Генератор синусоиды на 555 таймере: Генератор на NE555 с регулировкой частоты

Генератор синусоиды на 555 таймере

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.

В радиолюбительской практике часто возникает необходимости использовать генератор синусоидальных колебаний. Применения ему можно найти самые разнообразные. Рассмотрим как создать генератор синусоидального сигнала на мосту Вина со стабильной амплитудой и частотой.

В статье описывается разработка схемы генератора синусоидального сигнала. Сгенерировать нужную частоту можно и программно: Программа Audacity как простой генератор звука и шума

Наиболее удобным, с точки зрения сборки и наладки, вариантом генератора синусоидального сигнала является генератор, построенный на мосту Вина, на современном Операционном Усилителе (ОУ).

Мост Вина

Сам по себе мост Вина является полосовым фильтром, состоящим из двух RC фильтров. Он выделяет центральную частоту и подавляет остальные частоты.

Мост придумал, Макс Вин еще в 1891 году. На принципиальной схеме, сам мост Вина обычно изображается следующим образом:

Картинка позаимствована у Википедии

Мост Вина обладает отношением выходного напряжения ко входному b=1/3 . Это важный момент, потому что этот коэффициент определяет условия стабильной генерации. Но об этом чуть позже

Как рассчитать частоту

На мосту Вина часто строят автогенераторы и измерители индуктивности. Чтобы не усложнять себе жизнь обычно используют R1=R2=R и C1=C2=C. Благодаря этому можно упростить формулу. Основная частота моста рассчитывается из соотношения:

Практически любой фильтр можно рассматривать как делитель напряжения, зависящий от частоты. Поэтому при выборе номиналов резистора и конденсатора желательно, чтобы на резонансной частоте комплексное сопротивление конденсатора (Z), было равно, или хотя бы одного порядка с сопротивлением резистора.

Zc=1/ωC=1/2πνC

где ω (омега) — циклическая частота, ν (ню) — линейная частота, ω=2πν

Мост Вина и операционный усилитель

Сам по себе мост Вина не является генератором сигнала. Для возникновения генерации его следует разместить в цепи положительной обратной связи операционного усилителя. Такой автогенератор можно построить и на транзисторе. Но использование ОУ явно упростит жизнь и даст лучшие характеристики.

Коэффициент усиления на троечку

Мост Вина имеет коэффициент пропускания b=1/3. Поэтому условием генерации является то, что ОУ должен обеспечивать коэффициент усиления равный трем. В таком случает произведение коэффициентов пропускания моста Вина и усиления ОУ даст 1. И будет происходить стабильная генерация заданной частоты.

Если бы мир был идеальным, то задав резисторами в цепи отрицательной обратной связи, нужный коэфф усиления, мы бы получили готовый генератор.

Это неинвертирующий усилитель и его коэффициент усиления определяется соотношением: K=1+R2/R1

Но увы, мир не идеален.… На практике оказывается, что для запуска генерации необходимо, чтобы в самый начальный момент коэфф. усиления был немного больше 3-х, а далее для стабильной генерации он поддерживался равным 3.

Если коэффициент усиления будет меньше 3, то генератор заглохнет, если больше — то сигнал, достигнув напряжения питания, начнет искажаться, и наступит насыщение.

При насыщении, на выходе будет поддерживаться напряжение, близкое к одному из напряжений питания. И будут происходить случайные хаотичные переключения между напряжениями питания.

Поэтому, строя генератор на мосте Вина, прибегают к использованию нелинейного элемента в цепи отрицательной обратной связи, регулирующего коэффициент усиления. В таком случае генератор будет сам себя уравновешивать и поддерживать генерацию на одинаковом уровне.

Стабилизация амплитуды на лампе накаливания

В самом классическом варианте генератора на мосте Вина на ОУ, применяется миниатюрная низковольтная лампа накаливания, которая устанавливается вместо резистора.

При включении такого генератора, в первый момент, спираль лампы холодная и ее сопротивление мало. Это способствует запуску генератора (K>3). Затем, по мере нагрева, сопротивление спирали увеличивается, а коэффициент усиления снижается, пока не дойдет до равновесия (K=3).

Цепь положительной обратной связи, в которую был помещен мост Вина, остается без изменений. Общая принципиальная схема генератора выглядит следующим образом:

Элементы положительной обратной связи ОУ определяют частоту генерации. А элементы отрицательной обратной связи — усиление.

