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.
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 | |
| 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.
Генератор прямоугольного сигнала 100КГц на микросхеме 555
Музыкальный сигнал совсем не похож на меандр. Частотный диапазон, воспринимаемый средним взрослым человеком редко превышает 17КГц. Поэтому я считаю, что эмоциональные обсуждения того, как тот или иной усилитель справляется с “прямоугольником” 100КГц – не слишком убедительны. Но как инженер-электронщик могу подтвердить, что “просвистеть” усилитель меандром 100КГц может помочь обнаружить проблемы в конструкции, совсем неочевидные при тестировании сигналами в звуковом диапазоне частот.
Прежде, чем собрать данный генератор на КМОП 555 таймере, я опробовал К561ЛА7, К561ЛН2, 74HC04 и 74HCT04, а так же обычный 555 – в различных вариантах схем релаксационных генераторов. Они все звенят ужастно. Так что из моего опыта получилось лишь два приемлимых бюджетных варианта:
Микросхема таймера 555
Важно: в данной конструкции необходимо использовать только качественный КМОП вариант 555 таймера. Обычные биполярные 555, к которым относится и КР1006ВИ1, работают плохо. Пример хорошего КМОП таймера: TLC555 datasheet от TI.
На мой взгляд, одна из наиболее наглядных отрисовок блок-схемы микросхемы 555:
| Блок-схема КМОП таймера 555 |
- GND – Ground = “Земля”, отрицательный вывод питания
- TRIG – Trigger = Триггер
- OUT – Output = Выход
- RESET = Сброс
- CONT – Control voltage = Управляющее напряжение
- THRES – Threshold = Порог
- DISCH – Discharge = Разряд
- VDD – Positive supply voltage = Положительное напряжение питания
Апологеты микроконтроллеров могут смеяться.
Впрочем, я и сам подумывал, отчего бы не замутить универсальный генератор на ATmega-8, который к тому же всегда под рукой. Потом стало лень программить, да и намучался я уже с присвистами ото всех этих цифровых штуковин. Для проверки качественного аудио аппарата хотелось иметь и качественный же тестовый сигнал 😉
Простота – залог успеха
Надеюсь, что описывая конструкцию по схеме практически из datasheet’ов, всё же помогу кому-нибудь из моих читателей сэкономить немного времени и собрать сразу удобный генератор тестовых сигналов, при этом избежав нескольких ненужных проб и ошибок.
| Генератор прямоугольного сигнала (меандра) |
- C1 = 1 нФ
- R1 = 6.2 кОм
- R2 = 1 кОм
- R3 = 300 Ом
- R4 = 5 кОм
- C2 = 1 мкФ
- C3 = 10 мкФ 25 В
- C4, C5 = 0.1 мкФ
Для тестирования аудио-конструкций удобно иметь источник сигнала центрированный относительно земли.
Все частоты хороши – выбирай на вкус
Раз уж греть паяльник – почему бы не обеспечить возможность выбора частоты генерируемого сигнала? Рядок DIP-переключателей, несколько дополнительных емкостей и резисторов, небольшой потенциометр – и генератор на все случаи жизни готов 🙂
В теории частоту на выходе генератора можно прикинуть как:
f = 0.72 / (R1 * C1)
На практике частота получается чуть ниже рассчётной, особенно на высоких частотах.
Я ограничился следующим набором емкостей и резисторов:
- C1: 1 нФ, 10 нФ, 0.1 мкФ, 1 мкФ
- R1: 2.2 кОм, 6.2 кОм, 150 кОм, подстроечник 220 кОм
Удобные комбинации R1 и C1:
- 250 кГц – 1 нФ 2.2 кОм
- 100 кГц – 1 нФ 6.
2 кОм - 30 кГц – 10 нФ 2,2 кОм
- 10 кГц – 10 нФ 6,2 кОм
- 3.1 кГц – 0.1 мкФ 2.2 кОм
- 1.1 кГц – 0.1 мкФ 6.2 кОм
- 465 Гц – 10 нФ 150 кОм
- 46 Гц – 0.1 мкФ 150 кОм
- 4.5 Гц – 1 мкФ 150 кОм
2 кОмКонечно, частоты даны очень приблизительно, всё зависит от применённых компонентов.
Собираем – Проверяем
Данную конструкцию удобно запитывать от батареек или маленького сетевого блока с обычным трансформатором и выпрямителем прямо в коробочке-вилке. Во избежание выжигания столь любимых мною КМОП 555 таймеров защита от переполюсовки тут весьма уместна.
| Генератор меандра с защитой от переполюсовки питания |
| Монтаж паутинкой “Kynar wire” – быстро и недорого |
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:
- 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
=
- 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
- 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.
- 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.
Схема блокинг-генератора на NE555 и полевом транзисторе, высоковольтный выход
| Схема блокинг-генератора |
Грубо говоря, таймер следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR (THRESHOLD — порог). Как только оно достигнет максимума (кондер заряжен), так открывается внутренний транзистор.
Который замыкает вывод DIS (DISCHARGE — разряд) на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю (полный разряд) система
перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор
закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь. Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1.| NE555 |
| ТВС |
Частота генератора около 60-90 кГц, выходное напряжение около 1-3 кВ. Выходное высокое напряжение можно использовать в схеме люстры чижевского, но там нам понадобится ещё и умножитель напряжения.Использовать и налаживать схему нужно очень осторожно, т.к на выходе опасное напряжение около 3000 вольт. Без нагрузки прибор должен потреблять очень маленький ток, если потребляет много, добавьте немного витков в первичную обмотку.
Включать и налаживать устройство очень аккуратно, на выходе высокое напряжение.
Новое. Микроконтроллеры на интернет-аукционе Au.ru
Генератор импульсов сигналов NE555, модуль Arduino используется в проектах на микроконтроллерах для регулирования параметров выходных импульсов в широких приделах или как задающий генератор в настройке и тестировании различного электронного оборудования. Модуль генерирует последовательность прямоугольных импульсов, определяемых RC цепочкой.
