низкой частоты на NE555

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

Все частоты хороши — выбирай на вкус

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

Генератор на базе таймера NE555

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

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

Качество монтажа нормальное, флюс не отмыт


Схема генератора стандартная для получения скважности импульсов ≤2

Даташит NE555

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

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

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

Вот что он выдаёт на 1 диапазоне
На максимальном сопротивлении подстроечников

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

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

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

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

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

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

Генератор на 555-м таймере

На микросхеме таймере 555 можно собрать самую простую схему генератора прямоугольных импульсов, работающего в широком диапазоне частот. 555 микросхема самая популярная в мире, некоторым оценкам ежегодно производится более миллиарда 555-х таймеров.

Микросхема 555 выпускается в корпусе DIP-8 и содержит в схему таймера. Для сборки генератора прямоугольных импульсов нам понадобится только 1 микросхема 555, 1 резистор и 1 конденсатор (мигалка на светодиоде не в счёт). Перечислим несколько аналогов интегрального 555 таймера: КР1006ВИ1, ECG955M, XR-555, NE555, HA555, SE555, LC555, ICM7555, MC1455/MC1555, LM1455/LM555C, NTE955M, RM555/RC555, CA555/CA555C, LC7555, SN52555/SN72555.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема генератора прямоугольных импульсов на 555-м таймере.

На схеме генератора, см. рис. 1 резистор R1 работает в цепи положительной обратной связи. Конденсатор C1 задаёт частоту прямоугольных импульсов на выходе генератора. Таблица зависимости частоты колебаний генератора от ёмкости конденсатора C1 представлена в табл. 1.

Рис. 2. Осциллограмма, снятая на 3-й ножке микросхемы 555 (1-я ножка общий провод).

Рис. 3. Осциллограмма, снятая на 2-ой ножке микросхемы 555 (1-я ножка общий провод).

C1 nF

F Hz

D %
1000  6 63
400 17 63
300 23 63
200 34 63
100 67 63
68 105 63
47 142 63
22 272 63
 15 393 63
10 660 63
6,8 980 63
4,7 886 63 
3,3 1040 62
1,5 2410 62
1 4560 61
0,68 5650 60
0,47  8270 59
0,33 10900 57
0,22 14400 55
0,15 17700 55
0,1 21200 56
0,082 25700 57
0,075 26000 57
0,068 28400 56
0,033 45800 52
0,01 210000 51

Табл. 1. Зависимость частоты и скважности на выходе генератора от ёмкости конденсатора С1.

Рис. 4. Макет генератора прямоугольных импульсов на 555-м таймере.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема генератора низкой частоты (НЧ) на 555-м таймере.

В схеме рис. 5 можно использовать пассивный электро-динамический зуммер с сопротивлением 45 Ом или пьезоэлектрический зуммер. В последнем случае, установка резистора R2 необходима.

Как советская «Лашка» К155ЛА3 уделывает NE555. Двухтональный Генератор с Полицейской мигалочкой на старой микросхеме. | Дмитрий Компанец

К155ЛА3 двойной генератор со светодиодной индикацией

К155ЛА3 двойной генератор со светодиодной индикацией

Хотите знать как она устроена ? Пожалуйте — посмотрите как это сделать самому очень просто и всего на одной Советской микросхеме К155ЛА3.

Схема генератора принципиальная

Схема генератора принципиальная

Показанное устройство состоит из двух собранных на внутренних элементах микросхемы К155ЛА3.
Первое устройство это Генератор низкой частоты «Маяк-Мигалка«. Именно он задает время вспышек светодиодов и время звучания сигнала. Второе устройство — Это звуковой генератор, время звучания которого регламентируется скважностью импульсов задающего темп генератора.

СХЕМА ТРАДИЦИОННАЯ ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЕЙ «СНИПОВ»

ДВУХТОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКА

ДВУХТОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКА

Звук достаточно громкий, так что дополнительных усилителей на транзисторах не требуется.
Вспыхивающие поочередно светодиоды шунтируют время-задающий резистор управляющий скважностью.

Наглядно увидеть работу Двойного Маяка можно в этом видео

Звуковой генератор который можно использовать даже для Отпугивания Комаров продемонстрирован здесь

Работа генератора импульсов с регулируемой скважностью продемонстрирована в этом ролике «Генератор с Регулируемой Скважностью»

Соединив две схемы вместе мы как раз и получаем нужный нам результат — Генератор звука изменяющий свою тональность , а за одно и мигалку из пары светодиодов вспыхивающих поочередно.

ПРИ ЧЕМ ТУТ NE555 ?

Ну это совсем просто! По современному стандарту NE555 используется для мигалок, пищалок и генерации П импульсов в Меандровых системах управления.
Взявшись за Советскую микросхему, я решил показать, что используя К155ЛА3 смогу реализовать ВСЕ схемы на которых способна NE555 и её аналоги.
Как пример — этот Двойной Звуковой генератор , который может осилить только Сдвоенная микросхема 555, но это уже не по моим правилам!

Возможно я ошибаюсь, и Вы мой уважаемый читатель подскажете схему в которой К155ЛА3 проиграет NE555
Всё в ваших руках — Описание и ссылочку предъявите в комментарии пожалуйста.

#СхемаНаК155ЛА3 #К155ЛА3сПолицейскойМигалочкой #РедкиеЭлектрическиеСхемы

Исследование аналогового таймера 555 серии

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра биотехнических систем

отчет

по лабораторной работе №6

по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника»

Тема: Исследование аналогового таймера 555 серии

Студент гр. 7501

Исаков А.О.

Преподаватель

Анисимов А.А.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы: Исследование принципов работы аналоговых таймеров 555 серии при работе в базовых режимах: простого релаксационного генератора с фиксированной и регулируемой скважностью (астабильный режим работы таймера), работа в режиме генерации одиночных импульсов заданной длительности (моностабильный мультивибратор), подключение в качестве генератора пилообразного сигнала.

Используемое оборудование: работа выполняется в виде компьютерной симуляции с использованием САПР Микрокап.

Основные теоретические положения

Схема 555 представляет собой довольно приличный генератор со стабильностью около 1%. Она может работать от единственного источника питания напряжением от 4,5 до 16 В, сохраняя стабильную частоту при изменениях напряжения источника питания, поскольку пороги следят за флуктуациями питания. Схему 555 можно применять также для формирования одиночных импульсов произвольной длительности и еще для многих целей. К тому же этот небольшой кристалл содержит простые компараторы, вентили и триггеры. В электронной промышленности даже появилась игра — придумать еще новое применение схемы 555.

КМОП ИС 555. Некоторые из неприятных свойств ИС 555 (большой ток потребления от источника питания, высокий ток запуска, удвоенная частота переключения выходного сигнала и неспособность функционировать при очень низких напряжениях источника питания) были устранены в ее КМОП-аналогах. Следует отметить, в частности, их способность функционировать при очень низких напряжениях питания (до 1 В!) и, как правило, токе потребления. Эти кристаллы также более быстродействующие, чем исходная схема 555. Выходные КМОП-каскады дают максимальный удвоенный перепад напряжения выходного сигнала, по крайней мере при низких токах нагрузки (отметим, что эти кристаллы не имеют мощного выходного каскада, как в типовой схеме 555). Все кристаллы, кроме исходной схемы 555 и XR-L555, сделаны по КМОП-технологии. Последняя же схема является микромощной биполярной схемой 555 и проявляет свою родословную в виде здоровенной нагрузочной способности и хорошей температурной стабильности.