Идея использования лампочки, в качестве управляющего элемента очень интересна и используется по сей день. Но у лампочки, увы, есть ряд недостатков:

• требуется подбор лампочки и токоограничивающего резистора R*.
• при регулярном использовании генератора, срок жизни лампочки обычно ограничивается несколькими месяцами
• управляющие свойства лампочки зависят от температуры в комнате.

Другим интересным вариантом является применение терморезистора с прямым подогревом. По сути, идея та же, только вместо спирали лампочки используется терморезистор. Проблема в том, что его нужно для начала найти и опять таки подобрать его и токоограничиващие резисторы.

Стабилизация амплитуды на светодиодах

Эффективным методом стабилизации амплитуды выходного напряжения генератора синусоидальных сигналов является применение в цепи отрицательной обратной связи ОУ светодиодов (

VD1 и VD2).

Основной коэффициент усиления задается резисторами R3 и R4. Остальные же элементы (R5, R6 и светодиоды) регулируют коэффициент усиления в небольшом диапазоне, поддерживая генерацию стабильной. Резистором R5 можно регулировать величину выходного напряжения в интервале примерное 5-10 вольт.

В дополнительной цепи ОС желательно использовать низкоомные резисторы (R5 и R6). Это позволит пропускать значительный ток (до 5мА) через светодиоды и они будут находиться в оптимальном режиме. Даже будут немного светиться 🙂

На показанной выше схеме, элементы моста Вина рассчитаны для генерации на частоте 400 Гц, однако они могут быть легко пересчитаны для любой другой частоты по формулам, представленным в начале статьи.

Качество генерации и применяемых элементов

Важно, чтобы операционный усилитель мог обеспечить необходимый для генерации ток и обладал достаточной полосой пропускания по частоте. Использование в качестве ОУ народных TL062 и TL072 дало очень печальные результаты на частоте генерации 100кГц. Форму сигнала было трудно назвать синусоидальной, скорее это был треугольный сигнал. Использование TDA 2320 дало еще более худший результат.

А вот NE5532 показа себя с отличной стороны, выдав на выходе сигнал очень похожий на синусоидальный. LM833 так же справилась с задачей на отлично. Так что именно NE5532 и LM833 рекомендуются к использованию как доступные и распространенные качественные ОУ. Хотя с понижением частоты гораздо лучше себя будут чувствовать и остальные ОУ.

Точность частоты генерации напрямую зависит от точности элементов частотозависимой цепи. И в данном случае важно не только соответствие номинала элемента надписи на нем. Более точные детали имеют лучшую стабильность величин при изменении температуры.

В авторском варианте были применены резистор типа С2-13 ±0.5% и слюдяные конденсаторы точностью ±2%. Применение резисторов указанного типа обусловлено малой зависимостью их сопротивления от температуры. Слюдяные конденсаторы так же мало зависят от температуры и имеют низкий ТКЕ.

Минусы светодиодов

На светодиодах стоит остановиться отдельно. Их использование в схеме синус генератора вызвано величиной падения напряжения, которое обычно лежит в интервале 1.2-1.5 вольта. Это позволяет получать достаточно высокое значение выходного напряжения.

После реализации схемы, на макетной плате, выяснилось, что из-за разброса параметров светодиодов, фронты синусоиды на выходе генератора не симметричны. Это немного заметно даже на приведенной выше фотографии. Помимо этого присутствовали небольшие искажения формы генерируемого синуса, вызванные недостаточной скоростью работы светодиодов для частоты генерации 100 кГц.

Диоды 4148 вместо светодиодов

Светодиоды были заменены на всеми любимые диоды 4148. Это доступные быстродействующие сигнальные диоды со скоростью переключения менее 4 нс. Схема при этом осталась полноценно работоспособной, от описанных выше проблем не осталось и следа, а синусоида приобрела идеальный вид.

На следующей схеме элементы моста вина рассчитаны на частоту генерации 100 кГц. Так же переменный резистор R5 был заменен на постоянные, но об этом позже.

В отличие от светодиодов, падение напряжения на p-n переходе обычных диодов составляет 0.6÷0.7 В, поэтому величина выходного напряжения генератора составила около 2.5 В. Для увеличения выходного напряжения возможно включение нескольких диодов последовательно, вместо одного, например вот так:

Однако увеличение количества нелинейных элементов сделает генератор более зависимым от внешней температуры. По этой причине было решено отказаться от такого подхода и использовать по одному диоду.