Для использования модуля нужно создать на его основе макет – подключить питание и подключить к контроллеру или другому электронному устройству.
После подачи на модуль напряжения питания на корпусе платы должен загореться светодиод, обозначенный D1. Частота выходных прямоугольных импульсов регулируется с помощью ручки потенциометра (настроечного резистора), обозначенного RP1, в диапазоне 1 Гц – 100 кГц. Другие параметры выходного сигнала не регулируются. Амплитуда выходных импульсов пропорциональна напряжению источника питания (4,5 – 18 В).
Генератор импульсов сигналов NE555, модуль Arduino имеет один 3-х контактный штыревой разъем с расстоянием между контактами 2,54 мм (совместимо с Arduino).
Обозначение контактов:
GND – общий контакт;
OUT – выходной сигнал;
VCC – напряжение питания.
Питание модуля осуществляется или от Arduino контроллера, или от внешнего источника питания. Напряжение питания модуля 4,5 – 18 В постоянного тока. Ток потребления около 225 мА. Выходной ток генератора не превышает 200 мА, поэтому для управления более мощной нагрузкой необходим усилитель тока выходного каскада.
Характеристики:
генератор собран на таймере: NE555;
модуль совместим: с Arduino;
форма генерируемых импульсов: прямоугольные импульсы;
регулировка частоты выходных импульсов в диапазоне: 1 Гц – 100 кГц;
напряжение питания: 4,5 – 18 В постоянного тока;
потребляемый ток: 225 мА;
выходной ток: 200 мА;
рабочая температура: 0 – 70°C;
размеры: 29 х 12 х 10 мм;
вес: 3 г.
Всё для Arduino
Генераторы импульсов на интегральных микросхемах таймеров
Таймер 1006ВИ1(аналог ИМС 555) позволяет создавать генераторы импульсов различной формы и одновибраторы. На рис. 16.14 приведена упрощенная схема 1006ВИ1.
Основой схемы является триггер с входами установки и сброса, управляемый компараторами. При подаче сигнала на вход «триггер» выходной сигнал переключается на высокий уровень (около EПИТ) и остается там до тех пор, пока не произойдет переключение входа «порог», в этот момент выходной сигнал падает до низкого уровня и тогда включается транзистор, соединенный с выводом «разряд». Вход «триггер» включается при уровне входного сигнала меньше 1/3 EПИТ, а «порог» – при уровне входного сигнала больше 2/3 EПИТ.
Рис.16.14. ИМС таймера 1006ВИ1
Генератор прямоугольных сигналов, собранный на 1006ВИ1, показан на рис.16.15.
При включении источника питания конденсатор разряжен, поэтому на выходе находится высокий уровень напряжения, транзистор разряда закрыт и конденсатор начинает заряжаться до EПИТ через резисторы R1 и R2.
Когда напряжение достигает 2/3EПИТ, переключается вход «порог» и выходной сигнал переходит в состояние низкого уровня, одновременно происходит отпирание транзистора VT1, разряжающего конденсатор C на землю через резистор R2. Схема переходит в периодический режим работы и напряжение на конденсаторе С колеблется между значениями 1/3 и 2/3EПИТ с периодом T = 0,693(R1 + R2)C.
С выхода снимается колебание прямоугольной формы.
Рис.16.15. Генератор прямоугольных импульсов на 1006ВИ1
Генератор пилообразного напряжения может быть создан на основе схемы мультивибратора на базе таймера при использовании для заряда времязадающего конденсатора источника тока. На рис.16.16 показан способ использования для этих целей простого источника тока на p–n–p транзисторе VT.
Пилообразное напряжение на конденсаторе доходит до напряжения 2/3EПИТ , затем быстро спадает (разряд происходит через внутренний разряжающий транзистор VT1, вывод 7)до напряжения 1/3EПИТ, далее цикл начинается снова. Для развязки сигнала на конденсаторе (обеспечения независимости цепей заряда-разряда конденсатора и нагрузки) используется буфер на ОУ DA2.
Рис.16.16. Генератор пилообразных колебаний
Одновибратор легко реализуется на базе мультивибратора. Для этого необходимо вход нижнего по схеме компаратора (рис.16.14) отсоединить от времязадающей RC-цепи и использовать его в качестве управляющего входа (рис16.17, а). В установившемся режиме напряжение на управляющем входе должно превышать 1/3EПИТ. Запуск одновибратора осуществляется подачей на вход напряжения низкого уровня, меньшего 1/3EПИТ.
В исходном состоянии триггер таймера сброшен, на выходе устройства присутствует низкое напряжение.
Транзистор VT1 таймера открыт, вследствие этого конденсатор разряжен. Это состояние является устойчивым.
При кратковременном снижении напряжения на управляющем входе ниже уровня 1/3 EПИТ в момент tР (рис.16.17, б) компаратор нижнего уровня установит триггер таймера, который запрет транзистор VT1. На выходе таймера установится квазиустойчивое состояние, при котором его выходной сигнал имеет высокий уровень. Это будет сопровождаться зарядом времязадающего конденсатора. При увеличении напряжения на конденсаторе до 2/3EПИТ компаратор верхнего уровня сбросит триггер и схема вернется в устойчивое состояние. Очевидно, что для нормальной работы одновибратора необходимо, чтобы, во-первых, длительность запускающего импульса была больше суммы времени срабатывания компаратора и триггера, но меньше длительности его выходного импульса. Во-вторых, пауза между приходами двух соседних запускающих импульсов должна быть достаточной для полного разряда времязадающего конденсатора.
а) б)
Рис.16.17. Одновибратор на 1006ВИ1 (а) и его временные диаграммы (б)
Одновибратор также может быть реализован на ИМС К155АГ1 (аналог – микросхема 74121), которая предназначена для работы с ТТЛ-совместимыми сигналами. С приходом запускающего импульса напряжение на выходе Q переходит с низкого уровня на высокий на время, определяемое постоянной времени RC-цепи, подключенной снаружи. На рис.16.14 показано подключение внешних элементов к ИС К155АГ1.