Работа аналогового таймера 555 серии часто толкуется неверно, поэтому мы дадим анализ ее работы прямо по изображенной на рисунке 1 эквивалентной схеме. Некоторые обозначения на ней относятся к области цифровой техники, поэтому вы пока еще не станете экспертом по ИС 555. Но принцип действия этого таймера достаточно прост. При подаче сигнала на вход ТРИГГЕР выходной сигнал переключается на ВЫСОКИЙ уровень (около Uкк) и остается в этом состоянии до тех пор, пока не произойдет переключение входа ПОРОГ; в этот момент выходной сигнал падает до НИЗКОГО уровня (около потенциала «земли») и тогда включается транзистор РАЗРЯД. Вход ТРИГГЕР включается при уровне входного сигнала меньше 1/3Uкк, а ПОРОГ – при уровне входного сигнала больше 2/3Uкк.

Рисунок 1 — Упрощенная эквивалентная схема ИМС 555

Астабильный режим работы таймера

Наиболее легкий способ понять работу ИС 555 — это рассмотреть конкретный пример, это так называемый астабильный режим работы таймера (рис. 2). При включении источника питания конденсатор разряжен, поэтому ИС 555 оказывается в состоянии, когда выходной сигнал имеет ВЫСОКИЙ уровень, транзистор разряда Т1 закрыт и конденсатор начинает заряжаться до 10В через резисторы RA+RB. Когда его напряжение достигнет 2/3Uкк, переключается вход ПОРОГ и выходной сигнал переходит в состояние НИЗКОГО уровня, одновременно происходит отпирание транзистора Т1, разряжающего конденсатор С на землю через резистор Rв. Схема переходит в периодический режим работы, и напряжение на конденсаторе С колеблется между значениями 1/3Uкки 2/ЗUкк с периодом Т = 0,693 (RA+2RB)⸱C. В этом случае с выхода схемы обычно снимаются колебания прямоугольной формы.

Рисунок 2 — Астабильный режим работы таймера

Моностабильный режим работы таймера

Моностабильный означает, что стабильное состояние у таймера только одно, когда он выключен. Во включенное состояние его можно перевести временно, подав на вход таймера какой—либо сигнал. Время нахождения таймера в активном режиме определяется RC цепочкой (рис. 3).

Рисунок 3 — Моностабильный режим работы таймера

В начальном состоянии, на выходе таймера (вывод №3) низкий уровень – примерно 0,25 вольт, транзистор разряда открыт и конденсатор разряжен, таймер находится в стабильном состоянии. При поступлении на вход (вывод №2) импульса низкого уровня, включается компаратор №2, который переключает триггер таймера, и как результат на выходе таймера устанавливается высокий уровень. Транзистор разряда закрывается и через резистор RА начинает заряжаться конденсатор С, во время заряда конденсатора на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Во время этого процесса изменения сигнала на входе (вывод №2) не вызовут никакого воздействия на таймер. После того как напряжение на конденсаторе С достигнет 2/3 напряжения питания, включается компаратор №1, переключая тем самым триггер. В результате на выходе установится низкий уровень, и таймер восстановит исходное, стабильное состояние. Транзистор разряда откроется и разрядит конденсатор С.

Генератор пилообразного напряжения на таймере

При использовании для заряда времязадающего конденсатора источника тока можно создать генератор линейного (пилообразного) напряжения (рис. 4). На рисунке ниже показан способ использования для этих целей простого источника тока на PNP-транзисторе. Пилообразный сигнал доходит до напряжения 2/3Uкк, затем быстро спадает (разряд происходит через внутренний разряжающий NPN-транзистор схемы 555, контакт 7) до напряжения 1/3Uкк, далее цикл начинается снова. Отметим, что этот сигнал пилообразной формы выделяется на выводе конденсатора и необходимо обеспечить его развязку с помощью ОУ, который обладает высоким полным сопротивлением. Эту схему можно еще упростить путем замены источника тока на р-n-р-транзисторе на «диодный регулятор тока», выполненный на полевом транзисторе p-n-каналом; однако ее рабочие характеристики, а именно линейность пилообразного сигнала, будут хуже поскольку этот полевой транзистор питается током IСкк и при этом формируется не такой хороший источник тока, как на биполярном транзисторе.

Рисунок 4 — Генератор пилообразных колебаний

Ход выполнения лабораторной работы:

  1. Простой генератор прямоугольных импульсов

Примерная частота выходного сигнала 6кГц

Рисунок 5 — схема простого генератора прямоугольных импульсов

Рисунок 6 — Анализ переходных процессов 9 (Transient)

Чтобы убедиться в правильности приблизительно выбранных параметров схемы, предположим, что . Тогда если , то . Отсюда C =

  1. Простой генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью

Приблизительная частота выходного сигнала – 6кГц

Рисунок 7 — Схема генератора прямоугольных импульсов на с регулируемой скважностью на таймере

Рисунок 8 — График выходного сигнала со скваженностью 90

Рисунок 9 — График выходного сигнала со скваженностью 50

Рисунок 10 – График выходного сигнала со скваженностью 10

  1. Моностабильный мультивибратор

Рисунок 11 — Собранная в Micro-cap 12 схема моностабильного мультивибратора

Рисунок 12 – График выходного сигнала генератора прямоугольных импульсов (синий) и выходного сигнала моностабильного мультивибратора (красный) с частотой 6кГц

Рисунок 13 — График выходного сигнала генератора прямоугольных импульсов (синий) и выходного сигнала моностабильного мультивибратора (красный) с частотой 6кГц (на 350мкс)

На выходе моностабильного мультивибратора (рис. 11) мы получаем импульсы, при этом состояние выхода не изменяется при приходе новых управляющих импульсов, до тех пор, пока не закончится текущий цикл.

  1. Генератор пилообразного напряжения

Рисунок 14 — Схема генератора пилообразного напряжения

Рисунок 15 — Анализ переходных процессов в точке out

Для получения хорошего генератора пилоообразных импульсов на таймере 555 (рис. 14) необходимо заряжать конденсатор не через резистор, а с помощью источника тока (использовано токовое зеркало).

Транзисторы использованы стандартные (2N3904 и 2N3906), используем ОУ OP_07. Запустив анализ переходных процессов, на выходе повторителя получаем красивый пилообразный сигнал (рис. 17), частота подобрана в соответствии с вариантом: .

Рисунок 16 — Генератор пилообразного напряжение с токовым зеркалом

Рисунок 17 — Анализ переходных процессов в точке out

Выводы

В данном отчёте представлены результаты исследования принципов работы аналоговых таймеров 555 серии при работе в базовых режимах: простого релаксационного генератора с фиксированной и регулируемой скважностью при трёх различных значениях потенциометра: 10%, 50% и 90%, работа в режиме генерации одиночных импульсов заданной длительности и подключение в качестве генератора пилообразного сигнала.

555 Схема генератора ШИМ с таймером

ШИМ (широтно-импульсная модуляция) является важной особенностью каждого современного микроконтроллера из-за его требований для управления многими устройствами почти во всех областях электроники. ШИМ широко используется для управления двигателем, освещением и т. д. Иногда мы не используем микроконтроллер в наших приложениях, и если нам нужно генерировать ШИМ без микроконтроллера , тогда мы предпочитаем некоторые микросхемы общего назначения, такие как операционные усилители, таймеры, генераторы импульсов и т. д.Здесь мы используем микросхему таймера 555 для генерации ШИМ. ИС таймера 555 — очень полезная ИС общего назначения, которую можно использовать во многих приложениях.

 

Требуемые компоненты:

  1. 555 таймер IC -1
  2. Горшок 10K -1
  3. Резистор 100 Ом -1
  4. Конденсатор 0,1 мкФ -1
  5. Резистор 1 кОм -1 (дополнительно)
  6. Доска для хлеба -1
  7. Аккумулятор 9В -1
  8. Светодиод -1
  9. Мультиметр
  10. или КРО-1
  11. Проводная перемычка —
  12. Разъем аккумулятора -1

 

Что такое ШИМ-сигнал?

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это цифровой сигнал, который чаще всего используется в схемах управления.Этот сигнал устанавливается высоким (5 В) и низким (0 В) в заранее определенное время и скорость. Время, в течение которого сигнал остается высоким, называется «время включения», а время, в течение которого сигнал остается низким, называется «время выключения». Есть два важных параметра для ШИМ, как описано ниже:

 

Рабочий цикл ШИМ:

Процент времени, в течение которого сигнал ШИМ остается ВЫСОКИМ (время), называется рабочим циклом. Если сигнал всегда включен, это означает, что рабочий цикл равен 100 %, а если он всегда выключен, то это означает, что рабочий цикл равен 0 %.

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

 

Частота ШИМ:

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

 

Мы можем заметить, что светодиод выключен на полсекунды, а светодиод горит еще полсекунды.Но если частота включения и выключения увеличилась с «1 в секунду» до «50 в секунду». Человеческий глаз не может уловить эту частоту. Для обычного глаза светодиод будет виден как светящийся с половинной яркостью. Таким образом, при дальнейшем уменьшении времени включения светодиод становится намного светлее.

Ранее мы использовали ШИМ во многих наших проектах, проверьте их ниже:

 

555 Схема генератора ШИМ с таймером и объяснение:

В этой схеме генератора ШИМ , , как мы упоминали выше, мы использовали микросхему таймера 555 для генерации сигнала ШИМ .Здесь мы регулировали выходную частоту ШИМ-сигнала подбором резистора RV1 и конденсатора С1. Мы использовали переменный резистор вместо постоянного резистора для изменения рабочего цикла выходного сигнала. Зарядка конденсатора через диод D1 и разрядка через диод D2 будут генерировать ШИМ-сигнал на выходе таймера 555.

 

Приведенная ниже формула используется для получения частоты ШИМ-сигнала:

F = 0,693*RV1*C1

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

 

Моделирование генерации ШИМ с помощью микросхемы таймера 555:

Ниже приведены некоторые снэпшоты:

Модуль генератора импульсов 555, как это работает — поделитесь проектом

Модуль ATMEGA328P со встроенным LoRa и CAN-BUSВВЕДЕНИЕ В своем стремлении усовершенствовать свою систему телеметрии LoRa к настоящему времени я прошел через довольно много прототипов.Этот пост будет посвящен следующему дизайну узла. В связи с тем, что площадь, на которой я буду развертывать систему, довольно большая, но с примерно квадратными граничными линиями ограждения, я решил попробовать уменьшить количество узлов LoRa Radio, необходимых для покрытия всей области. Это открыло возможность использовать CAN-BUS для подключения узлов, работающих только с датчиками, к радиоузлу, чтобы они сообщали о состоянии при возникновении исключений, а также по запросам от радиоузла. Таким образом, устройство будет функционировать как шлюз LoRa-to-CAN-BUS с некоторой локальной автоматизацией для управления передачей данных на мастер-станцию.Эта концепция также может быть адаптирована для использования в других областях, таких как домашняя автоматизация или промышленная установка. В основе устройства я остановился на универсальном ATMEGA328P, который, если исключить текущую нехватку чипов и текущие высокие цены, является очень недорогим чипом с множеством хорошо протестированных библиотек и относительно низкой кривой обучения, в значительной степени из-за его очень широкого использования в экосистеме Arduino. Компонент LoRa обрабатывается модулем RA-02 или даже RA-01H от AI-Tinker (не спонсируется).Это устройство, как мы видели в предыдущих прототипах, требует использования преобразователей логических уровней из-за того, что оно принимает только логические уровни 3,3 В. Хотя я мог бы избавиться от них, если бы запитал ATMEGA328P от 3,3 В, это вызвало бы две проблемы, одна из которых по-прежнему будет заставлять использовать преобразователи уровней… Я решил запустить ATMEGA328P на частоте 16 МГц, что в основном заставляет мне использовать 5v для питания чипа. Вторая причина не так очевидна, если вы внимательно не прочитаете несколько таблиц данных… Компонент CAN-Bus обрабатывается автономным контроллером SPI-to-CAN MCP2515, а также приемопередатчиком CAN-шины TJA1050. устройство только на 5В. Таким образом, теоретически я мог бы использовать преобразователи логических уровней только между MCP2515 и TJA1050, в то время как остальная часть схемы работает на 3,3 В … Учитывая, что я бы предпочел использовать ATMEGA328P на частоте 16 МГц, а также тот факт, что мой LoRa Radio Схема модуля со схемой преобразователя логического уровня работает очень хорошо, я решил не менять ее и оставить шину CAN на 5 В на всем протяжении, так как мне все равно придется использовать регулятор 5 В на печатной плате только для эта цель.Соединения ввода-вывода для модулей LoRa и CAN BUS Оба встроенных компонента ( Lora и CAN ) являются устройствами SPI. Это означает, что они имеют общие линии SCK, MISO и MOSI (обеспечиваемые на ATMEGA328P контактами D13, D12 и D11 соответственно. Затем индивидуальное устройство SPI дополнительно выбирается для работы с помощью вывода CE, по одному уникальному выводу на устройство). который устанавливается микроконтроллером на низкий уровень, чтобы указать устройству, что оно должно обратить внимание на данные, передаваемые по шине SPI … И LoRa, и CAN также используют другие контакты, LoRa нуждается в контакте сброса, подключенном к D9 , вывод CS/CE на D10, а также вывод аппаратного прерывания, подключенный к D2.(Обратите внимание, что это для использования с библиотекой LoRa Sandeep Mistry. Для библиотеки Radiolib потребуется дополнительный контакт, обычно подключенный к DIO1 на модуле LoRa. Устройство не обеспечивает доступ к этим контактам в его текущем макете, поэтому вы можете использовать только это с библиотекой Sandeep Mistry, по крайней мере на данный момент …) Модуль CAN использует вывод CE / CS на D4 с выводом IRQ на D6, который, хотя и не является выводом аппаратного прерывания, имеет функциональность PCINT. Контакты D10, D9 и D2 не размыкаются для доступа пользователя.хотя я решил дать доступ к D4 и D6, а также к шине SPI, D11, D12, D13, чтобы разрешить взаимодействие с логическими анализаторами или добавить к шине другие устройства SPI… Это подводит нас к очень интересному моменту. … Действительно ли два устройства SPI хорошо работают вместе? и что я имею в виду под «хорошо играть вместе»? Чтобы ответить на этот вопрос, мы вынуждены сначала взглянуть на немного теории, а также понять фундаментальные различия между SPI и I2C… Разница между SPI и I2CБольшинство из нас будет хорошо знакомо с I2C, так как это очень распространенный протокол, используемый для подключения датчиков к микроконтроллеру.Он состоит всего из двух линий ввода-вывода, SDA для данных и SCL для часов. Каждое устройство на шине имеет собственный встроенный адрес, как и в случае расширителя ввода-вывода PCF8574, этот адрес можно выбрать между 0x20h и 0x27h. Все устройства совместно используют эти общие линии данных и будут реагировать только тогда, когда специально адресуется главным контроллером… Если вы случайно не поместите два устройства с одинаковым адресом на одну и ту же шину (если это вообще сработает), таким образом, чтобы неправильное устройство ответило на любой запрос данных…SPI, с другой стороны, работает по совершенно другому принципу, что делает его в несколько раз быстрее, чем I2c, при этом данные одновременно отправляются и принимаются активным устройством… SPI также известен как четырехпроводной протокол. Каждое устройство имеет как минимум 4 линии данных, а именно: SCK (часы), MOSI (для данных, передаваемых ОТ ведущего устройства НА ведомое устройство), MISO (для данных, передаваемых НА ведущее устройство ОТ ведомого устройства) и CE или CS (чип). выберите ) pin.SCK, MISO и MOSI являются ОБЩИМИ для всех устройств, что означает, что они являются общими для всех из них.CE/CS — это уникальный контакт для КАЖДОГО устройства, а это означает, что если у вас есть четыре устройства SPI на шине, вам нужно будет иметь четыре отдельных контакта CE/CS! Устройство будет или, скорее, должно реагировать только на данные на SPI- BUS, ЕСЛИ мастер переводит соответствующий вывод CE/CS в НИЗКИЙ уровень. Теперь вам должно очень быстро стать ясно, что это может превратиться в очень, очень сложный беспорядок, очень быстро. Возьмем очень хороший пример. модуль дисплея SPI ST7789 имеет дешевую версию, обычно продается на Ali-express, а также в других интернет-магазинах.Этот конкретный модуль, я полагаю, чтобы упростить его использование, имеет вывод CE / CS, который по умолчанию внутренне опущен на землю … Так что насчет этого, спросите вы? Что в этом плохого, ведь это экономит вам пин-код ввода-вывода? На самом деле это очень неправильно, факт, который вы очень быстро обнаружите, если когда-либо пытались использовать один из этих дисплеев на шине SPI вместе с другими устройствами SPI… Ничего не будет работать, или будет работать только дисплей (если вы повезло) Но почему? Вытягивание CE/CS LOW сигнализирует микросхеме, что она должна реагировать на инструкции на общих линиях SCK, MISO и MOSI.если штифт находится внутри НИЗКОГО уровня, это заставляет этот чип всегда реагировать, даже когда он не должен. Таким образом, загрязняя всю SPI-BUS мусором … Ответ на вопрос После этого очень многословного объяснения, которое все еще является чрезвычайно простым, пришло время вернуться к нашему первоначальному вопросу: Sx127x ( RA-02 ) Модуль и MCP2515 Могут ли контроллер хорошо работать на одной шине? Ответ не однозначен, так как он сводится к тому, какие библиотеки вы используете… Помните, что библиотека должна сбрасывать вывод CE/CS устройства, с которым она хочет взаимодействовать.Некоторые библиотеки ошибочно полагают, что используются только они, и игнорируют тот простой факт, что они должны освобождать вывод CE/CS ПОСЛЕ КАЖДОЙ транзакции, чтобы освободить шину для других устройств, которые также могут ее использовать… Однако я могу сказать, что библиотека LoRa от Sandeep Mistry, а также библиотека mcp_can действительно хорошо сочетаются друг с другом. Эти две библиотеки не удерживают отдельные выводы CE/CS в НИЗКОМ состоянии и позволяют совместно использовать шину spi. Это не относится к описанному выше модулю ST7789, где аппаратное обеспечение фактически все время вытягивает штифт… Взглянем поближе на печатную плату Давайте поближе познакомимся с печатной платой. Модуль Ra-02 (LoRa) занимает большую часть левой стороны печатной платы, а ATMEGA328P — справа. RA-02 окружен преобразователями уровня с использованием N-канального мосфета BSS138 и резисторов 10 кОм (от Q1 до Q6, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R12, R13). ) C1 и C2 — шунтирующие конденсаторы для модуля Ra-02. В левом нижнем углу у нас есть кнопка аппаратного сброса, для сброса ATMEGA328P, с желтой перемычкой (h2) рядом с ней.Эта перемычка управляет балластным резистором 120 Ом (R17) для шины CAN. Удаление перемычки удалит балласт. Непосредственно под ним находится разъем CAN, помеченный как U5, где CH обозначается как CAN-H, а CL — как порты CAN-L. U3 и U4 вместе с R18, R19, X2, C16, C17 составляют компоненты CAN на печатной плате. Развязка обеспечивается C6, C7, C8, а также C9 и C12 (также включает развязку ATMEGA328P). Заголовок программирования ICSP предоставляется выше U1 (ATMEGA328P) для использования с USPASP, AVRASP или Arduino в качестве интернет-провайдера и т.п.На плате не предусмотрен преобразователь USB в последовательный порт, возможна последовательная загрузка, загружаемая с помощью загрузчика Arduino для Arduino NANO (чтобы использовать все аналоговые входы). Контакты RxD, TxD и DTR выведены на противоположные стороны печатной платы, а также доступ к контактам 3,3 В, 5 В и GND. Предусмотрена розетка постоянного тока. он может принимать до 12 В постоянного тока, хотя я бы рекомендовал не превышать 7,2 В, чтобы не слишком нагружать регуляторы LDO на задней панели печатной платы (LDO1 и LDO2). на картинке выше я подключил преобразователь USB-to-Serial, а также CAN-BUS к устройству.Принципиальная схема Подробные принципиальные схемы представлены ниже: Лист 1 (вверху) относится к ATMEGA328p и поддерживающей его схеме, а также к источнику питания через регуляторы LDO. Лист 2 (внизу) относится к преобразователям логического уровня, RA-02. (Sx1278) Модуль LoRa, контроллер CAN-BUS и схема приемопередатчика. Программное и микропрограммное обеспечение Чтобы протестировать этот модуль, я использовал библиотеку mcp_can от Cory J Fowler для части CAN-Bus, а также Arduino-LoRa от Sandeep MistryКомбинированный пример, использующий LoRa и CAN одновременно, будет выпущен вместе со следующей частью проекта, а именно модулем CAN-Relay.

Нестабильный мультивибратор с таймером 555

Введение

Эй, гики, надеюсь, у вас все хорошо.Вы знаете, как будет работать микросхема таймера 555 в нестабильном режиме?

хорошо, если нет, то не волнуйтесь, мы здесь для вас. В этой статье мы собираемся сделать нестабильный мультивибратор , используя 555 таймер ic.

Оба состояния в нестабильном режиме нестабильны, поэтому выходные данные постоянно меняются между этими двумя состояниями. В основном при изготовлении генераторов (релаксационных генераторов) используются микросхемы таймера 555 в нестабильном режиме.

Мы увидим переход на выходе из-за зарядки и разрядки конденсатора.

Таймер

555 — наиболее удобная микросхема, которую можно использовать в любой схеме. здесь мы используем этот нестабильный мультивибратор с таймером 555 для генерации прямоугольной волны.

Что такое нестабильный мультивибратор с таймером 555

Так как мы говорим о нестабильном мультивибраторе с использованием таймера 555, то он не стабилен и постоянно переключается из одного состояния в другое. как мы видим в моностабильном мультивибраторе, у нас есть одно состояние, которое является устойчивым, и другое, которое не является устойчивым.

только вам нужно запустить часы, чтобы войти в нестабильный режим. когда вы переключите его по часам, он вернется через некоторое время в стабильный режим. и есть оба состояния, которые являются устойчивыми в бистабильных.

, поэтому нестабильный мультивибратор, использующий таймер 555, не стабилен ни на одной из стадий в неустойчивом мультивибраторе , использующем таймер 555. он будет постоянно меняться. например, если в цифровой электронике есть два состояния 0 и 1, это будет от 0 до 1, а затем от 1 до 0 непрерывно.

Работа нестабильного мультивибратора по таймеру 555

  • Давайте поговорим о внутренней структуре микросхемы таймера 555, так что внутри него есть два компаратора и триггер, которые отвечают за генерацию выходного сигнала.
  • Компараторы генерируют логические сигналы в зависимости от напряжения зарядки и разрядки конденсатора и напряжения питания. На выходе мы получаем прямоугольную волну.
  • Рабочий цикл прямоугольной волны будет зависеть от резисторов, используемых в цепи.
  • Мы подключили светодиод к выходным контактам микросхемы таймера 555. Подключите источник постоянного тока 5 вольт к отрицательной и положительной шинам макетной платы.
  • К выходным контактам можно подключить светодиод, динамик или CRO. Мы используем светодиод в этом проекте.

Вы также можете проверить электронный убийца комаров, используя 555 ic, сделанный нами.

Нестабильный мультивибратор с таймером 555 Требуемые компоненты

  • 555 Таймер IC
  • Соединительные провода и макетная плата
  • Резисторы 1K, 100K Ом
  • Светодиод
  • Конденсаторы 10 нФ и 1 мкФ

    Возьмите микросхему таймера 555 и поместите ее на макетную плату.

    • Определите номера контактов, найдя выемку в верхней части микросхемы.
    • Затем подключите контакт 1 микросхемы к отрицательному контакту макетной платы.
    • Соедините контакт 8 микросхемы с плюсовой шиной микросхемы.
    • Подсоедините провод между контактами 4 и 8.
    • Возьмите конденсатор емкостью 10 нФ и соедините его положительный вывод с контактом 5 микросхемы, а отрицательный вывод — с отрицательным контактом макетной платы.
    • Соедините контакты 2 и 6 вместе. Подсоедините конденсатор емкостью 1 мкФ положительным полюсом к контакту № 2, а отрицательным полюсом — к отрицательной шине.
    • Подсоедините резистор 1 кОм между контактом 7 микросхемы и положительной шиной.
    • Соедините контакты 6 и 7 через резистор 100 кОм. Используйте контакт № 3 и отрицательную шину макетной платы в качестве выходных контактов.
    • Теперь ваша схема готова к тестированию. Вы получите прямоугольный сигнал на выходных контактах.

    Услуги по прототипированию печатных плат PCBWay

    Всю схему я собрал на макетной плате. Как вы знаете, сборка макета неэффективна для такого типа проектов.Итак, PCBWay предлагает Rapid PCB Prototyping для вашей исследовательской работы. Я лично рекомендую PCBWay , потому что вы можете получить свои первые платы прямо через 24 часа !

    Этап прототипирования  является наиболее важным периодом времени для инженеров, студентов и любителей. PCBWay не только делает ваши платы быстрыми, но и делает вашу работу правильной и рентабельной . Это значительно снижает ваши затраты и сокращает время на разработку ваших электронных продуктов .

    PCBWay может предоставить от двухслойных печатных плат до передовых HDI и гибких плат . Несмотря на то, что производимые ими печатные платы сильно различаются по функциональности и сферам применения. Я впечатлен качеством досок, сроками поставки и экономической эффективностью.

    Давайте проверим мультивибратор нестабильности с помощью таймера 555 Схема

    Мы надеемся, что вы понимаете работу нестабильного мультивибратора с использованием таймера 555 ic.

    Итак, в этом нестабильном мультивибраторе, использующем таймер 555, вы можете видеть, что он автоматически генерирует прямоугольную волну. потому что он постоянно меняет свое состояние. Итак, если мы говорим о напряжении, будет два состояния: одно 5 В, а другое 0 вольт. так что оба состояния изменятся автоматически одно за другим. 5-0-5-0-5-0, так что вы получите прямоугольную волну с точки зрения результата.

    Так что, если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с этим проектом, не стесняйтесь задавать их в разделе комментариев , приведенном ниже.Кроме того, ознакомьтесь с другими руководствами по Arduino и Raspberry Pi, написанными нами.

    Последние 555 проектов таймера.

    Самая быстрая схема Finger First с использованием микросхемы таймера 555

    555 Таймер задержки с ВКЛ/ВЫКЛ | 555 таймер задержки отключения цепи

    Средство от комаров с таймером 555 | 555 проектов таймера

    Проект таймера Current Detector 555 | датчик тока 555 схема

    Подавитель сигнала сотового телефона с использованием микросхемы 555 | 555 подавитель сигнала проекта таймера

    Распространяйте любовь, поделитесь этим постом с друзьями

    Схема изменения частоты с использованием таймера 555

    Таймер 555, одна из наиболее часто используемых интегральных схем инженерами-конструкторами для разработки новых схем.

    Микросхема таймера 555 получила свое название из-за трех резисторов по 5 кОм, используемых в сети делителя напряжения. Они находят потенциальное применение во многих приложениях, таких как временные задержки и генераторы.

    В этом учебном пособии по проектированию схемы таймер 555 используется для применения в схеме изменения частоты. В традиционной схемотехнике поддержание постоянного коэффициента заполнения и непрерывное изменение частоты может быть достигнуто с помощью конденсатора переменной емкости.

    Если мы изменим значение резисторов, частота изменится за счет снижения коэффициента заполнения.

    Чтобы преодолеть это, мы можем использовать переменный резистор. Это руководство поможет вам смоделировать схему, показанную ниже, с помощью инструмента NI multisim.

     

    В таблице ниже показаны различные частоты для различных номиналов переменного резистора.

    Переменный резистор VR(Ом) Частота (Гц)
    10 499
    33 500
    68 501
    100 502
    220 506
    500 516
    1000 534

    Давайте начнем проектирование схемы с помощью инструмента multisim.

    Multisim — это набор инструментов EDA, которые помогут инженерам-конструкторам в моделировании схем и процессе проектирования.

    Список компонентов, используемых в этой схеме 555 IC, источник питания, резисторы, конденсаторы, переменный резистор, заземление и осциллограф.

    Учебное пособие NI Multisim по схеме изменения частоты с использованием таймера 555

    Начните размещать компоненты, нажмите на место, затем выберите компоненты, мы получим всплывающее окно выбора компонента.

    Рисунок 1: Выбор компонента

    Для этого проекта требуется 555 IC, щелкните поиск, появится всплывающее окно поиска компонента.

    Рис. 2: Поиск компонентов

    В разделе компонентов типа 555 щелкните поиск.

    Рис. 3: Раздел компонента

    Появится всплывающее окно с результатами поиска, выберите 555_virtual и нажмите «ОК».

    Рисунок 4: Выбор таймера Ideal 555

    Поместите таймер 555 в окно захвата схемы. Далее мы должны разместить источник питания, резисторы, конденсаторы и переменные резисторы.

    Рисунок 5: Размещение компонента на схеме

    Щелкните место, выберите компонент, появится всплывающее окно выбора компонента.

    В группе потяните вниз и выберите источники, выберите источники питания и компонент VDD.

    Поместите исходный VDD на схему, дважды щелкните VDD и измените значение на 6V.

    Рисунок 6. Размещение источника питания. Рисунок 7. Размещение источника напряжения. Нажмите на это и перетащите провод к контакту Vcc и щелкните, чтобы завершить провод. Переместите курсор к контакту сброса, нажмите на контакт и перетащите провод к контакту Vcc.

    Щелкните место, выберите компоненты, выберите всплывающее окно выбора компонента. В группе перетащите вниз и выберите группу Основные-> Резисторы и в разделе компонентов 10k.

    Рисунок 8: Размещение компонента резистора
    Выбор компонента NI Multisim

    Поместите резистор 10k, подключите резистор к проводу Vdd и RST. Другой конец резистора к разрядному контакту. Соедините пороговый контакт таймера 555 с триггерным контактом. Нажмите на место, выберите компоненты, выберите всплывающее окно выбора компонента.

    Рис. 9: Схематическое изображение NI multisim

    В группе перетащите вниз и выберите группу Основные->Конденсаторы и в разделе компонентов 1 мкФ. Поместите конденсатор 1 мкФ на схему. Нажмите на место, выберите компоненты, выберите всплывающее окно выбора компонента. В группе перетащите вниз, выберите группу Основные->Переменные резисторы и в разделе компонентов 10 Ом.

    Рисунок 10: Размещение компонентов в NI multisim

    Поместите переменный резистор 10 Ом на схему. Клемму С1 подключите к триггерному выводу и пороговому выводу, другой конец клеммы С1 к переменному резистору R3.

    Рисунок 11: Схема захвата

    Другой конец R3 подключен к C2, а затем к выводу управляющего напряжения таймера 555.

    Клемма заземления и осциллограф должны быть размещены на схеме для измерения частоты.

    Щелкните место, выберите компоненты, выберите всплывающее окно выбора компонента. В группе перетащите вниз, выберите группу как источники->Источники питания и в разделе компонента заземлите.

    Поместите GND на схему, перетащите провод от контакта GND к клемме заземления.

    Рис. 12. Размещение заземления

    . Чтобы измерить частоту с выходного контакта таймера 555, подключите его к осциллографу. Нажмите «Симуляция» -> «Инструменты» и выберите «Осциллограф». Поместите осциллограф на схему, соедините выход таймера 555 с клеммой канала А осциллографа, а отрицательную клемму канала А заземлите.

    Рисунок 13: Размещение осциллографа Рисунок 14: Моделирование с использованием осциллографа
    Как выполнить моделирование на NI Multisim

    Чтобы измерить частоту, мы должны поставить цифровой щуп.Выберите цифровой датчик и поместите его на выходной провод.

    Рис. 15: Цифровой пробник NI multisim

    . Чтобы смоделировать эту схему, нажмите кнопку запуска. Наблюдайте за значением частоты на цифровом щупе, расположенном на выходном проводе.

    Рис. 16: Моделирование частоты multisim

    Дважды щелкните на осциллографе, чтобы увидеть форму сигнала частоты. При изменении номинала переменного резистора меняется и частота.

    Рис. 17. Осциллограмма сигнала

     

    Конец обучения.

    Вы также можете ознакомиться с учебным пособием по генератору цепей на платформе Youtube.

     

     

    Отказ от ответственности: мнения, выраженные в этой статье, являются личным мнением автора. Circuit Generator не несет ответственности за точность, полноту или достоверность любой информации в этой статье. Генератор цепи не несет за это никакой ответственности.

    Нестабильная схема 555 — Подробнее

    НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ИНДЕКСНУЮ СТРАНИЦУ

    555 НЕСТАБИЛЬНАЯ ЦЕПЬ В ДЕТАЛЬ

    В.Райан 2002 — 2017

     

    Электронные таймеры занимают центральное место в школьных проектах. Ты По мере разработки ваших схем вы обнаружите, что схема таймера может быть адаптирована для многих целей.Есть несколько надежных таймеров, но таймер 555 является наиболее распространенным. Собираете ли вы сигнализацию или цепь для активации компьютера обычным компонентом является таймер.

    Микросхема таймера 555 (интегральная схема) очень стабильна, относительно дешева и надежный. Он может использоваться как моностабильный или нестабильный.

    Нестабильный означает, что 555 может работать многократно, это будет включаться, затем выключаться, затем включаться, затем выключаться, постоянно.555 это иногда называют осциллятором.

     

    Ниже представлена ​​типичная нестабильная схема 555, управляющая светодиодом. Он известен как светодиодная мигалка, поскольку светодиод мигает и выключается. Количество количество вспышек в минуту можно изменить, повернув переменный резистор.

    Помните, что 555 активируется током на контакте два и выход через контакт три. Изменение переменного резистора меняет время между импульсами на выводе три. Импульс на контакте три переключает транзистор, благодаря которому загорается светодиод.
    Светодиод мигает и гаснет, потому что с этой нестабильной схемой импульсы от вывод три повторяются до полного отключения питания.

    Схема 555, показанная ниже, очень похожа на приведенную выше, и она называется генератором импульсов.Подобные схемы часто используются для производства импульс или сигнал, который запускает вторую цепь. Это можно увидеть в простая сигнализация.

    Наша сигнализация состоит из двух цепей, одна из которых представляет собой генератор импульсов 555, а вторая другой обнаруживает пульс. Если пульс снят зуммер на второй звуки цепи.
    Этот тип схемы может быть полезен на двери. Когда дверь закрыта сигнализация включена. Первая схема 555 генерирует импульс (расположенный на дверной косяк), а вторая схема обнаруживает импульс и позиционируется на самой двери.Если дверь открыта, связь между двумя цепи разорваны. Вторая схема не может обнаружить импульс, поэтому звучит зуммер.

    555 Таймер — обзор

    Преобразователи напряжения в частоту

    Преобразователь напряжения в частоту (VFC) представляет собой генератор, частота которого линейно пропорциональна управляющему напряжению (высокоточный генератор, управляемый напряжением (VCO). )).АЦП VFC/счетчика является монотонным и не содержит пропущенных кодов, интегрирует шум и может потреблять очень мало энергии. Это также очень полезно для приложений телеметрии, поскольку VFC, который является небольшим, дешевым и маломощным, может быть установлен на экспериментальном объекте (пациент, дикое животное, артиллерийский снаряд и т. д.) и связываться со счетчиком по каналу телеметрии. как показано на рисунке 6-74.

    Рисунок 6-74:. VFC и частотомер представляют собой недорогой, универсальный АЦП с высоким разрешением.

    Существуют две распространенные архитектуры VFC: мультивибратор с управляемым током VFC и VFC с балансировкой заряда. Сбалансированный по заряду VFC может быть выполнен в асинхронном или синхронном (тактируемом) формах. Существует много других архитектур VFO (генераторов с регулируемой частотой), включая вездесущий таймер 555, но ключевой особенностью VFC является линейность — немногие VFO очень линейны.

    Мультивибратор с управляемым током VFC на самом деле представляет собой преобразователь тока в частоту, а не VFC, но, как показано на рис. 6-75, практические схемы неизменно содержат преобразователь напряжения в ток на входе.Принцип работы очевиден: ток разряжает конденсатор до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое значение, а при перепутывании выводов конденсатора полупериод повторяется. Форма волны на конденсаторе представляет собой линейную трехволновую форму, но форма волны на любой из клемм по отношению к земле представляет собой более сложную показанную форму волны.

    Рисунок 6-75:. Управляющий током VFC

    Практические VFC этого типа имеют линейность около 14 бит и сравнимую стабильность, хотя их можно использовать в АЦП с более высоким разрешением без пропущенных кодов.Пределы производительности устанавливаются пороговым шумом компаратора, пороговым температурным коэффициентом, а также стабильностью и диэлектрической абсорбцией (DA) конденсатора, который обычно является дискретным компонентом. Структура компаратора/эталона напряжения, показанная на диаграмме, является скорее представлением выполняемой функции, чем реальная используемая схема, которая гораздо больше интегрирована с коммутацией и, соответственно, ее сложнее анализировать.

    Этот тип VFC является простым, недорогим и маломощным, и большинство из них работают от широкого диапазона питающих напряжений.Они идеально подходят для недорогих АЦП средней точности (12 бит) и приложений телеметрии данных.

    VFC заряда-баланса, показанный на рис. 6-76, является более сложным, более требовательным к напряжению питания и току, а также более точным. Он способен к 16–18-битной линейности.

    Рисунок 6-76:. Баланс заряда VFC

    Конденсатор интегратора заряжается от сигнала, как показано на рис. 6-76. Когда он проходит порог компаратора, фиксированный заряд снимается с конденсатора, но входной ток продолжает течь во время разряда, поэтому входной заряд не теряется.Фиксированный заряд определяется прецизионным источником тока и шириной импульса прецизионного моностабильного источника. Таким образом, частота импульсов на выходе точно пропорциональна скорости, с которой интегратор заряжается от входа.

    На низких частотах пределы производительности этого VFC устанавливаются стабильностью источника тока и моностабильной синхронизацией (которая зависит, помимо прочего, от моностабильного конденсатора). Абсолютное значение и температурная стабильность интегрирующего конденсатора не влияют на точность, хотя его утечка и диэлектрическая абсорбция (DA) влияют.На высоких частотах эффекты второго порядка, такие как переходные процессы переключения в интеграторе и точность моностабильного сигнала, когда он перезапускается вскоре после окончания импульса, сказываются на точности и линейности.

    Переключатель в источнике тока решает проблему переходных процессов интегратора. Использование переключателя переключения вместо переключателя включения/выключения, более распространенного в старых конструкциях VFC: (а) в прецизионном источнике тока нет переходных процессов включения/выключения и (б) выходной каскад интегратора испытывает постоянную нагрузку — в большинстве случаев времени ток от источника протекает непосредственно в выходной каскад; при балансировке заряда он все еще течет в выходном каскаде, но через интегрирующий конденсатор.

    Стабильность и переходные характеристики прецизионного моновибратора вызывают больше проблем, но этой проблемы можно избежать, заменив моностабильный мультивибратор бистабильным с тактовой частотой. Эта компоновка известна как синхронный VFC или SVFC и показана на рис. 6-77.

    Рисунок 6-77:. Synchronous VFC (SVFC)

    Отличие от предыдущей схемы совсем небольшое, но длительность импульса заряда-баланса теперь определяется двумя последовательными фронтами внешнего тактового сигнала.Если эти часы имеют низкий джиттер, заряд будет определяться очень точно. Выходной импульс также будет синхронизирован с часами. SVFC этого типа обеспечивают линейность до 18 бит и превосходную температурную стабильность.

    Такое синхронное поведение удобно во многих приложениях, поскольку синхронную передачу данных часто легче обрабатывать, чем асинхронную. Однако это означает, что выходной сигнал SVFC не является чистым тоном (плюс гармоники, конечно), как у обычного VFC, а содержит компоненты, гармонически связанные с тактовой частотой.Отображение выхода SVFC на осциллографе особенно вводит в заблуждение и является частой причиной путаницы: изменение входа на VFC приводит к плавному изменению выходной частоты, а изменение на SVFC приводит к изменению плотности вероятности выхода. импульсов N и N + 1 тактовых циклов после предыдущего выходного импульса, что часто ошибочно интерпретируется как сильный джиттер и признак неисправного устройства (см. рис. 6-78).

    Рисунок 6-78:. Сигналы VFC и SVFC

    Еще одна проблема с SVFC — нелинейность выходных частот, связанных с тактовой частотой.Если мы изучим передаточную характеристику SVFC, мы обнаружим нелинейности, близкие к субгармоникам тактовой частоты F C , как показано на рисунке 6-79. Их можно найти по адресу F C /3, F C /4 и F C /6. Это происходит из-за паразитной емкости на микросхеме (и в топологии схемы!) Эта проблема присуща SVFC, но не часто бывает серьезной: если печатная плата хорошо разложена, а тактовая амплитуда и dv/dts поддерживаются на минимально возможном низком уровне, результатом будет разрыв в передаточной характеристике менее 8 младших разрядов (младшие разряды). при разрешении 18 бит) на F C /3 и F C /4 и меньше на остальных субгармониках.Часто это терпимо, поскольку известны частоты, на которых это происходит. Конечно, при плохой компоновке схемы или развязке эффект может быть намного больше, но это вина плохой конструкции, а не самого SVFC.

    Рисунок 6-79:. Нелинейность SVFC

    Очевидно, что SVFC квантуется, а базовый VFC — нет. Из этого следует , а не , что АЦП счетчика/VFC имеет более высокое разрешение (без учета нелинейности), чем АЦП счетчика/SVFC, потому что тактовая частота в счетчике также устанавливает предел разрешения.

    Когда VFC имеет большой вход, он работает быстро и (считая за короткое время) дает хорошее разрешение, но трудно получить хорошее разрешение за разумное время расчета с медленным VFC. В таком случае может быть более практичным измерить период выходного сигнала VFC (это не работает для SVFC), но, конечно, разрешение этой системы ухудшается по мере увеличения входного сигнала (и частоты). Однако, если схему счетчика/таймера сделать «умной», можно измерять приблизительную частоту ППЧ и точный период не одного, а N тактов (где значение N определяется примерной частотой) и поддерживать высокое разрешение в широком диапазоне входных сигналов.Модульный АЦП AD1170, выпущенный в 1986 году, является примером этой архитектуры.

    VFC имеют больше применений, чем в качестве компонента ADC. Поскольку их выход представляет собой поток импульсов, его можно легко отправить по широкому спектру сред передачи (PSN, радио, оптические, ИК, ультразвуковые и т. д.). Он не обязательно должен быть получен счетчиком, а должен быть получен другим VFC, сконфигурированным как преобразователь частоты в напряжение (FVC). Это дает аналоговый выход, а комбинация VFC-FVC является очень полезным способом передачи точного аналогового сигнала через изолирующий барьер.

    Как сделать генератор тактовых импульсов с помощью таймера 555?

    Отказ от ответственности: В этом сообщении блога есть несколько партнерских ссылок, IC555Timer.com получает небольшую комиссию за соответствующие покупки.

    Генератор тактовых импульсов с использованием таймера 555

    «О! Я опаздываю. Я сегодня точно пропущу метро, ​​- смотришь на часы и говоришь. Вам может быть интересно, какое это имеет отношение к теме этой статьи. Что ж, уверяю вас, что так оно и есть! Я объясню это вам через минуту.Сначала давайте посмотрим на следующее определение генератора тактовых импульсов.

    Схема генератора тактовых импульсов генерирует непрерывную последовательность тактовых импульсов, которые колеблются между высоким и низким состоянием. Этот сигнал помогает цифровой схеме координировать свои различные действия последовательно или синхронно друг с другом. Это важный компонент цифровой системы для ее работы.

    Теперь вернемся к нашему примеру. Зачем нам нужны часы в нашей жизни?

    Подумай об этом!

    Да, вы правильно догадались.Они помогают нам синхронизировать наши действия с событиями, происходящими в нашей жизни.

    Итак, если мы хотим сесть на поезд, мы должны прибыть на станцию ​​в определенное время, не раньше и не позже. В противном случае либо нам придется ждать, либо мы опоздаем на поезд.

    Таким же образом схема генератора тактовых импульсов синхронизирует различных устройств или секций цифровой системы.

    Хотите углубиться в тему? Продолжайте читать!

    Что такое генератор тактовых импульсов?

    Прежде всего, давайте разберемся, что такое тактовый импульсный сигнал.

    Проще говоря, тактовый сигнал — это импульсный сигнал , который непрерывно колеблется между двумя состояниями. Эти два состояния могут быть представлены как Высокий/Низкий , Вкл/Выкл или двоичный 0/двоичный 1 (это разные названия одного и того же).

    Обычно тактовый сигнал генерируется специальной схемой, известной как «схема генератора тактовых сигналов » или просто «тактовый генератор». Генератор тактовых сигналов является важным компонентом цифровых систем для их работы.

    A Цифровая схема не может работать без надежного тактового генератора . Если сравнивать цифровую систему с живым организмом. Тогда тактовый генератор — это сердце, а тактовые сигналы — сердцебиение, поддерживающее работу системы.

    A Цифровая схема состоит из различных типов компонентов или микросхем. Другими словами, цифровая система состоит из множества небольших систем.

    Эти подсистемы работают вместе для выполнения конкретной задачи. И им нужен какой-то порядок, чтобы они могли работать вместе эффективно и синхронно.Тактовый генератор обеспечивает этот порядок в виде тактовых сигналов.

    Чтобы лучше понять это, давайте возьмем пример маятниковых часов , которые вы, возможно, видели (конечно, в музее!). В этих механических часах маятник постоянно колеблется, чтобы система часов работала.

    Маятниковые часы

    Точно так же, как маятник в маятниковых часах, сигнал часов координирует различных действий внутри цифровой схемы. Цифровая система нуждается в тактовых сигналах для успешного выполнения программных инструкций.

    Схемы генератора тактовых импульсов широко используются в компьютерных системах, таких как персональные компьютеры, мобильные телефоны и т. д.

    Также внутри компьютера, ОЗУ, ЦП и различных устройств ввода-вывода также имеют свои собственные встроенные схемы тактового генератора.

    В сетях маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы и карты данных также являются некоторыми из устройств, которые полагаются на свои внутренние генераторы тактовых импульсов для их желаемого функционирования.

    Роботизированная система – еще одна область применения генераторов тактовых импульсов.В робототехнике механические устройства, такие как небольшие двигатели, датчики и различные виды модулей , управляются платой Arduino.

    Однако стоит отметить, что в некоторых схемах, таких как аналого-цифровой преобразователь (на плате Arduino), в качестве сигнала тактового импульса используется «синусоида» , а не прямоугольная волна. Фактически, тактовый импульс может быть либо прямоугольным сигналом, который чередуется между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ, либо синусоидой, которая непрерывно изменяется между 0 В и Vcc.

    Кроме того, генератор тактовых импульсов сделан очень маленьким.Это позволяет устанавливать их в небольшие устройства, такие как ноутбуки, смарт-часы, смартфоны, фитнес-браслеты, дроны и т. д.

    Также существуют специальные типы генераторов тактовых импульсов, известные как « Программируемые генераторы тактовых сигналов ».

    В тактовых генераторах этого типа частота тактового импульса может регулироваться в соответствии с нашими потребностями. Это позволяет программистам или пользователям контролировать скорость, с которой могут работать эти электронные устройства.

    Поскольку большинство этих небольших устройств питаются от батареи .Благодаря регулируемой частоте тактовых импульсов эти устройства могут изменять свою скорость в соответствии со своими потребностями.

    Это повышает их эффективность и экономит заряд батареи, что позволяет им работать в течение длительного времени.

    Как формируется тактовый сигнал?

    Теперь мы знаем, что тактовый импульс генерируется «Генератором тактового сигнала». Каждый генератор сигналов состоит из двух секций: одна — резонансная секция , а вторая — секция усилителя .Помимо этого, он может также иметь другие необязательные дополнительные разделы.

    Резонансная секция основана на кварцевых «пьезоэлектрических кристаллах». Однако в небольших цепях для хобби мы также можем использовать схемы резервуара и схемы RC-генератора . Хотя по точности они не уступают кварцевым электрическим элементам.

    Вторая часть тактового генератора — секция усилителя. Роль секции усилителя состоит в том, чтобы обеспечить выходной сигнал после инвертирования сигнала и построить контур обратной связи обратно в усилитель.

    Далее сгенерированный тактовый сигнал может подаваться на секцию делителя частоты или умножителя частоты . Эти дополнительные секции могут уменьшать частоту или увеличивать выходную частоту без внесения каких-либо изменений в само оборудование.

    Наиболее часто используемый тактовый сигнал состоит из прямоугольного импульса фиксированной частоты с 50% рабочим циклом . Цифровые подсхемы могут активироваться либо на нарастающем, либо на спадающем фронте тактового сигнала.

    Тактовый генератор также можно комбинировать с одним или несколькими PLL и выходными буферами. Они особенно полезны, когда одновременно требуется несколько тактовых сигналов с разными частотами.

    Генератор тактовых импульсов Схема с использованием таймера 555

    Теперь мы знаем, что тактовый импульс является важным компонентом цифровой системы. Но как именно мы можем генерировать тактовый импульс?

    Существует много различных типов схем, доступных для генерации тактового импульса .Например, мы можем сделать генератор тактовых импульсов на основе RC, в котором мы будем использовать синхронизирующий конденсатор и резисторы.

    Это очень простая и надежная схема , которую легко изготовить любителям и студентам. Однако в ситуациях, когда нам нужен очень высокий уровень точности, нам приходит на помощь «кварцевый» или «керамический пьезоэлектрический».

    Они могут обеспечивать очень точный тактовый сигнал и поэтому используются в большинстве цифровых систем.Но их довольно сложно сделать изучающему электронику, и их частота фиксируется кварцевым элементом.

    Не волнуйтесь, схема генератора тактовых импульсов, которую мы собираемся сделать, очень проста в сборке .

    Здесь мы будем делать схему RC-генератора, используя универсальный таймер IC 555. Эта удивительная и очень универсальная микросхема таймера может создавать прямоугольные импульсы с высокой точностью, используя всего лишь конденсатор и два резистора.

    Кроме того, его рабочий цикл можно регулировать в диапазоне от 50% до 100%.Эта схема в основном представляет собой схему нестабильного мультивибратора или схему автономного генератора.

    Принципиальная схема

    Генератор тактовых импульсов частотой 1 Гц с использованием таймера 555

    Вышеприведенная схема представляет собой нестабильный мультивибратор, использующий таймер 555. Таймер 555 работает здесь как автономный мультивибратор.

    Частота и скважность тактового импульса определяется соотношением R1, R2 и C1 . Таким образом, мы можем создать любую частоту, изменяя резисторы R1, R2 и времязадающий конденсатор C1.

    В этой схеме генератора прямоугольных импульсов частота тактового импульса фиксирована. Однако вы также можете сделать генератор с регулируемой частотой, который можно настроить на любую конкретную частоту тактовых импульсов.

    Примечание: Конденсатор C2 используется для уменьшения помех, влияющих на работу таймера. Его можно опустить, чтобы упростить схему.

    Перечень деталей

    Описание детали для [Название]

    Работа схемы

    Используя таймер 555, мы можем производить тактовый импульсный сигнал любой частоты в диапазоне от 1 Гц до 500 килогерц.

    Следующая таблица суммирует разные часы Часть, как мы можем производить просто путем изменения регистра R2 и синхронизатора C.

    9082
    Частота значение R1 Значение R2 значение C 1
    1 Гц 1 kω 68 kω 68 kω 10 мкФ
    2 HZ 1 kω 33 kω 10 мкФ
    100 HZ 1 kω 220 Ω 10 мкФ
    152 HZ 1 kω 100 kω 47 NF 47 NF
    457 HZ 1 KΩ 33 Kω 47 NF
    1 кГц 1 kω 47 kω 15 NF
    10 KHZ 1 kω 68 KΩ 1 NF
    100 кГц 1 кОм 9028 2 220 Ом 10 нФ
    Таблица частот для генерации тактового импульса с использованием таймера 555

    В приведенных выше таблицах показаны значения R1, R2 и C1 для генерации некоторых частот.Вы можете поэкспериментировать с различными значениями R1, R2 и C1, чтобы получить любую частоту, используя этот частотный калькулятор.

    Если вы посмотрите на приведенную выше таблицу, то заметите, что значение R1 остается постоянным (1 кОм). Причина этого в том, что R1 изменяет только рабочих циклов выходной волны на м.

    Поскольку здесь нас не интересует рабочий цикл. Итак, мы сохранили его постоянным. Вы можете прочитать больше об этом здесь.

    Смотреть видео

    Следующее видео на YouTube от Яна Уорда показывает работу и создание схемы простой схемы часов с использованием таймера 555.. Вы можете посмотреть его для получения дополнительной информации.

    Заключение

    Теперь мы знаем, что тактовый импульс является важным компонентом цифровой системы для ее функционирования. В большинстве случаев тактовый сигнал представляет собой непрерывную последовательность прямоугольных волн , колеблющихся на определенной частоте.

    Однако это также может быть синусоида , как в случае аналого-цифрового преобразователя . Цифровой системе нужны тактовые импульсы для синхронизации данных между ее различными подсистемами.

    Генератор тактовых импульсов представляет собой схему, предназначенную для генерации тактовых импульсов. Он состоит из двух основных секций: (i) резонансной секции и (ii) секции усилителя. Частота тактового сигнала может быть дополнительно уменьшена с помощью делителей частоты или умножителей частоты .

    Также генераторы тактовых импульсов являются неотъемлемой частью персональных компьютеров, сетевых систем, мобильных телефонов и роботизированных систем. Кроме того, эти генераторы тактовых импульсов сделаны очень маленькими, чтобы их можно было встроить в небольшие устройства, работающие на батареях , такие как ноутбуки, смартфоны, фитнес-браслеты, смарт-часы и т. д.

    Кроме того, существует особый тип генераторов, называемых «программируемые генераторы тактовых сигналов», которые могут изменять свою тактовую частоту в соответствии с требованиями.

    Мы также научились делать схему генератора тактовых импульсов с использованием таймера 555 . Эта простая схема может создавать прямоугольные волны с частотой 1 Гц.

    Итак, друзья, я надеюсь, что вы нашли «Генератор тактовых импульсов с использованием таймера 555» очень полезным и полезным для ваших проектов. Если вам понравился этот пост, пожалуйста, поделитесь им с друзьями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.