Замена переменного резистора постоянными

Теперь о подстроечном резисторе. Изначально в качестве резистора R5 был применен многооборотный подстроечный резистор на 470 Ом. Он позволял точно регулировать величину выходного напряжения.

Использование переменного резистора в подобных цепях нежелательно по двум основным причинам:

• ненадежность подвижного контакта
• наличие у многооборотных подстроечных резисторов паразитной индуктивности, которая может отрицательно сказаться на качестве выходного сигнала

При построении любого генератора крайне желательно наличие осциллографа. Переменный резистор R5 напрямую влияет на генерацию — как на амлитуду так и на стабильность.

Для представленной схемы генерация стабильна лишь в небольшом интервале сопротивлений этого резистора. Если соотношение сопротивлений больше требуемого — начинается клиппинг, т.е. синусоида будет подрезаться сверху и снизу. Если меньше — форма синусоиды начинает искажаться, а при дальнейшем уменьшении генерация глохнет.

Так же это зависит от используемого напряжения питания. Описываемая схема исходно была собрана на ОУ LM833 с питанием ±9В. Затем, без изменения схемы, ОУ были заменены на AD8616, а напряжение питания на ±2,5В (максимум для этих ОУ). В итоге такой замены синусоида на выходе подрезалась. Подбор резисторов дал значения 210 и 165 ом, вместо 150 и 330 соответственно.

Как подобрать резисторы «на глаз»

В принципе можно оставить и подстроечный резистор. Все зависит от требуемой точности и генерируемой частоты синусоидального сигнала.

Для самостоятельного подбора следует, в первую очередь, установить подстроечный резистор номиналом 200-500 Ом. Подав выходной сигнал генератора на осциллограф и вращая подстроечный резистор дойти до момента когда начнется ограничение.

Затем понижая амплитуду найти положение, в котором форма синусоиды будет наилучшей.Теперь можно выпаять подстроечник, замерить получившиеся величины сопротивлений и впаять максимально близкие значения.

Если вам требуется генератор синусоидального сигнала звуковой частоты, то можно обойтись и без осциллографа. Для этого, опять таки, лучше дойти до момента когда сигнал, на слух, начнет искажаться из-за подрезания, а затем убавить амплитуду. Убавлять следует до тех пор пока искажения не пропадут, а затем еще немного. Это необходимо т.к. на слух не всегда можно уловить искажения и в 10%.

Дополнительное усиление

Генератор синуса был собран на сдвоенном ОУ, и половина микросхемы осталась висеть в воздухе. Поэтому логично задействовать ее под регулируемый усилитель напряжения. Это позволило перенести переменный резистор из дополнительной цепи ОС генератора в каскад усилителя напряжения для регулировки выходного напряжения.

Применение дополнительного усилительного каскада гарантирует лучшее согласование выхода генератора с нагрузкой. Он был построен по классической схеме неинвертирующего усилителя.

Указанные номиналы позволяют изменять коэффициент усиления от 2 до 5. При необходимости номиналы можно пересчитать под требуемую задачу. Коэффициент усиления каскада задается соотношением:

Резистор R1 представляет из себя сумму последовательно включенных переменного и постоянного резисторов. Постоянный резистор нужен, чтобы при минимальном положении ручки переменного резистора коэффициент усиления не ушел в бесконечность.

Как умощнить выход

Генератор предполагался для работы на низкоомную нагрузку в несколько Ом. Разумеется ни один маломощный ОУ не сможет выдать необходимый ток.

Для умощнения, на выходе генератора разместился повторитель на TDA2030. Все вкусности такого применения этой микросхемы описаны в статье Схема повторителя напряжение на ОУ. Мощный повторитель напряжения на TDA2030.

А вот так собственно выглядит схема всего синусоидального генератора с усилителем напряжения и повторителем на выходе:

Генератор синуса на мосту Вина можно собрать и на самой TDA2030 в качестве ОУ. Все зависит от требуемой точности и выбранной частоты генерации.

Если нет особых требований к качеству генерации и требуемая частота не превышает 80-100 кГц, но при этом предполагается работа на низкоомную нагрузку, то этот вариант вам идеально подойдет.

Заключение

Генератор на мосту Вина — это не единственный способ генерации синусоиды. Если вы нуждаетесь в высокоточной стабилизации частоты то лучше смотреть в сторону генераторов с кварцевым резонатором.

Однако, описанная схема, подойдет для подавляющего большинства случаев, когда требуется получение стабильного, как по частоте так и по амплитуде, синусоидального сигнала.

Генерация это хорошо, а как точно измерить величину переменного напряжения высокой частоты? Для это отлично подходит схема которая называется Активный выпрямитель.

•D1,2,3 – диоды 1N4007. Как достаточно распространенные.
•C1,3,4 – конденсаторы керамические 50В. С4 можно поставить электролитический 2,2мкФх25В. Необходимо соблюсти полярность. Конденсаторы можно ставить и с бОльшим напряжением.
•С2 — конденсатор электролитический. При маленькой его емкости питание микросхемы может быть нестабильным, а отсюда и сбои в работе.
•Постоянные резисторы все 0,25 Вт. R1 не менее 1k. Для остальных можно взять и ближайшее значение. R5 просто 20 Ом, а не кОм.
•R3,4 — переменные резисторы. Желательно с линейной характеристикой. На схеме показаны 16К1-В10К и 16К1-В500К.
С платы резисторы вынес специально, потому что это дает возможность подобрать их в других корпусах, да и расположить в какой-нибудь коробке будет проще.
Если не оказалось с номиналом 10к, то можно ставить 5к или 20к. В первом случае время открытого состояния форсунки уменьшится примерно в два раза и, если его окажется мало для полного открытия форсунки, то надо будет увеличить номинал резистора R1. Во втором случае время открытого состояния форсунки увеличится примерно в два раза, и здесь мы выходим из рабочего диапазона форсунки. Это надо будет помнить и не выводить R3 больше чем наполовину.
Если не оказалось с номиналом 500к, то можно ставить 200к или 1М. В первом случае минимальная частота будет примерно 3 Гц и будет зря повышенный расход промывающей жидкости. Во втором случае на минимальной частоте схема может работать неустойчиво, но это не страшно, потому что достаточно R4 не выводить больше чем наполовину.
•Транзистор IRF3710 или IRF3710Z в корпусе ТО220. N-канал, Uси 100В, Iси max 57A. Можно попробовать и с другим Iси. При сильном нагреве установить радиатор. У транзисторов других производителей назначения выводов могут не совпадать.
•NE555 – микросхема-таймер в корпусе DIP-8. Можно попробовать отечественную КР1006ВИ1.
•Панелька SCS-8 под микросхему.

Для режима “Кавитация” необходимо частоту увеличить до 400Гц. Для этого С4 ставим 0,22 мкФ, а R4 скручиваем по часовой в крайнее положение.

Регулировка скважности – регулировка времени открытого состояния форсунок. При данных значениях R1,R3 и С4 время будет лежать в рабочем диапазоне форсунок и будет примерно 1,5-20 млСек. При изменении скважности частота будет оставаться неизменной.

Регулировка частоты при данных значениях С4,R4,R2,R3 будет примерно 1-50Гц, что соответствует 120-6000 об/мин двигателя. Форсунка срабатывает 1 раз/сек (1Гц), если коленвал вращается со скоростью 2об/сек, что соответствует 120об/мин. При изменении частоты время открытого состояния форсунок будет оставаться неизменным.

Можно сделать и без регулировок, но тогда автолюбитель лишится возможности что-нибудь покрутить и будет ему постоянно казаться, что быстро или медленно. Интересно было наблюдать, как взрослый дядька 1м 90 ростом, сидя на корточках, в одной руке держал переноску и подсвечивал с обратной стороны колбы, а другой постоянно менял регулировки. И так полчаса.

Простой генератор пилообразного сигнала на 555 таймере

[Read in English] 

Не стану утверждать, что “пила” просто необходима для отладки аудио-усилителей. Удобно, конечно, посмотреть, не скривилось ли что напрочь – с пилою видны на глаз, и часто нагляднее, чем с синусоидой, всяческие ограничения сигнала или какие-нибудь переходные искажения.

Данный проект я собрал “до кучи” к генератору синусоиды на мосте Вина. Использую его регулярно для отслеживания характера ограничений по амплитуде в своих конструкциях. Так же пила оказалась незаменимой в выявлении всевозможных подсвистов усилителей, которые не видны ни на синусе любой частоты, ни на прямоугольнике…

В этой статье:

• Качественный генератор “пилы” на 555 таймере
• Повторитель с огромным входным сопротивлением
• Регулятор усиления от -1 до +1
• Линейность на уровне профессионального оборудования, используя бюджетные ОУ

555 таймер

Важно: в данной конструкции необходимо использовать только качественный КМОП вариант 555 таймера. Например вот этот: TLC555 datasheet от TI.
Более старые, биполярные варианты 555, выдают совершенно неприличную грязь и к тому же так “бухают” в питание, что это уже ни чем не отфильтровывается.

На мой взгляд, одна из наиболее наглядных отрисовок блок-схемы микросхемы 555:

Блок-схема КМОП таймера 555

1. GND – Ground = “Земля”, отрицательный вывод питания
2. TRIG – Trigger = Триггер
3. OUT – Output = Выход
4. RESET = Сброс
5. CONT – Control voltage = Управляющее напряжение
6. THRES – Threshold = Порог
7. DISCH – Discharge = Разряд
8. VDD – Positive supply voltage = Положительное напряжение питания

 

Задающий генератор пилообразного сигнала

Принцип работы данного генератора исключительно прост, по сути – используем 555 в стандартном включении.

Формирователь пилообразного сигнала

 

• R1, R3 = 36 кОм
• R2, R4 = 100 кОм
• VT1 = MPS2907A ~= КТ361 🙂
• C4 = 10 нФ
• C1, C3 = 0.1 мкФ
• C2 = 10 мкФ

Источник тока на транзисторе VT1 обеспечивает линейный заряд времязадающего конденсатора С4. Так же как и пороговые напряжения в 555 таймере, ток, генерируемый данным источником прямо пропорционален напряжению питания. Всё вместе это обеспечивает практически постоянную частоту генерации независимо от величины питающего напряжения.

Пороговое напряжение 555-го (вход 5 “CONT”) слегка “притянуто” к земле, чтобы добавить доступного падения напряжения для работы источника тока.

Разряд времязадающего конденсатора производится быстро, через вывод 7 “DISCH”. Надо заметить, что полевой транзистор задаёт постоянный ток разряда – спад пилы получается так же практически идеально линейный.

 

Повторитель с высоким входным импедансом

Полученный практически идеальный пилообразный сигнал на конденсаторе, к сожалению, не может быть подан прямиком в нагрузку – любая нагрузка будет искажать форму сигнала и влиять на частоту генерации. Необходим повторитель с возможно бОльшим входным импедансом. В моём варианте LM324 (datasheets: National/TI, Fairchild, OnSemi) отлично справляется с задачей, при условии использования внешних источников тока (об этом – чуть ниже).

Буфер с огромным входным импедансом

• R5, R6 = 330 кОм
• C5, C6 = 0.1 мкФ

Можно обойтись без усложнений и использовать простой буферный каскад, если вместо бюджетного LM324 применить высококлассные (дорогие) ОУ со входами на полевых транзисторах.

Регулятор усиления от -1 до +1

Удобно иметь возможность регулировать не только амплитуду сигнала, но так же и полярность.

Регулятор усиления от -1 до +1

 

Настоящий класс “А”

Для получения образцовой линейности усилителей применён тот же трюк, что и в моём генераторе синусоидального сигнала на мосте Вина: загрузка выходов ОУ источниками тока. Таким образом весьма посредственные выходные каскады ОУ LM324, в оригинале работающие практически в классе “B”, т.е. без начального тока покоя, переводятся в честный отднотактный класс “А”.

Источники тока для загрузки выходов ОУ

• R9 = 6.2 кОм
• VT2-VT4 = KT503

По факту в своём макете я использовал 5 транзисторов в параллель для загрузки всех 4 выходов LM324.

 

Работа от одного источника питания

Формирование виртуальной земли при питании от одного источника (батарей) подробно описано в статье про генератор на мосте Вина. В макете я использовал общие цепи питания для обоих генераторов.

Формирование виртуальной земли со сдвигом

• VD2 = красный светодиод 1.7 Вольта
• R10, R11 = 2 кОм
• C10, C11 = 0.1 мкФ (керамика или плёнка)
• C12, C13 >= 10 мкФ

 

Тестируем!

“Пила”, как она есть на выходе генератора:

Почти идеальная пила уже от 6 вольт питания

Данная картинка получена при питании от батареек в сумме дающих 6 вольт. Если немного поднять питающее напряжение – форма сигнала станет неотличима на глаз от идеальной. Замечу, что в отличие от генератора на мосте Вина, у которого есть АРУ, здесь амплитуда сигнала на выходе генератора будет линейно зависеть от напряжения питания.

 

Собираем

TLС555CP + LM324 = два генератора

Примечание: настоятельно рекомендую поставить отдельный выключатель питания для микросхемы таймера, буде данная схема собрана как у меня в паре с генератором синусоиды с низким THD – помехи даже от КМОП 555 весьма ощутимы. Простенький “джампер” вполне подойдёт на роль такого выключателя (синенький, слева от 555 на картинке).

 

Генератор на базе таймера NE555. Генератор на базе таймера NE555 Схема электрон генератора синусоида 50 гц

Существует аппаратура и приборы, не только питающиеся от электросети, но и вкоторых электросеть служит источником таковых импульсов, необходимых для работы схемы прибора. При питании таких приборов от электросети с другой частотой или от автономного источника возникает проблема с тем, откуда взять тактовую частоту.

Тактовая частота в таких приборах обычно либо равна частоте сети (60 или 50 Гц) либо равна удвоенной частоте сети, когда в схеме прибора источником тактовых импульсов служит схема на основе мостового выпрямителя без сглаживающего конденсатора.

Ниже приводится четыре схемы генераторов импульсов частот 50 Гц, 60 Гц, 100 Гц и 120 Гц, построенных на основе микросхемы CD4060B и часового кварцевого резонатора на 32768 Гц.

Схема генератора на 50 Гц

Рис. 1. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 50 Гц.

На рисунке 1 показана схема генератора частоты 50 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик. Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD3 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 656. При этом, 32768 / 656 = 49,9512195.

Это не совсем 50 Гц, но очень близко. К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 50 Гц.

Схема генератора на 60 Гц

На рисунке 2 показана схема генератора частоты 60 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик.

Рис. 2. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 60 Гц.

Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD2 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 544. При этом, 32768 / 544 = 60,2352941. Это не совсем 60 Гц, но близко.

К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 60 Гц.

Схема генератора на 100 Гц

На рисунке 3 показана схема генератора частоты 100 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик. Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD3 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 328. При этом, 32768 / 328 = 99,902439.

Рис. 3. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 100 Гц.

Это не совсем 100 Гц, но близко. К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 100 Гц.

Генератор на 120 Гц

На рисунке 4 показана схема генератора частоты 120 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик. Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD2 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 272. При этом, 32768 / 272 = 120,470588.

Это не совсем 120 Гц, но близко. К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 120 Гц.

Рис. 4. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 120 Гц.

Напряжение источника питания может быть от 3 до 15V, в зависимости от напряжения питания схемы, вернее, от необходимой величины логического уровня. Выходные импульсы во всех схемах несимметричные, это нужно учитывать при конкретном их применении.

Формирователь импульсов с периодом в одну минуту

На рисунке 5 показана схема формирователя импульсов с периодом в одну минуту, например, для элетронных цифровых часов. На вход поступает сигнал частотой 50 Гц от электросети через трансформатор, делитель напряжения или оптопару, или от другого источника частоты 50 Гц.

Резисторы R1 и R2 вместе с инверторами микросхемы D1, предназначенными для схемы тактового генератора, образуют триггер Шмитта, поэтому за форму входного сигнала можно не беспокоиться, это может быть и синусоида.

Рис.5. Схема формирователя импульсов с периодом в одну минуту.

Диодами VD1-VD7 коэффициент деления счетчика ограничен значением 2048+512+256+128+32+16+8=3000, что при входной частоте 50 Гц на выводе 1 микросхемы дает импульсы с периодом в одну минуту.

Дополнительно с вывода 4 можно снимать импульсы частотой 0,781 Гц, например, для установки счетчиков часов и минут на текущее время. Напряжение источника питания может быть от 3 до 15V, в зависимости от напряжения питания схемы электронных часов, вернее, от необходимой величины логического уровня.

Снегирев И. РК-11-16.

В радиолюбительской практике часто возникает необходимости использовать генератор синусоидальных колебаний. