Chastotani nazorat qiluvchi NE555 generatori. NE555 taymeriga asoslangan generator 555 generatorning sozlash bilan sxemasi

Rezistor R1 pulsning takrorlanish tezligini tartibga soladi. Rezistor R2 impulslarning davomiyligini tartibga soladi. Kondansatör C3 chastota diapazonini o'rnatadi.

Jeneratör sxemasining ishlash printsipi

C3 kondansatörü R2 rezistori va VD1 diodi orqali zaryad olayotganda, 3-mikrosxemaning chiqishida yuqori kuchlanish darajasi mavjud (quvvat manbaiga nisbatan yarim volt kamroq). Ayni paytda tranzistor ochiq. Kondensatorni zaryad qilgandan so'ng, mikrosxemaning chiqishi past darajaga o'tadi. Transistor o'chadi. Shu bilan birga, mikrosxemaning 7-pinasi erga o'tadi. C3 kondansatörü ushbu chiqish va R1 qarshiligi orqali zaryadsizlanadi. Keyin jarayon takrorlanadi.

Belgilangan ko'rsatkichlarda generator chastotasi 10 - 300 KHz oralig'ida. Minimal impuls uzunligi 1 mks. Kondensatorning sig'imini oshirish, aytaylik, o'n marta 1 nf, diapazonni 1-30 kHz gacha kamaytiradi. 2,2 nf quvvatga ega generator deyarli barcha audio diapazonni qamrab oladi.

Rezistor R2 1 KOhm dan past bo'lmasligi kerak. Aks holda, proportsionallik buziladi, chunki 7-pin juda yuqori qarshilikka ega.

Havaskor radioga yo'l odatda oddiy sxemalarni yig'ishga urinish bilan boshlanadi. Agar montajdan so'ng darhol sxema hayot belgilarini ko'rsata boshlasa - miltillash, chiyillash, bosish yoki gapirish, unda havaskor radioga yo'l deyarli ochiq. "Gaplash" ga kelsak, ehtimol buning uchun siz ko'p kitoblarni o'qib chiqishingiz, ma'lum miqdordagi kontaktlarning zanglashiga olib, sozlashingiz kerak bo'ladi, ehtimol katta yoki kichik qoziqni yoqishingiz kerak bo'ladi (afzalroq); kichik).

Ammo deyarli har bir kishi darhol miltillovchi chiroqlar va signallarni olishi mumkin. Va bu tajribalar uchun yaxshiroq elementni topish oddiygina mumkin emas. Birinchidan, generator davrlarini ko'rib chiqaylik, lekin bundan oldin mulkiy hujjatlarga murojaat qilaylik - DATA SHEET. Avvalo, 1-rasmda ko'rsatilgan taymerning grafik konturiga e'tibor qaratamiz.

Va 2-rasmda mahalliy ma'lumotnomadagi taymerning tasviri ko'rsatilgan. Bu erda ular va biznikining signal belgilarini solishtirish uchun oddiygina taqdim etilgan, bundan tashqari, "bizning" funktsional diagrammasi batafsilroq va aniqroq ko'rsatilgan.

1-rasm.

2-rasm.

555-ga asoslangan bir martalik

3-rasmda bir martalik sxema ko'rsatilgan. Yo'q, bu multivibratorning yarmi emas, garchi u o'zi tebranishlarni yarata olmasa. Unga ozgina bo'lsa ham tashqaridan yordam kerak.

Shakl 3. Yagona zarbali sxema

Bir martalik operatsiyaning mantig'i juda oddiy. Trigger kiritish 2 rasmda ko'rsatilganidek, bir lahzalik past darajadagi pulsni oladi. Natijada, 3-chiqarishda DT = 1,1 * R * C davomiyligi bilan to'rtburchaklar impuls hosil bo'ladi. Agar formulada R ni ohm va C ni faradda almashtirsak, u holda T vaqti soniyalarda bo'ladi. Shunga ko'ra, kilo-ohm va mikrofaradlar bilan natija millisekundlarda bo'ladi.

4-rasmda oddiy mexanik tugma yordamida tetik pulsni qanday yaratish ko'rsatilgan, garchi u yarimo'tkazgich elementi - mikrosxema yoki tranzistor bo'lishi mumkin.

4-rasm.

Umuman olganda, monovibrator (ba'zan monovibrator deb ataladi va jasur harbiylar kipp relay so'zini ishlatgan) quyidagicha ishlaydi. Tugma bosilganda, 2-pindagi past darajadagi puls taymer 3 chiqishining yuqori bo'lishiga olib keladi. Ushbu signal (2-pin) mahalliy ma'lumotnomalarda ishga tushirish deb nomlanishi bejiz emas.

7-pinga ulangan tranzistor (DISCHARGE) bu holatda yopiq. Shuning uchun, hech narsa vaqt kondansatörü C ni zaryad qilishiga to'sqinlik qilmaydi kipp o'rni kunlarida, albatta, 555 lar yo'q edi, hamma narsa quvurlar yoki eng yaxshisi, diskret tranzistorlar yordamida amalga oshirildi, lekin ish algoritmi bir xil edi.

Kondensator zaryad olayotganda, chiqish voltaji yuqori darajada saqlanadi. Agar bu vaqtda 2-kirishga boshqa impuls qo'llanilsa, chiqish holati o'zgarmaydi, chiqish pulsining davomiyligini bu tarzda qisqartirish yoki oshirish mumkin emas va bir martalik qayta ishga tushirish sodir bo'lmaydi.

Agar siz 4-pinga qayta o'rnatish pulsini (past daraja) qo'llasangiz, bu boshqa masala. Chiqish 3 darhol pasayadi. Qayta tiklash signali eng yuqori ustuvorlikka ega va shuning uchun istalgan vaqtda berilishi mumkin.

Zaryadlanganda, kondansatördagi kuchlanish kuchayadi va oxir-oqibat 2/3U darajasiga etadi. Oldingi maqolada ta'riflanganidek, bu yuqori komparatorning tetik darajasi, chegarasi bo'lib, u taymerni qayta o'rnatishga olib keladi, bu chiqish pulsining oxiri hisoblanadi.

3-pinda past daraja paydo bo'ladi va bir vaqtning o'zida tranzistor VT3 ochiladi, bu kondansatör C ni chiqaradi. Bu impulsning shakllanishini yakunlaydi. Agar chiqish pulsi tugagandan so'ng, lekin undan oldin emas, boshqa tetiklash impulsi qo'llanilsa, chiqishda birinchisi kabi chiqish impulsi hosil bo'ladi.

Albatta, bir martalik qurilmaning normal ishlashi uchun tetiklash pulsi chiqishda hosil bo'lgan impulsdan qisqaroq bo'lishi kerak.

5-rasmda bir martalik qurilmaning ishlash grafigi ko'rsatilgan.

Shakl 5. Bir martalik ish jadvali

Bir martalik qurilmadan qanday foydalanish mumkin?

Yoki mushuk Matroskin aytganidek: "Bu monovibrator nima qiladi?" Bu juda katta, deb javob berishingiz mumkin. Gap shundaki, ushbu monovibratordan olinishi mumkin bo'lgan vaqtni kechiktirish diapazoni nafaqat bir necha millisekundlarga, balki bir necha soatgacha yetishi mumkin. Bularning barchasi RC zanjirining vaqt parametrlariga bog'liq.

Mana, uzoq koridorni yoritish uchun deyarli tayyor yechim. Taymerni ijro etuvchi o'rni yoki oddiy tiristor sxemasi bilan to'ldirish va koridorning uchiga bir nechta tugmachalarni qo'yish kifoya! Men tugmachani bosdim, koridor bo'ylab yurdim va lampochkani o'chirish haqida tashvishlanishga hojat yo'q. Vaqtni kechiktirish oxirida hamma narsa avtomatik ravishda sodir bo'ladi. Xo'sh, bu shunchaki fikrlash uchun oziq-ovqat. Uzoq koridorda yoritish, albatta, monostabil uchun yagona foydalanish holati emas.

555 ni qanday tekshirish mumkin?

Eng oson yo'li - oddiy sxemani lehimlash, buning uchun deyarli hech qanday qo'shimcha kerak bo'lmaydi, faqat bitta o'zgaruvchan qarshilik va chiqish holatini ko'rsatadigan LED.

Mikrosxema 2 va 6-pinlarni ulashi va ularga kuchlanishni qo'llashi kerak, bu o'zgaruvchan qarshilik bilan o'zgartiriladi. Taymerning chiqishiga voltmetr yoki LEDni ulashingiz mumkin, albatta, cheklovchi qarshilik bilan.

Ammo siz hech narsani lehimlashingiz shart emas, hatto mikrosxemaning o'zi "yo'qligida" ham tajriba o'tkazishingiz mumkin; Shunga o'xshash tadqiqotlar Multisim simulyator dasturi yordamida amalga oshirilishi mumkin. Albatta, bunday tadqiqotlar juda ibtidoiy, ammo shunga qaramay, u 555 taymerning mantig'i bilan tanishish imkonini beradi "laboratoriya ishi" ning natijalari 6, 7 va 8-rasmlarda ko'rsatilgan.

6-rasm.

Ushbu rasmda siz kirish kuchlanishining o'zgaruvchan qarshilik R1 tomonidan boshqarilishini ko'rishingiz mumkin. Uning yonida siz "Kalit = A" yozuvini ko'rishingiz mumkin, bu rezistorning qiymatini A tugmachasini bosish orqali o'zgartirish mumkinligini ko'rsatadigan minimal sozlash bosqichi 1% ni tashkil qiladi, ammo bu faqat yo'nalishda tartibga solinishi mumkinligi xafa. qarshilikni oshirish va uni kamaytirish faqat sichqoncha bilan mumkin "

Ushbu rasmda rezistor "tuproqqa" qadar "olib kelingan", uning dvigatelidagi kuchlanish nolga yaqin (aniqlik uchun multimetr bilan o'lchanadi). Dvigatelning bu pozitsiyasi bilan taymerning chiqishi yuqori, shuning uchun chiqish tranzistori yopiladi va uning oq o'qlari bilan ko'rsatilgandek LED1 yonmaydi.

Quyidagi rasm kuchlanish biroz oshganligini ko'rsatadi.

7-rasm.

Ammo o'sish xuddi shunday emas, balki ma'lum chegaralarga, ya'ni komparatorlarning ishlash chegaralariga rioya qilish bilan sodir bo'ldi. Gap shundaki, 1/3 va 2/3, agar o'nli kasrlarda foiz sifatida ifodalansa, mos ravishda 33,33 ... va 66,66 ... bo'ladi. O'zgaruvchan rezistorning kiritilgan qismi Multisim dasturida foizda ko'rsatilgan. 12V kuchlanish bilan bu 4 va 8 volt bo'lib chiqadi, bu tadqiqot uchun juda qulaydir.

Shunday qilib, 6-rasmda qarshilik 65% ga kiritilganligini ko'rsatadi va undagi kuchlanish 7,8V ni tashkil qiladi, bu hisoblangan 8 voltdan bir oz kamroq. Bunday holda, chiqish LED o'chirilgan, ya'ni. Taymerning chiqishi hali ham yuqori.

8-rasm.

2 va 6 kirishlardagi kuchlanishning atigi 1 foizga biroz oshishi (dastur kamroq ruxsat bermaydi) LED1 ning yoritilishiga olib keladi, bu 8-rasmda ko'rsatilgan - LED yonidagi o'qlar qizil rangga ega bo'ldi. Sxemaning bunday xatti-harakati Multisim simulyatorining juda aniq ishlashini ko'rsatadi.

Agar siz 2 va 6-pinlarda kuchlanishni oshirishda davom etsangiz, u holda taymer chiqishida hech qanday o'zgarish bo'lmaydi.

Taymer 555 bo'yicha generatorlar

Taymer tomonidan yaratilgan chastotalar diapazoni juda keng: davri bir necha soatga yetishi mumkin bo'lgan eng past chastotadan bir necha o'nlab kilogerts chastotalarigacha. Bularning barchasi vaqt zanjirining elementlariga bog'liq.

Agar qat'iy to'rtburchaklar to'lqin shakli talab etilmasa, u holda bir necha megahertzgacha bo'lgan chastotalar yaratilishi mumkin. Ba'zan bu butunlay qabul qilinadi - shakl muhim emas, lekin impulslar mavjud. Ko'pincha raqamli texnologiyada impulslar shakliga nisbatan bunday beparvolikka yo'l qo'yiladi. Masalan, puls hisoblagichi pulsning ko'tarilishi yoki pasayishiga javob beradi. Qabul qiling, bu holda pulsning "to'rtburchakligi" umuman ahamiyatga ega emas.

Kvadrat to'lqin impuls generatori

Kvadrat to'lqinli impuls generatorining mumkin bo'lgan variantlaridan biri 9-rasmda ko'rsatilgan.

Shakl 9. Kvadrat to'lqinli impuls generatorlarining diagrammasi

Jeneratör ishining vaqt sxemalari 10-rasmda ko'rsatilgan.

Shakl 10. Jeneratör ishining vaqt sxemalari

Yuqori grafik taymerning chiqish signalini (3-pin) ko'rsatadi. Va pastki grafik vaqt kondansatkichlarida kuchlanish qanday o'zgarishini ko'rsatadi.

Har bir narsa 3-rasmda ko'rsatilgan bir martalik sxemada muhokama qilinganidek sodir bo'ladi, faqat 2-pindagi tetiklantiruvchi yagona impuls ishlatilmaydi.

Gap shundaki, kontaktlarning zanglashiga olib yoqilganda C1 kondansatkichidagi kuchlanish nolga teng bo'ladi va aynan shu 10-rasmda ko'rsatilganidek, taymer chiqishini yuqori darajadagi holatga aylantiradi. C1 kondansatörü R1 rezistori orqali zaryadlana boshlaydi.

Kondensatordagi kuchlanish 2/3 * U yuqori tetik chegarasiga yetguncha eksponent ravishda oshadi. Natijada, taymer nol holatga o'tadi, shuning uchun C1 kondansatörü 1/3 * U pastki chegarasiga zaryadsizlana boshlaydi. Ushbu chegaraga erishilganda, taymer chiqishi yuqori bo'ladi va hamma narsa qaytadan boshlanadi. Yangi tebranish davri hosil bo'ladi.

Bu erda siz C1 kondansatörü bir xil R1 qarshiligi orqali zaryadlangan va zaryadsizlanganligiga e'tibor berishingiz kerak. Shuning uchun zaryadlash va tushirish vaqtlari tengdir va shuning uchun bunday generatorning chiqishidagi tebranishlar shakli meanderga yaqin.

Bunday generatorning tebranish chastotasi f = 0,722 / (R1 * C1) juda murakkab formula bilan tavsiflanadi. Agar hisob-kitoblar paytida R1 rezistorining qarshiligi Ohmda ko'rsatilgan bo'lsa va C1 kondansatkichning sig'imi Faradlarda bo'lsa, u holda chastota Hertzda olinadi. Agar ushbu formulada qarshilik kiloohm (KOhm) da, kondansatkichning sig'imi esa mikrofaradlarda (mF) ifodalangan bo'lsa, natija kilogerts (KHz) da olinadi. Sozlanishi chastotali generatorni olish uchun R1 rezistorini o'zgaruvchan bilan almashtirish kifoya.

Sozlanishi mumkin bo'lgan ish aylanishiga ega impuls generatori

Meander, albatta, yaxshi, lekin ba'zida pulsning ish aylanishini tartibga solishni talab qiladigan vaziyatlar yuzaga keladi. DC motorlarining aylanish tezligi (PWM kontrollerlari) shunday boshqariladi, bular doimiy magnitlanganlardir.

Kvadrat to'lqin to'rtburchak puls bo'lib, unda puls vaqti (yuqori darajadagi t1) pauza vaqtiga (past darajadagi t2) teng bo'ladi. Elektronikada bu nom arxitekturadan kelib chiqqan bo'lib, bu erda meander g'ishtdan yasalgan naqsh deb ataladi. Puls va pauzaning umumiy vaqti impuls davri deb ataladi (T = t1 + t2).

Ish aylanishi va ish aylanishi

Impuls davrining uning davomiyligiga nisbati S = T/t1 ish davri deb ataladi. Bu o'lchovsiz miqdor. Meander uchun bu ko'rsatkich 2 ga teng, chunki t1 = t2 = 0,5 * T. Ingliz tilidagi adabiyotlarda duty cycle o'rniga teskari qiymat ko'proq qo'llaniladi - duty cycle (inglizcha: Duty cycle) D = 1/S, foiz sifatida ifodalangan.

Agar siz 9-rasmda ko'rsatilgan generatorni biroz yaxshilasangiz, sozlanishi ish aylanishi bilan generatorni olishingiz mumkin. Bunday generatorning sxemasi 11-rasmda ko'rsatilgan.

11-rasm.

Ushbu sxemada C1 kondansatkichning zaryadi R1, RP1, VD1 zanjiri bo'ylab sodir bo'ladi. Kondensatordagi kuchlanish 2/3*U yuqori chegaraga yetganda, taymer past darajadagi holatga o'tadi va C1 kondansatörü VD2, RP1, R1 zanjiri orqali kondansatördagi kuchlanish pastki chegaraga tushguncha zaryadsizlanadi. 1/3 * U, nima uchun tsikl takrorlanganidan keyin.

RP1 slayderining o'rnini o'zgartirish zaryadlash va zaryadsizlanish davomiyligini sozlash imkonini beradi: agar zaryadlash davomiyligi oshsa, zaryadsizlanish vaqti kamayadi. Bunday holda, impulsni takrorlash davri o'zgarishsiz qoladi, faqat ish aylanishi yoki ish aylanishi o'zgaradi. Xo'sh, kim qulayroq ekanligiga bog'liq.

555 taymerga asoslanib, siz nafaqat generatorlarni, balki keyingi maqolada muhokama qilinadigan boshqa ko'plab foydali qurilmalarni ham qurishingiz mumkin. Aytgancha, 555 taymerda generatorlar chastotasini hisoblash uchun kalkulyator dasturlari mavjud va Multisim simulyator dasturida bu maqsadlar uchun maxsus yorliq mavjud.

Boris Aladishkin,

Maqolaning davomi:

Va nihoyat, biz bunga erishdik. Kichkina rulonlarni yig'gandan so'ng, men o'rnatish va ishlatish uchun jiddiyroq va murakkab yangi sxemaga o'tishga qaror qildim. Keling, so'zdan harakatga o'tamiz. To'liq diagramma quyidagicha ko'rinadi:

U o'z-o'zidan ishlab chiqaruvchi printsipi asosida ishlaydi. To'xtatuvchi haydovchini tepadi UCC27425 va jarayon boshlanadi. Drayv GDT ga impuls beradi (Gate Drive Transformator - so'zma-so'z: eshiklarni boshqaradigan transformator) GDT bilan antifazada ulangan 2 ta ikkilamchi o'rash mavjud. Ushbu ulanish tranzistorlarning o'zgaruvchan ochilishini ta'minlaydi. Ochish paytida tranzistor o'zi va 4,7 mkF kondansatör orqali oqimni pompalaydi. Ayni paytda lasanda zaryadsizlanish hosil bo'ladi va signal OS orqali haydovchiga o'tadi. Drayv GDTdagi oqim yo'nalishini o'zgartiradi va tranzistorlar o'zgaradi (ochiq bo'lgan yopiladi, ikkinchisi esa ochiladi). Va bu jarayon to'xtatuvchidan signal bor ekan, takrorlanadi.

GDT eng yaxshi import qilingan halqaga o'raladi - Epcos N80. Sariqlar 1: 1: 1 yoki 1: 2: 2 nisbatda o'ralgan. O'rtacha, taxminan 7-8 burilish, agar xohlasangiz, uni hisoblashingiz mumkin. Keling, kuch tranzistorlarining eshiklarida RD zanjirini ko'rib chiqaylik. Ushbu zanjir o'lik vaqtni ta'minlaydi. Bu ikkala tranzistor ham yopiq bo'lgan vaqt. Ya'ni, bitta tranzistor allaqachon yopilgan, ikkinchisi esa hali ochishga ulgurmagan. Printsip shunday: tranzistor rezistor orqali muammosiz ochiladi va diod orqali tezda zaryadsizlanadi. Oscillogramma quyidagicha ko'rinadi:

Agar siz o'lik vaqtni bermasangiz, ikkala tranzistor ham ochiq bo'lishi mumkin va keyin quvvat portlashi sodir bo'ladi.

Davom etishga ruxsat. OS (teskari aloqa) bu holda KT (oqim transformatori) shaklida amalga oshiriladi. KT Epcos N80 ferrit halqasiga kamida 50 burilish bilan o'ralgan. Ikkilamchi o'rashning pastki uchi halqa orqali tortiladi va erga ulanadi. Shunday qilib, ikkilamchi o'rashdan yuqori oqim KTda etarli potentsialga aylanadi. Keyinchalik, KT dan oqim kondansatkichga (aralashuvni yumshatadi), Schottky diodlariga (faqat bitta yarim tsikldan o'tadi) va LEDga (zener diodi vazifasini bajaradi va generatsiyani ingl.) o'tadi. Generatsiya paydo bo'lishi uchun transformatorning iborasini ham kuzatish kerak. Agar nasl bo'lmasa yoki juda zaif bo'lsa, faqat KTni aylantirishingiz kerak.

Keling, to'xtatuvchini alohida ko'rib chiqaylik. Albatta, men sindiruvchi bilan terladim. Men 5 xilini to'pladim ... Ba'zilari HF oqimidan shishiradi, boshqalari kerak bo'lganda ishlamaydi. Keyin men sizga o'zim qilgan barcha to'xtatuvchilari haqida aytib beraman. Men, ehtimol, eng birinchidan boshlayman 494 TL. Sxema standartdir. Chastotani va ish aylanishini mustaqil ravishda sozlash mumkin. Quyidagi sxema 0 dan 800-900 Gts gacha bo'lishi mumkin, agar siz 1 uF kondansatörni 4,7 uF kondansatör bilan almashtirsangiz. Ish nisbati 0 dan 50 gacha. Sizga kerak bo'lgan narsa! Biroq, bitta LEKIN bor. Ushbu PWM tekshirgichi RF oqimiga va bobinning turli maydonlariga juda sezgir. Umuman olganda, lasanga ulanganda, to'sar oddiygina ishlamadi, yoki hamma narsa 0 yoki CW rejimida edi. Himoya qisman yordam berdi, lekin muammoni to'liq hal qilmadi.

Quyidagi to'sar yordamida yig'ildi UC3843 juda tez-tez IIPda, ayniqsa ATXda topilgan, men uni aslida qaerdan oldim. Sxema ham yomon emas va undan kam emas 494 TL parametrlar bo'yicha. Bu erda chastotani 0 dan 1 kHz gacha va ish aylanishini 0 dan 100% gacha sozlash mumkin. Bu menga ham mos edi. Ammo yana rulondagi bu pikaplar hamma narsani buzdi. Bu erda hatto himoya qilish ham yordam bermadi. Men rad etishga majbur bo'ldim, garchi men uni doskaga yaxshi yig'ganman ...

Men eman daraxtiga qaytishga qaror qildim va ishonchli, ammo kam funktsional 555 . Men burst interrupter bilan boshlashga qaror qildim. Interrupterning mohiyati shundaki, u o'zini to'xtatadi. Bir mikrosxema (U1) chastotani, ikkinchisi (2) davomiylikni, uchinchisi (U3) birinchi ikkitasining ish vaqtini belgilaydi. U2 bilan qisqa puls davomiyligi bo'lmasa, hamma narsa yaxshi bo'lar edi. Ushbu to'xtatuvchi DRSSTC uchun mo'ljallangan va SSTC bilan ishlashi mumkin, lekin menga bu yoqmadi - oqimlari nozik, ammo yumshoq. Keyin muddatni oshirishga bir necha bor urinishlar bo'ldi, ammo ular muvaffaqiyatsizlikka uchradi.

555 uchun generator sxemalari

Keyin men sxemani tubdan o'zgartirishga va kondansatör, diod va rezistorda mustaqil vaqtni belgilashga qaror qildim. Ko'pchilik bu sxemani bema'ni va ahmoq deb hisoblashi mumkin, ammo u ishlaydi. Printsip shunday: signal kondansatör zaryadlanmaguncha haydovchiga boradi (menimcha, hech kim bu bilan bahslashmaydi). NE555 signal hosil qiladi, u rezistor va kondansatör orqali o'tadi va agar qarshilik qarshiligi 0 Ohm bo'lsa, u faqat kondansatör orqali o'tadi va ish aylanishidan qat'i nazar, davomiyligi maksimal (sig'im etarli bo'lsa). generatordan. Rezistor zaryadlash vaqtini cheklaydi, ya'ni. Qarshilik qanchalik katta bo'lsa, zarba shunchalik qisqaroq bo'ladi. Haydovchi qisqaroq, lekin bir xil chastotali signal oladi. Kondensator rezistor (1k ga tushadi) va diod orqali tezda zaryadsizlanadi.

Afzalliklari va kamchiliklari

pros: Chastotadan mustaqil ish aylanishini sozlash, agar to'xtatuvchi yonib ketsa, SSTC hech qachon CW rejimiga o'tmaydi.

Minuslar: ish aylanishini "cheksiz" oshirish mumkin emas, masalan UC3843, u kondansatkichning sig'imi va generatorning ish aylanishi bilan cheklangan (u generatorning ish aylanishidan kattaroq bo'lishi mumkin emas). Oqim kondansatör orqali silliq oqadi.

Men haydovchining ikkinchisiga qanday munosabatda bo'lishini bilmayman (silliq zaryadlash). Bir tomondan, haydovchi ham tranzistorlarni muammosiz ochishi mumkin va ular ko'proq qiziydi. Boshqa tomondan UCC27425- raqamli mikrosxema. Buning uchun faqat jurnal mavjud. 0 va jurnal. 1. Bu shuni anglatadiki, kuchlanish chegaradan yuqori bo'lsa, UCC minimaldan pastga tushishi bilanoq ishlamaydi; Bunday holda, hamma narsa odatdagidek ishlaydi va tranzistorlar butunlay ochiladi.


Keling, nazariyadan amaliyotga o'tamiz

Men Tesla generatorini ATX korpusiga yig'dim. Quvvat manbai kondansatörü 1000 uF 400V. Xuddi shu ATX dan 8A 600V da diodli ko'prik. Ko'prik oldiga 10 Vt 4,7 Ohm qarshilik qo'ydim. Bu kondansatörning silliq zaryadlanishini ta'minlaydi. Drayvni quvvatlantirish uchun men 220-12V transformator va 1800 uF kondansatkichli stabilizatorni o'rnatdim.

Qulaylik va issiqlikni olib tashlash uchun diodli ko'priklarni radiatorga burab qo'ydim, garchi ular zo'rg'a qizisa ham.

To'sar deyarli kanop kabi yig'ildi, tenglikni bir bo'lagi oldi va yordamchi pichoq bilan yo'llarni kesib tashladi.

Quvvat bloki ventilyatorli kichik radiatorga yig'ilgan; keyinchalik bu radiator sovutish uchun etarli ekanligi ma'lum bo'ldi. Haydovchi kuchli kartonning ustiga qalin karton orqali o'rnatildi. Quyida Tesla generatorining deyarli yig'ilgan dizayni fotosurati mavjud, ammo u sinovdan o'tkazilmoqda;

Bobin toroidi diametri 50 mm bo'lgan gofrirovka qilingan plastmassa trubadan yig'ilgan va alyuminiy lenta bilan qoplangan. Ikkilamchi o'rashning o'zi taxminan 1000 burilishda 0,22 mm simli 20 sm balandlikdagi 110 mm quvurga o'raladi. Birlamchi o'rash quvvat bo'limi orqali oqimni kamaytirish uchun chegara bilan qilingan 12 burilishni o'z ichiga oladi. Men buni boshida 6 burilish bilan qildim, natija deyarli bir xil, lekin menimcha, bir necha santimetr qo'shimcha zaryadsizlanish uchun tranzistorlarni xavf ostiga qo'yishning hojati yo'q. Boshlang'ichning ramkasi oddiy gul idishidir. Men boshidan ikkinchi darajalini lenta bilan o'rab, lentaning ustiga birlamchini o'rab qo'ysam, teshilmaydi deb o'yladim. Ammo, afsuski, u buzib tashlandi ... Albatta, u qozonda ham sindi, lekin bu erda lenta muammoni hal qilishga yordam berdi. Umuman olganda, tayyor dizayn quyidagicha ko'rinadi:

Xo'sh, oqindi bilan bir nechta fotosuratlar

Endi hamma narsa bajarilganga o'xshaydi.

Yana bir nechta maslahatlar: lasanni darhol tarmoqqa ulashga urinmang, u darhol ishlaydi degan haqiqat emas. Elektr ta'minotining haroratini doimiy ravishda kuzatib boring, agar u qizib ketgan bo'lsa, u portlashi mumkin. Juda yuqori chastotali ikkilamchi tranzistorlarni shamol qilmang 50b60 ma'lumotlar varag'iga ko'ra maksimal 150 kHz chastotada ishlashi mumkin, aslida bir oz ko'proq. To'sarlarni tekshiring, lasanning ishlash muddati ularga bog'liq. Quvvat harorati uzoq vaqt barqaror bo'lgan maksimal chastota va ish aylanishini toping. Juda katta bo'lgan toroid ham quvvat manbaiga zarar etkazishi mumkin.

SSTC operatsiyasi videosi

P.S. Quvvatli tranzistorlar IRGP50B60PD1PBF dan foydalanilgan. Loyiha fayllari. Omad, men siz bilan edim [)eNiS!

TESLA generatori maqolasini muhokama qiling

Oddiy tiyinlarga sotiladi - SMD versiyasidagi mikrosxema, qoida tariqasida, taxminan 5 rublni, chuqurlikda - 7-10 rublni tashkil qiladi. Ayniqsa, men kabi radio havaskor, ertami-kechmi turli dizaynlar uchun nisbatan aniq, sozlanishi va oddiy generatorni talab qiladi. Menga osiloskopning ishlashi bilan tanishish kerak edi. Men maqolada qiziqarli sxemani topdim, u xizmatga yaroqliligini tekshirish uchun taymer uchun sinovchi sifatida tasvirlangan.

Taymerdagi impuls generatorining sxematik diagrammasi

Jeneratör to'rtburchak pulslarni ishlab chiqaradi. Tebranish davri R1, R2 rezistorlari va C1 kondansatkichlarining qiymatlari bilan bog'liq. Men diagrammani biroz o'zgartirdim, o'zimning imzoimni chizdim, garchi uni SMD ostida chizgan bo'lsam ham, lekin oxir-oqibat Dipni o'rnatishga qaror qildim.

Doimiy rezistorlar o'rniga sozlash uchun ikkita 100 kOhm regulyator rezistorlar o'rnatildi, yangi, yaxshi sozlanishi.

Taymer chiqishi (pin 3) 100 nanofaradli kondansatör, oddiy keramika bilan bo'linadi, bu esa chiqishning qisqarishini yoki signal darajasining juda yuqori bo'lishini oldini oladi. Mikrosxemaning quvvat manbaiga shisha diod o'rnatilgan bo'lib, u kontaktlarning zanglashiga olib keladigan batareyaning teskari polaritesidan himoya qiladi - agar siz qutbni noto'g'ri ulagan bo'lsangiz, u yonib ketmasligi uchun.Ko'rsatkich uchun oqim cheklovchi rezistorli LED o'rnatilgan - qurilma yoqilganda va ishlayotganida shunday ko'rishingiz mumkin.Devrendagi rezistorlarning aksariyati o'lchamlarni kamaytirish va burg'ulashsiz o'rnatishni soddalashtirish uchun tekis dizaynda qo'llaniladi, standart o'lcham ishlatiladi1206 .

Jeneratör sxemasi keng diapazonda yaxshi tartibga solingan, regulyatorlarning katta reytinglari tufayli sozlash yaxshi. Sinovlar davomida qurilma 6 voltli akkumulyatordan quvvatlanadi, oqim iste'moli regulyator slayderlari tomonidan chiqariladigan robot rejimiga qarab 15-25 mA ni tashkil qiladi.Ishonchliligi uchun zanjirdagi sozlash rezistorlari bilan bir necha kiloohm qo'shimcha rezistorlarni qo'yish tavsiya etiladi, lekin oddiy sinovlar uchun shoshilinch ravishda qilingan bu oddiy ro'molcha juda yaxshi. .

555 taymer yordamida arra tishli tebranish generatorini ham qurishingiz mumkin.

Taymerning chiqishida yuqori darajadagi kuchlanish mavjud bo'lganda, kondansatör C1 dala tranzistoridagi oqim manbaidan sekin zaryadlanadi. Kondensatordagi kuchlanish 2Upit / 3 darajasiga yetishi bilan taymerning chiqishidagi yuqori kuchlanish darajasi past darajaga o'zgaradi va kondansatör mikrosxemaning ochiq ichki tranzistori orqali tezda zaryadsizlanadi.

Amaldagi sxemaning videosi

Generatsiya chastotasi dala tranzistoridagi to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai darajasi va C1 kondansatkichning sig'imi bilan belgilanadi. Jeneratorning tebranish davri teng T=C1.Upit/(3I) . Sxema yig'ildi va redmoon tomonidan sinovdan o'tkazildi.

Elektr impulsi - kuchlanish yoki oqimning qisqa muddatli o'sishi. Ya'ni, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan hodisasi bo'lib, unda kuchlanish bir necha marta keskin ko'tariladi va keyin xuddi shunday keskin ravishda asl qiymatiga tushadi. Eng aniq misol - bu bizning yuragimizni uradigan elektr impulsi. Eng ko'p impulslar miya va orqa miya nerv hujayralarida sodir bo'ladi. Biz elektr impulslari tufayli darslarni o'ylaymiz va hal qilamiz! Elektronika haqida nima deyish mumkin? Elektronikada impulslar hamma joyda qo'llaniladi. Masalan, mikrokontrollerlarda yoki hatto uy kompyuterining to'liq huquqli protsessorlarida elektr impulslari uning ishlash ritmini o'rnatadi. Ular, shuningdek, soat pulslari yoki sinxronlash impulslari deb ataladi. Ba'zan kompyuterlarning ishlashi soat tezligi qiymatlari yordamida aniq taqqoslanadi. Elektron qurilmalar ichidagi barcha ma'lumotlar impulslar yordamida ham uzatiladi. Bizning Internet, simli va simsiz, uyali aloqa va hatto televizorning masofadan boshqarish pulti puls signalidan foydalanadi. Keling, bir nechta vazifalarni bajarishga harakat qilaylik va o'z tajribamizdan elektr impulslarini yaratish xususiyatlarini tushunamiz. Keling, ularning muhim xususiyatlarini bilishdan boshlaylik.

1. Impuls signalining davri va ish sikli

Tasavvur qilaylik, biz Yangi yilga tayyorgarlik ko'ryapmiz va biz shunchaki miltillovchi gulchambar yasashimiz kerak. Biz uni qanday qilib o'z-o'zidan miltillashini bilmasligimiz uchun, biz tugma bilan gulchambar qilamiz. Biz tugmachani o'zimiz bosamiz, shu bilan gulchambar pallasini quvvat manbaiga ulaymiz va lampochkalarning yonishiga olib kelamiz. Qo'lda boshqariladigan gulchambarning sxematik diagrammasi quyidagicha ko'rinadi:

Tashqi ko'rinish tartibi


Biz sxemani yig'amiz va kichik sinovni o'tkazamiz. Keling, oddiy algoritm bo'yicha gulchambarni boshqarishga harakat qilaylik:
  1. tugmasini bosing;
  2. 1 soniya kuting;
  3. tugmani qo'yib yuboring;
  4. 2 soniya kuting;
  5. 1-bandga o'ting.
Bu ommaviy jarayon algoritmidir. Algoritmga muvofiq tugmani bosish orqali biz haqiqiy impuls signalini yaratamiz! Grafikda uning vaqt diagrammasini tasvirlaymiz.
Berilgan signal uchun takrorlanish davri va chastotasini aniqlashimiz mumkin. Takrorlash davri (T)- bu gulchambar asl holatiga qaytadigan vaqt davri. Ushbu segment rasmda aniq ko'rinadi, u uch soniyaga teng. Takrorlash davrining o'zaro kelishi deyiladi davriy signalning chastotasi (F). Signal chastotasi Gertsda o'lchanadi. Bizning holatda: F = 1/T = 1/3 = 0,33 Hz Takrorlash davrini ikki qismga bo'lish mumkin: gulchambar yoqilganda va u yoqilmaganda. Gulchambar yoqilgan vaqt uzunligi deyiladi zarba davomiyligi (t). Endi qiziqarli qism keladi! Takrorlash davrining (T) zarba davomiyligiga (t) nisbati deyiladi ish aylanishi. S = T/t Signalimizning ish aylanishi S = 3/1 = 3. Ish aylanishi o'lchovsiz miqdordir. Ingliz tilidagi adabiyotda yana bir atama qabul qilingan - ish aylanishi. Bu ish aylanishining o'zaro ta'siri. D = 1 / S = t / T Bizning gulchambarimiz holatida to'ldirish omili: D = 1/3 = 0,33(3) ≈ 33% Ushbu variant yanada aniqroq. D = 33% davrning uchdan bir qismini impuls egallaganligini bildiradi. Va, masalan, D = 50% bilan, taymer chiqishidagi yuqori signal darajasining davomiyligi past darajaning davomiyligiga teng bo'ladi.

2. 555 chip yordamida impuls signalini yaratish

Keling, odamni va tugmani almashtirishga harakat qilaylik, chunki biz bayram davomida har 3 soniyada gulchambarni yoqish va o'chirishni xohlamaymiz. Avtomatik impuls generatori sifatida biz 555 oilasining juda mashhur mikrosxemasidan foydalanamiz 555 mikrosxemasi belgilangan xususiyatlarga ega bo'lgan yagona yoki davriy impulslarning generatoridir. Boshqacha qilib aytganda, mikrosxemalarning bu sinfi taymerlar deb ataladi. Turli kompaniyalar tomonidan ishlab chiqilgan 555 taymerining turli xil modifikatsiyalari mavjud: KR1006VI1, NE555, TLC555, TLC551, LMC555. Qoida tariqasida, ularning barchasi bir xil pinlar to'plamiga ega.
Ishlab chiqaruvchilar, shuningdek, taymer ishining ikkita rejimini ajratib ko'rsatishadi: bir martalik va multivibrator. Ikkinchi rejim biz uchun mos keladi, bu rejimda taymer doimiy ravishda belgilangan parametrlar bilan impulslarni hosil qiladi. Masalan, bitta LEDni 555 taymeriga ulaymiz. Bundan tashqari, biz LEDning musbat terminali quvvat manbaiga, tuproq esa taymerga ulanganda variantdan foydalanamiz. Nima uchun bunday qilganimiz keyinroq aniq bo'ladi.

Sxematik diagramma

Tartib ko'rinishi


Eslatma. Kondansatkich C2 sxemada ishlatilmasligi mumkin. Ushbu sxema uchta baholanmagan komponentga ega: rezistorlar Ra va Rb va kondansatör C1 (bundan buyon matnda C). Gap shundaki, aynan shu elementlar yordamida bizga kerak bo'lgan hosil bo'lgan impuls signalining xarakteristikalari sozlanadi. Bu mikrosxema uchun texnik hujjatlardan olingan oddiy formulalar yordamida amalga oshiriladi. T = 1/F = 0,693*(Ra + 2*Rb)*C; (1) t = 0,693*(Ra + Rb)*C; (2) Ra = T * 1,44 * (2 * D-1) / C; (3) Rb = T*1,44*(1-D)/C. (4) Bu erda F - signal chastotasi; T - puls davri; t - uning davomiyligi; Ra va Rb kerakli qarshiliklardir. Ushbu formulalarga asoslanib, to'ldirish koeffitsienti 50% dan kam bo'lishi mumkin emas (aks holda biz salbiy qarshilik qiymatini olamiz). Qanday yangilik! Biz gulchambar bilan nima qilishimiz kerak? Haqiqatan ham, bizning formulamizga ko'ra, impuls signalining ish aylanishi, albatta, 33% bo'lishi kerak. Ushbu cheklovdan o'tishning ikki yo'li mavjud. Birinchi usul - boshqa taymer ulanish sxemasidan foydalanish. D parametrini butun diapazonda 0 dan 100% gacha o'zgartirishga imkon beruvchi murakkabroq sxemalar mavjud. Ikkinchi usul sxemani o'zgartirishni talab qilmaydi. Biz shunchaki taymerning chiqishini o'zgartiramiz! Aslida, yuqorida taklif qilingan sxemada biz buni allaqachon qildik. Biz LEDning katodini taymerning chiqishiga ulaganimizni eslaylik. Ushbu sxemada taymer chiqishi past bo'lganda LED yonadi. Agar shunday bo'lsa, u holda sxemaning Ra va Rb qarshiliklarini D ish davri 66,6% ga teng bo'lishi uchun sozlashimiz kerak. T = 3 sek va D = 0,66 ekanligini hisobga olsak, biz quyidagilarni olamiz: Ra = 3 * 1,44 * (2 * 0,66 - 1)/0,0001 = 13824 Ohm Rb = 3 * 1,44 * (1-D) / 0,0001 = 14688 Ohm At Aslida, agar biz D ning aniqroq qiymatlaridan foydalansak, biz Ra = Rb = 14400 Ohmni olamiz. Bunday qiymatga ega bo'lgan rezistorni topishimiz dargumon. Katta ehtimol bilan bir nechta rezistorlarni ketma-ket joylashtirishimiz kerak bo'ladi, masalan: 10 KOhm uchun bitta rezistor va 1 KOhm uchun 4 dona. Kattaroq aniqlik uchun biz yana ikkita 200 Ohm rezistorni qo'shishimiz mumkin. Natija shunday bo'lishi kerak: Ushbu sxema 15KŌ rezistorlardan foydalanadi.

3. LEDlar guruhini 555 taymerga ulash

Endi biz kerakli ritmni qanday o'rnatishni o'rgandik, keling, kichik gulchambar yig'amiz. Yangi sxemada beshta LED har soniyada 0,5 soniya davomida yonadi. Bunday ritm uchun Ra = 0, Rb = 7,2 kOm. Ya'ni, Ra rezistorining o'rniga biz jumperni qo'yishimiz mumkin. 555 IC ning chiqishi bir vaqtning o'zida 5 ta LEDni yoqish uchun juda zaif. Ammo haqiqiy gulchambarda ularning soni 15, 20 yoki undan ko'p bo'lishi mumkin. Ushbu muammoni hal qilish uchun biz elektron kalit rejimida ishlaydigan bipolyar tranzistordan foydalanamiz. Keling, eng keng tarqalgan NPN 2N2222 tranzistorini olaylik. Ushbu sxemada siz N-kanalli dala effektli tranzistorni ham ishlatishingiz mumkin, masalan, 2N7000. Bizning LEDlarimiz tokni sozlash rezistorini talab qiladi. Beshta parallel ulangan LEDning umumiy oqimi I = 20 mA * 5 = 100 mA ga teng bo'lishi kerak. Butun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishi 9 volt. Qizil LEDda kuchlanish 2 voltga tushadi. Shunday qilib, sxemaning ushbu qismida Ohm qonuni quyidagicha ko'rinadi: 100 mA = (9V-2V) / R; shuning uchun R2 = 7V / 0.1A = 70 Ohm. Keling, ikkita 200 Ohm rezistorni parallel ravishda ulash orqali erishish mumkin bo'lgan qarshilikni 100 Ohmga aylantiramiz. Yoki siz hatto bitta 200 Ohm rezistorni qoldirishingiz mumkin, LEDlar biroz xiraroq yonadi.

Sxematik diagramma


Tartib ko'rinishi


Eslatma. Kondansatkich C2 sxemada ishlatilmasligi mumkin. Biz sxemani yig'amiz, batareyani ulaymiz va natijani kuzatamiz. Agar hamma narsa kerakli darajada ishlayotgan bo'lsa, biz qiziqarli qurilmalar yasash orqali bilimlarimizni mustahkamlaymiz.

Vazifalar

  1. Ovoz generatori. Garland pallasida LEDlar guruhini piezo dinamik bilan almashtiring. Ovoz chastotasini, masalan, 100 Gts ga oshiring. Agar siz chastotani 15 kHz ga oshirsangiz, chivinlarni qaytarishingiz mumkin!
  2. Temir yo'l svetofori. Ikkita LEDni taymerga ulang, ulardan biri taymerga katod orqali, ikkinchisi esa anod orqali ulanadi. Impuls chastotasini 1 Gts ga o'rnating.

Xulosa

Yuqorida aytib o'tilganidek, 555 taymer juda mashhur chipdir. Buning sababi shundaki, aksariyat elektron qurilmalar davriy jarayonlar bilan tavsiflanadi. Har qanday tovush davriy jarayondir. Dvigatel tezligini boshqaradigan PWM signali ham davriy va o'zgaruvchan ish aylanishi bilan. Va allaqachon aytib o'tilganidek, har qanday mikrokontroller va protsessorning ishlashi juda aniq chastotaga ega bo'lgan soat signaliga asoslanadi. Keyingi darsda taymer va ikkilik hisoblagich yordamida ikkilik soat yasaymiz. Bu biroz qiyinroq, ammo qiziqarliroq bo'ladi!