Рис. 16.18. Одновибратор на ИМС К155АГ1
Мультивибратор имеет три входа: входы А1 и А2 реализуют логическую функцию И-НЕ и запускают схему отрицательным фронтом, а вход В запускает мультивибратор через триггер Шмитта положительным фронтом.
Длительность входного импульса определяется внешними компонентами:
t= RC ln2 ≈ 0,7 RC. (16.11)
| Статья | Краткое описание | Журнал | Год | Номер | Автор |
| Осциллограф на 18 транзисторах | ЧХ – 1,5 Гц – 20 кГц Диапазон частот развертки – 2 Гц – 20 кГц Чувствительность вертикального – 1,5 мм/мВ, горизонтального – 50 мм/В Rвх=350 кОм, 95 пФ | “Радио” | 1964 | 8 | Андреев Ю. |
| Полупроводниковый осциллограф | На 22-х транзисторах и трубке 8ЛО29 | “Радио” | 1968 | 8 | Голубев В.  |
| Электронный осциллограф | (Более подробно в журнале”В помощь радиолюбителю” №37 1971г. стр.53). 9 МГц, ламповый, на трубке 8ЛО29И | “В помощь радиолюбителю” | 1969 | 32 | Аладагов К. |
| Транзисторный осциллограф | Простой осциллограф на трех транзисторах и 5ЛО38 | “Радио” | 1972 | 9 | Нет автора |
| Генератор спиральной развертки | Ламповый прибор на трубке 13ЛО37И | “В помощь радиолюбителю” | 1973 | 43 | Ринский В. |
| Электроннолучевой осциллограф | 20 Гц…2 МГц, На лампах и трубке 5ЛО38. | “В помощь радиолюбителю” | 1973 | 43 | Татарко Б.  |
| Малогабаритный осциллограф | 0…5 МГц, транзисторный на 6ЛО1И. | “В помощь радиолюбителю” | 1974 | 46 | Кузнецов А. (UW3RO) |
| Малогабаритный осциллограф | Собран на 29 транзисторах и трубке 5ЛО38И | “Радио” | 1974 | 8 | Тарасов В. |
| Транзисторный осциллограф | (Продолжение в №7 1976г стр.44, дополнения в №5 1977г стр. 62). 0 – 2 МГц, на трубке 8ЛО29И | “Радио” | 1976 | 6 | Хлудеев В. |
| Любительский осциллограф | (Дополнения в №7,9 1978г стр.62, 63). До 20 МГц, на 6ЛО1И, транзисторный | “Радио” | 1977 | 11 | Смирнов В.  |
| Двухлучевой осциллограф | 0…100 кГц, на рубке 8ЛО39В, коммутатор. | “В помощь радиолюбителю” | 1980 | 68 | Филипьев В. |
| Любительский осциллограф Демонстрационный осциллограф на 5ЛО38 | (Дополнения в №10 1981г. стр.63, №3 1982г стр.62). 0 – 2,5 МГц, 30 пФ, 1 МОм. Транзисторный, на трубке 6ЛО1И. Р 9 1980 стр35 —– Старт | “Радио” | 1980 | 9 | Нор С. |
| Демонстрационный осциллограф | Несложная доработка ЧБ телевизора для использования его в качестве осциллографа | “Радио” | 1981 | 11 | Задорожный В. |
| Осциллограф для радиолюбителей ОМЛ-2-79 | Транзисторный осциллограф на трубке 6ЛО1И, выпускавшийся промышленностью | “Радио” | 1981 | 2 | Новомлинов В.  |
| Осциллограф со свип-генератором | 10 МГц, ГКЧ – 0,15…230 МГц с девиацией 20 МГц. Выполнен на транзисторах, ОУ, 6ЛО1И. | “В помощь радиолюбителю” | 1981 | 75 | Крючков А. |
| Миниатюрный осциллографический пробник | (Дополнения в №7 1990г стр.77). На МС серии К176 и ИВ-28Б | “Радио” | 1988 | 11 | Синельников И. |
| Осциллографический пробник | (Дополнения в №10 1992г стр.61, №5 1993г стр.45). На 7ЛО55И и 9-ти транзисторах. | “Радио” | 1992 | 1 | Семакин Н. |
| Телевизор – осциллограф | Описание приставки на 8 транзисторах | “Радиолюбитель” | 1992 | 8 | Бастанов В.  |
| Активный щуп к осциллографу | На полевом транзисторе | “Радио” | 1998 | 6 | Турчинский Д. |
| Задержанная развертка в осциллографе | Описано несложное устройство, позволяющее просматривать любую часть импульса. | “Радио” | 1998 | 8 | Дорофеев М. |
| Активный щуп на ОУ для осциллографа | Rвх=100 кОм, f=0…80 МГц, Ку=0 или 10. На ОУ AD812AN | “Радио” | 1999 | 6 | Нечаев И. (UA3WIA) |
| Щуп-осциллограф | На светодиодной матрице АЛС340 (7х5) | “Радиомир” | 2003 | 12 | Рубашка В. |
| Малогабаритный двухлучевой осциллограф-мультимер | (Дополнения в №7,12 2005г.  стр.52,48.). На PIC16F873-20/P | “Радио” | 2004 | 6 | Кичигин А. |
| Малогабаритный осциллограф-пробник | (Дополнение в №4 2005г.). Матрица 7х9 светодиодов АЛ307В. 140УД20В, К561ИЕ8, К176ЛП2х2. | “Радио” | 2004 | 8 | Макеенко Б. |
| Осциллограф | Простой прибор на трубке 5ЛО38И. | “Радио” | 2004 | 4 | Вендеревский П. |
| Осциллографический индикатор | Светодиодный экран 9х10 точек, на К140УД608х2, A3LM3914, К561ИЕ8, К561ЛА7. | “Радиоконструктор” | 2004 | 12 | Андреев С |
| Осциллограф “Циклоп” | 200 МГц, на трубке 7QR20 | “Радиоконструктор” | 2005 | 5 | Кузнецов В.  |
| Осциллограф на трех транзисторах | На трубке 5ЛО38И | “Радиоконструктор” | 2005 | 3 | Ершов Р. |
| Простой импульсный осциллограф | На трубке 7ЛО55И, 5 МГц | “Радиоконструктор” | 2005 | 2 | Лыжин Р. |
| Радиолюбительский осциллограф | 100 кГц, на 5ЛО38И | “Радиоконструктор” | 2005 | 1 | Каравкин В. |
с использованием таймера 555: 3 шага
Примечание! Перед тем, как начать добавлять чип 555, обязательно заземлите себя, поскольку статическое электричество может дать вашему чипу смертельный удар! Или вы можете сделать это специально, чтобы воплотить в жизнь свои фантазии об Императоре Палпатине.
В верхней части микросхемы будет небольшая выемка или ямочка. Выемка или выемка расположена между контактами 1 (отрицательный вывод) и 8 (положительный вывод) на микросхеме (см. Рисунок 1-2). Штыри пронумерованы против часовой стрелки, начиная с штифта 1 в верхнем левом углу микросхемы, когда край выемки / выемки обращен от вас.
На Рисунке 1-1 показана принципиальная электрическая схема. Есть несколько способов разместить компоненты на печатной плате, так что с чего начать, зависит только от вас. Обычно я начинаю с пайки гнезда микросхемы на печатной плате, а затем добавляю остальные компоненты. Вы можете использовать 8-контактный разъем IC, поэтому вам не нужно припаивать чип 555 непосредственно к печатной плате. Мне нравится рисовать и выделять разделы, завершенные маркером, когда я иду, чтобы отслеживать свой прогресс и убедиться, что я ничего не забыл.
Будьте осторожны при пайке конденсатора 1 мкФ (C1) и светодиода, так как они поляризованы.Отрицательная сторона конденсатора будет отмечена отрицательными символами на корпусе конденсатора.
Плоский край светодиода указывает на отрицательную сторону, или вы можете посмотреть на ножки светодиода. Более короткая нога – это отрицательный вывод.
Совет: Подключить контакт 2 к контакту 6 может быть немного сложно. Один из приемов состоит в том, чтобы соединить контакты 2 и 6 снизу с помощью провода, который вы обрезали ранее (см. Фото).
Когда вы закончите пайку всех компонентов, подключите цепь к 9-вольтовой батарее.Светодиод мигает? Это!? Тогда отлично! Вы все правильно подключили!
Если он не мигает, не грусти! Убедитесь, что все правильно заземлено и что паяные соединения надежны. Также проверьте, правильно ли вы сориентировали вещи. Если он по-прежнему не работает, возможно, вы слишком перешли к Лорду ситхов на чипе 555 … или у вас разрядилась батарея.
Простые схемы генератора импульсов 555 | Протестировано
Это схема генератора импульсов или стандартный генератор нестабильного мультивибратора или схема свободного хода с использованием таймера IC555, NE555, LM555.
Мы используем его для цифровых логических схем. IC-555 – популярный простой в использовании небольшой размер с 8 контактами. Он объединяет аналоговый и цифровой чип . Для базового использования требуется источник напряжения от 5 до 15 В, максимальное напряжение питания от 16 до 18 В, потребление тока около 10 мА, максимальный выходной ток составляет 200 мА. Максимальная выходная частота составляет 500 кГц.
Есть много способов использовать IC555. Мы можем использовать их в трех различных типах генераторов:
(1) Астабильный мультивибраторный генератор
Если частота превышает 1 цикл в секунду, это генератор (генератор импульсов или генератор прямоугольных импульсов).
Но частоты ниже 1 цикла в секунду – это ВРЕМЕННАЯ ЗАДЕРЖКА.
(2) Моностабильный (ONE SHOT) изменяет состояние только один раз за импульс запуска.
(3) Генератор, управляемый напряжением (VCO)
Теперь мы узнаем о генераторе импульсов с IC-555 ниже базовой схемы.
Простая схема нестабильного генератора с таймером 555
В схеме выше.
Сначала ток от источника питания течет к конденсатору C1 заряжается через резисторы R1 и R2, затем напряжение в конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, контакт 6 определяет это напряжение, что приводит к отключению контакта 7. это напряжение на землю (0 В).
Таким образом, конденсатор C1 разряжается через резистор R2 до тех пор, пока его напряжение не станет 1/3 напряжения питания, и контакт 2 обнаружит это напряжение, а контакт 7 не подключится (выключится). C1 будет заряжаться, и напряжение на нем снова возрастет, чтобы повторить цикл.
Верхний резистор предотвращает повреждение контакта 7, поскольку он замыкается на 0 В, когда контакт 6 обнаруживает 2/3 напряжения питания.
Его сопротивление меньше, чем R2, и не влияет на синхронизацию генератора.
Выходная частота будет приблизительно 1 кГц, а рабочий цикл 50-50,
Частотный выход (F) = 1 / {(R1 + 2R2) * C1}.
Единицы измерения в формуле: омы, фарады, секунды и герцы. Эта формула намного проще, чем у предыдущей схемы.
Предположим, что R1 = 1 кОм, R2 = 10 кОм и C = 0,1 мкФ Результат примерно 900 Гц
Детали, которые вам понадобятся R1: 100 кОм 1 / 4Вт Допуск резисторов: 5%
VR1: 1M Potmeter
C1, C2 : 0,01 мкФ 50 В керамические конденсаторы
IC1: NE555 Таймер
Мы используем простую идею генератора импульсов 555 для построения многих схем, например, ниже
High Power 555 Pulse Generator
Если вы ищете импульсный генератор высокого тока.Это схема генератора импульсов большой мощности, которая может вам понравиться.
Основным компонентом которого является таймер IC-555 в качестве генератора, а LM350T обеспечивает высокий ток до 3А макс.
Как это работает
Как вы видите в Simple Pulse Generator . Который имеет нормальный ток не более 200 мА.
Однако вы можете увеличить ток на выходе до 3А.
В первый раз мы думаем использовать силовой транзистор-2N3055 (популярный компонент во все времена) для увеличения тока.
Но у нас есть лучший выбор – использовать другую микросхему, LM350T. Это стабилизатор постоянного тока на ток 3А, поэтому производительность точно выше, чем у 2N3055.
На рисунке ниже мы все еще используем NE555 в качестве интегральной схемы для генерации прямоугольного осциллятора.
Который мы можем регулировать выходную частоту с вращением VR1-100K. Затем сигнал, поступающий с выходного вывода, поступает на предварительный драйвер, транзистор В-2N2222. Для управления настройкой работает отвод IC LM350T.
Пока на выходе выходит высокое напряжение, в сильноточных импульсах около 3А.
Таким образом, друзья меняют значение R5 для управления уровнем выходного напряжения с минимального 1,25 В на высокое напряжение около 15 В.
Из-за того, что в этой схеме используется вход (напряжение источника питания около 5 В – 15 В)
Другие идеи, если вы хотите, чтобы ток был всего 1 А на выходе. Можно использовать LM317T, что дешевле LM350T.
Частота управления генератором импульсов с помощью цифровой микросхемы
Эта схема создает непрерывный импульсный сигнал. Мы называем это схемой Astable Multi Vibrator.Таймер 555-IC1 работает с VR1, R1, R2 и CT. Значение ТТ при выборе схемы электронного переключателя IC2 номер 4066. Электронный переключатель с 4 встроенными ИС 2.
Управляющий электрический контакт переключает (ВКЛ), входное напряжение положительное или логическая «1» для штифт управления. Штифт 13, 5, 6 или 12.
Если управляющий штифт заземлен. Переключатель выключен (ВЫКЛ). Переключает каждый, чтобы отделить работу независимо, не сортировать.
И вход (IN), и выход (OUT) могут быть взаимозаменяемыми.
Следовательно, разумно переключить значение C values. С входным сигналом в логику цифровых схем, двоичный код будет от «0» до «1».
Когда я включаю управление логической «1», электрическим контактом переключателя, затем нажимаю на него. Конденсатор, подключенный к контакту переключателя, подключен к контактам 2 и 6 микросхемы IC1. Чтобы определить частоту с помощью VR1, R1 и R2.
Иногда это может быть управляющая логика «1», а не вывод. Делает конденсатор подключенным параллельно, а не как вариант.Емкость будет увеличена. Введение C вместе. Схема может уменьшать или увеличивать значение R1, R2. Или для удобства можно вообще отрегулировать сопротивление VR1. Сигнальный импульс отправляется на контакт 3 выходного сигнала IC1. Чтобы войти в схему, например, подсчитать схему, разделить или подключиться к динамику. Чтобы издать звук или сигнал.
Схема звукового сигнала опасности с использованием IC-555
Генератор тональных пакетов с использованием LM555
Раздражающий генератор шума высокого тона с использованием IC-555
- Аудиогенератор управляется светом
- Схема постукивания кода Морзе
- 555 цепи звуковой сигнализации таймера
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Amazon.com: Микросхема таймера 555 IC ne555 Генератор импульсов DIP-8 Таймер одинарной точности (30 шт. В упаковке): Industrial & Scientific
Amazon’s Choice выделяет высоко оцененные продукты по хорошей цене, доступные для немедленной отправки.
Амазонки Выбор in Timing Integrated Circuits от PoiLee| Был: | 6 долларов.58 Подробности |
| Цена: | 5,99 долл. США (2.00 $ / 10 шт.) + Без залога за импорт и $ 17,86 за доставку в Российскую Федерацию Подробности |
| Вы экономите: | 0,59 доллара США (9%) |
- Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
- NE555 Чип таймера DIP 30шт.
- Работа рассчитана на питание от 5 В до 15 В.
- Упакован в пластиковую коробку для лучшей защиты.
Характеристики данного продукта
| Фирменное наименование | PoiLee |
|---|---|
| Ean | 0766832278375 |
| Материал | Карбид кремния |
| Измерительная система | английский |
| Кол-во позиций | 30 |
| Номер детали | C069 |
| Код UNSPSC | 32000000 |
| UPC | 766832278375 |
555 Генератор рампы | Аналоговые интегральные схемы
ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ
- Две батареи по 6 В
- Один конденсатор, электролитический 470 мкФ, 35 Вт постоянного тока (каталожный номер Radio Shack 272-1030 или аналог)
- Один конденсатор, 0.1 мкФ, неполяризованный (каталог Radio Shack № 272-135)
- Одна микросхема таймера 555 (каталожный номер Radio Shack 276-1723)
- Два транзистора PNP – рекомендуются модели 2N2907 или 2N3906 (каталог Radio Shack № 276-1604 представляет собой пакет из пятнадцати транзисторов PNP, идеально подходящих для этого и других экспериментов)
- Два светодиода (каталожный номер Radio Shack 276-026 или аналог)
- Один резистор 100 кОм
- Один резистор 47 кОм
- Два резистора 510 Ом
- Детектор звуковой с наушниками
Номинальное напряжение на конденсаторе 470 мкФ не критично, если оно значительно превышает максимальное напряжение источника питания.В этой конкретной схеме это максимальное напряжение составляет 12 вольт. Убедитесь, что вы правильно подключили этот конденсатор в цепи, соблюдая полярность!
ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ
Уроки электрических цепей , том 1, глава 13: «Конденсаторы»
Уроки электрических цепей , том 4, глава 10: «Мультивибраторы»
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
- Чтобы проиллюстрировать, как использовать таймер 555 в качестве нестабильного мультивибратора
- Для демонстрации практического применения схемы токового зеркала
- Чтобы помочь понять взаимосвязь между током конденсатора и скоростью изменения напряжения конденсатора
СХЕМА
ИЛЛЮСТРАЦИЯ
ИНСТРУКЦИЯ
Опять же, мы используем микросхему таймера 555 в качестве нестабильного мультивибратора или генератора.Однако на этот раз мы сравним его работу в двух разных режимах зарядки конденсаторов: традиционном RC и постоянном токе.
Подключение контрольной точки №1 (TP1) к контрольной точке №3 (TP3) с помощью перемычки. Это позволяет конденсатору заряжаться через резистор 47 кОм. Когда конденсатор достигает 2/3 напряжения питания, таймер 555 переключается в режим « разряд » и почти сразу разряжает конденсатор до уровня 1/3 напряжения питания. С этого момента цикл зарядки начинается снова.
Измерьте напряжение непосредственно на конденсаторе с помощью вольтметра (предпочтительно цифровой вольтметр) и отметьте скорость заряда конденсатора с течением времени. Сначала он должен быстро расти, а затем спадать по мере увеличения напряжения питания до 2/3, как и следовало ожидать от схемы зарядки RC.
Снимите перемычку с TP3 и снова подключите ее к TP2. Это позволяет заряжать конденсатор через плечо регулируемого тока цепи токового зеркала, образованной двумя PNP-транзисторами.Снова измерьте напряжение непосредственно на конденсаторе, отметив разницу в скорости зарядки во времени по сравнению с последней конфигурацией схемы.
При подключении TP1 к TP2 конденсатор получает почти постоянный зарядный ток. Постоянный ток заряда конденсатора дает линейную кривую напряжения, как описано уравнением i = C (de / dt) . Если ток конденсатора постоянный, то будет и скорость изменения его напряжения с течением времени. В результате получается форма волны « ramp », а не форма волны « пилообразной формы »:
Зарядный ток конденсатора можно измерить напрямую, заменив перемычку амперметром.Амперметр необходимо настроить на измерение силы тока в диапазоне сотен микроампер (десятых долей миллиампера). Подключенный между TP1 и TP3, вы должны увидеть ток, который начинается с относительно высокого значения в начале цикла зарядки и спадает к концу. Однако при подключении между TP1 и TP2 ток будет намного более стабильным.
Это интересный эксперимент по изменению температуры любого зеркального транзистора путем прикосновения к нему пальцем.По мере того, как транзистор нагревается, он будет проводить больший ток коллектора при том же напряжении база-эмиттер. Если прикоснуться к управляющему транзистору (подключенному к резистору 100 кОм), ток уменьшится.
При прикосновении к транзистору , управляемому , ток увеличивается. Для наиболее стабильной работы токового зеркала два транзистора должны быть скреплены вместе, чтобы их температуры никогда не различались на сколько-нибудь значительную величину.
Эта схема работает так же хорошо на высоких частотах, как и на низких частотах.Замените конденсатор 470 мкФ конденсатором 0,1 мкФ и воспользуйтесь звуковым детектором, чтобы определить форму волны напряжения на выходе 555. Детектор должен издавать звуковой сигнал, который легко слышать. Напряжение конденсатора теперь будет меняться слишком быстро, чтобы его можно было увидеть с помощью вольтметра в режиме постоянного тока, но мы все равно можем измерить ток конденсатора с помощью амперметра.
С помощью амперметра, подключенного между TP1 и TP3 (режим RC), измерьте как микроампер постоянного, так и переменного тока. Запишите эти текущие цифры на бумаге.Теперь подключите амперметр между TP1 и TP2 (режим постоянного тока).
Измерьте как микроамперы постоянного тока, так и микроамперы переменного тока, отмечая любые различия в показаниях тока между этой конфигурацией схемы и последней. Измерение переменного тока в дополнение к постоянному – простой способ определить, какая конфигурация цепи дает наиболее стабильный зарядный ток.
Если бы схема токового зеркала была идеальной – зарядный ток конденсатора был абсолютно постоянным, – измеритель измерял бы нулевой переменный ток.
Как сгенерировать ШИМ с помощью микросхемы таймера 555? Схема таймера 555 PWM
В этом уроке я покажу вам, как сгенерировать сигнал PWM с помощью микросхемы таймера 555. Мы узнаем немного о микросхеме таймера 555, о том, как она работает как нестабильный мультивибратор, и как мы можем использовать сигнал ШИМ с таймером 555 для регулировки яркости светодиода.
Что такое ШИМ?
ШИМ, сокращение от широтно-импульсной модуляции, является важным понятием в современной электронике. Обычно он используется в качестве механизма подачи энергии в системах управления двигателем и освещением.
В методе ШИМ напряжение, которое должно подаваться на двигатель постоянного тока или светодиод, подается в форме импульсов быстрого переключения, а не в виде непрерывного аналогового сигнала. «Рабочий цикл» и «Частота» сигнала ШИМ определяют выходное напряжение.
Рабочий цикл сигнала ШИМ описывает количество времени, в течение которого импульс остается ВЫСОКИМ за один цикл. Обычно это выражается в процентах.
Если T HIGH – это длительность, в течение которой импульс является ВЫСОКИМ в одном цикле, а T LOW – это длительность, для которой импульс является НИЗКИМ, то период импульса составляет
T = T HIGH + T LOW
Рабочий цикл = (T HIGH / T) * 100
Частота сигнала ШИМ описывает скорость, с которой сигнал завершает один цикл.
На изображении выше показаны различные сигналы ШИМ и разные рабочие циклы, а также выходное напряжение.
Очень легко сгенерировать сигнал ШИМ, используя микросхему таймера 555. Но прежде чем увидеть, как генерируется ШИМ-сигнал таймера 555, вам необходимо понять работу нестабильного мультивибратора микросхемы таймера 555.
Как только вы это поймете, то, внося небольшие изменения, вы можете легко получить сигнал ШИМ с помощью таймера 555.
Как таймер 555 работает в нестабильном режиме?
Как следует из названия, нестабильный мультивибратор – это колебательный контур без стабильного состояния i.е., он автоматически переключается между двумя состояниями. Следовательно, нестабильный мультивибратор также известен как автономный мультивибратор или автономный осциллятор.
Используя всего три дополнительных компонента, мы можем заставить таймер 555 работать в нестабильном режиме. Они представляют собой пару резисторов и конденсатор.
Схема цепи нестабильного режима таймера 555
На следующем изображении показана упрощенная схема ИС таймера 555 в нестабильном режиме.
Operation
Я сделал специальный учебник по « Astable Multivibrator с использованием таймера 555 ».Для подробного объяснения, проверьте это. Чтобы понять работу таймера 555 в нестабильном режиме, взгляните на внутреннюю схему таймера 555.
Первоначально, когда микросхема таймера 555 сбрасывается, ее выход низкий. Это включит внутренний транзистор, который обеспечит путь разряда конденсатора через R2.
Когда напряжение конденсатора падает ниже 1/3 В CC , выход становится ВЫСОКИМ, а транзистор выключается. Это заставит конденсатор заряжаться через R1 и R2.Когда напряжение конденсатора поднимается выше 2/3 В CC , выходной сигнал становится НИЗКИМ, и цикл продолжается.
На следующем изображении показано соотношение между напряжением конденсатора и выходным напряжением.
По сути, значения R1, R2 и C будут определять продолжительность, в течение которой выходной сигнал будет ВЫСОКИМ или НИЗКИМ.
Рабочий цикл
Думаю, вы понимаете, к чему мы движемся с приведенным выше объяснением. Поскольку длительность ВЫСОКОГО или НИЗКОГО выходного сигнала зависит от времени зарядки и разрядки конденсатора, мы можем контролировать рабочий цикл и частоту выходного импульса.
В учебном пособии «Нестабильный режим» я получил все значения, связанные с синхронизацией и частотой. Я просто напишу здесь окончательные значения.
T ON = 0,693 * (R1 + R2) * C
T OFF = 0,693 * R2 x C
Период T = T ON + T ВЫКЛ = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C
Частота F = 1 / T = 1,44 / ((R1 + 2R2) * C) Гц
В следующей таблице показаны некоторые из общие значения для R1, R2 и C и соответствующая частота.
555 Генерация ШИМ таймера
Из приведенной выше принципиальной схемы таймера 555 в нестабильном режиме ясно, что конденсатор заряжается через R1 и R2, в то время как он разряжается только через R2.
Следовательно, если мы заменим R2 на потенциометр, мы сможем контролировать зарядку и разрядку выступов конденсатора и, по сути, рабочий цикл сигнала ШИМ.
Я выбрал R1 как резистор 1 кОм, R2 как потенциометр 10 кОм и C как конденсатор 10 нФ (0,01 мкФ).Кроме того, я добавил два диода с быстрой коммутацией, один в цепи зарядки, а другой – в цепи разряда.
Принципиальная схема
На следующем изображении показана принципиальная схема генератора 555 Timer PWM.
Принципиальная схема для генерации ШИМ с таймером 555Необходимые компоненты
- Таймер 555 IC
- Резистор 1 кОм
- Потенциометр 10 кОм
- Конденсатор 10 нФ (0,01 мкФ) x 2
- 1N4148 Резистор с быстрым переключением 2 9012 Ом 9012
- LED
- Макетная плата
- Источник питания 12 В
- Соединительные провода
Работа генерации ШИМ с таймером 555
ПРИМЕЧАНИЕ: Вместо резистора 1 кОм для R1 я подключил два резистора 470 Ом последовательно.Кроме того, я не подключал конденсатор 10 нФ между выводом 5 микросхемы 555 IC и GND.
Перед пониманием работы схемы генерации ШИМ с таймером 555, если вы хотите рассчитать рабочий цикл и частоту ШИМ-сигнала на основе выбранных компонентов, вы можете использовать вышеупомянутые формулы.
Теперь, продолжая работу, конденсатор заряжается через R1, D2 и правую сторону R2 и разряжается через левую сторону R2 и D1. Таким образом, перемещая дворник потенциометра, мы контролируем время зарядки и разрядки конденсатора.
Поскольку зарядка и разрядка конденсатора напрямую связаны с длительностью включения и выключения выходного импульса, мы можем легко изменить рабочий цикл сигнала ШИМ.
Заключение
Здесь демонстрируется простой проект для генерации ШИМ-сигнала с использованием микросхемы таймера 555. Чтобы показать результат, я использовал светодиод в качестве устройства вывода. Вы можете легко изменить приведенную выше схему для управления скоростью двигателя постоянного тока.
Пилообразная волна и таймер 555
В этом руководстве подробно рассказывается, как построить простой генератор пилообразных волн с использованием известного чипа таймера 555, который можно использовать для тестирования некоторых ваших самодельных схем и проектов.Есть вопросы? Я рада помочь!
Пилообразная волна
Как вы можете прочитать в Википедии, пилообразная волна – это разновидность несинусоидальной формы волны. Он назван так из-за его сходства с зубьями пилы с гладкими зубьями и нулевым передним углом. Принято считать, что пилообразная волна сначала поднимается вверх, а затем резко падает. В обратной / обратной пилообразной волне волна сначала спускается вниз, а затем резко возрастает. Это также можно рассматривать как крайний случай асимметричной треугольной волны (https: // en.wikipedia.org/wiki/Sawtooth_wave).
Генератор пилообразных волн – Описание конструкции
Хорошо, в этом проекте мы спроектируем и построим упрощенный генератор пилообразных волн, который дает разумный выходной сигнал. Хотя это конструкция с фиксированным генератором, небольшая хитрость в схеме даст доступ к переменным формам сигналов. На рисунке ниже показана схема генератора пилообразных волн.
В этой конструкции источник постоянного тока, подключенный к T1, – это то, что я использую для линейной зарядки синхронизирующего конденсатора C1.Идея, лежащая в основе этого, очень проста для понимания – если вы заряжаете конденсатор от источника напряжения последовательно с простым резистором (зарядка RC-сети), тогда ток через резистор будет уменьшаться по мере зарядки конденсатора, потому что напряжение на резистор уменьшится. Именно этот уменьшающийся ток придает заряду конденсатора характерную кривую.
Однако, если к конденсатору приложен постоянный ток (зарядка постоянным током), изменение напряжения на его выводах во времени будет постоянным, т.е.е., прямая. Моделирование Spice хорошо это показывает.
Итак, я построил низкочастотный генератор зубчатых волн с использованием таймера NE555 (U1). Я сделал это со следующей макетной установкой
И вот как выглядит выходной сигнал (OUT) на моем осциллографе, когда макетная плата запитана от регулируемого источника питания 12 В постоянного тока.
Генератор пилообразных волн – перечень деталей
Обратите внимание, что в моей макетной версии я использовал только компоненты, взятые из моего ящика для мусора, и вы тоже можете.В любом случае, ниже приведен список элементов, необходимых для этого небольшого проекта.
- U1: NE555
- T1: BC327 или S8550
- D1: Красный светодиод (V F ~ 2 В)
- D2: 1N4148
- C1: 220 мкФ
- C2: 100 нФ
- R1: 510 Ом w
- R2 2,2 кОм w
Здесь следует отметить одну вещь. В моем прототипе вы можете увидеть резистор ½ Вт 510 Ом (R1). Но в этом нет необходимости – резистор w сделает эту работу за вас. Кроме того, основная функция диода 1N4148 (D2) заключается в ограничении смещения постоянного тока последней зубчатой волны.Может быть, я ошибаюсь, когда под «смещением постоянного тока» я подразумеваю, что форма волны кажется немного смещенной выше нулевой линии. Следите за вещами с помощью осциллографа и поправляйте меня, если это неправильный термин или я ошибаюсь!
Idea Detours…
Мое настоящее намерение, стоящее за этой концепцией, – использовать ее в качестве источника сигнала в грядущем проекте, связанном со звуком. Но мне нужно собрать еще несколько важных частей, чтобы продолжить этот странный проект. Однако я вернусь к этому позже.А пока вы можете попробовать развлечься в свободное время.
Хорошо, теперь мы собираемся рассмотреть относительно недорогой способ преобразовать выходной сигнал генератора пилообразных волн во что-то более интересное, хотя это отвратительная идея. Это дополнительная схема для управления стержнем / полосой светодиодной лампы 12 В постоянного тока для создания гипнотического твердотельного светодиодного мигающего / стробоскопического устройства.
Моя установка на макетной плате. Как вы можете видеть, в качестве источника света в нем используется пара белых светодиодных модулей с питанием 12 В постоянного тока (100 мА x2 параллельно) (https: // docs.rs-online.com/b738/0
6b8150e1dd.pdf).Идеальная форма кривой тока светодиода должна быть такой же, как показано ниже.
Естественно, есть достаточно места для улучшений, и, конечно же, всегда можно сделать собственные субъективные улучшения. На этом пока все. Благодарю вас!
Тональный генератор с использованием двух таймеров 555
В этой схеме тонального генератора используется хорошо известная интегральная схема 555 для генерации ряда звуков, которые слышны через небольшой громкоговоритель.
Управляя двумя потенциометрами тонального генератора , вы можете изменять частоту колебаний двух таймеров 555, которые работают как нестабильные мультивибраторы, генерируя, таким образом, разные звуки.
Работа тон-генератора с двумя таймерами 555
Два таймера 555 работают как нестабильные мультивибраторы. Эти мультивибраторы работают на разных частотах, причем у первого мультивибратора частота намного меньше, чем у второго.
- Частота первого мультивибратора зависит от значений потенциометра VR1, резистора R2 и конденсатора C1.
- Частота второго мультивибратора зависит от значений потенциометра VR2, резистора R5 и конденсатора C2.
Резисторы R1 и R4 имеют малую стоимость и практически не влияют на частоту.
Выход первого 555 (вывод 3) соединен с управляющим входом второго 555 (вывод 5) через резистор R3. Напряжение прямоугольной формы на выходе первого 555 подается на вывод 5 второго 555 и позволяет изменять выходную частоту второго таймера, увеличивая и уменьшая рабочую частоту, установленную значениями C2 и VR2.
Для подключения динамика к выходу 555 в качестве усилителя тока используется транзистор NPN (Q1). Подключение осуществляется присоединением вывода 3 второго 555 к базе транзистора через резистор R6.
В схеме используется батарея 9 В или источник питания с таким же напряжением.
В эту схему можно внести множество изменений, и вы всегда должны помнить, что для каждого таймера:
- Увеличение C увеличивает время цикла (и, следовательно, снижает частоту).
- Увеличение R1 увеличит Time High, но оставит Time Low незатронутым.
- Увеличение R2 приведет к увеличению Time High, увеличению Time Low и уменьшению рабочего цикла (минимум до 50%)
Частота колебаний первого таймера: F = 1 / [0,693 x C1 x (VR1 + 2 x R2)]
Частота колебаний первого таймера: F = 1 / [0,693 x C3 x (VR1 + 2 x R5)]
Список компонентов схемы тонального генератора
- 2 555 интегральных схем
- 4 резистор 1 кОм (R1, R2, R4, R5)
- 1 резистор 22 кОм (R3)
- 1 резистор 220 Ом (R6)
- 1 резистор 22 Ом, 2 Вт (R7)
- 2 потенциометра 100 кОм (VR1, VR2)
- 1 4.
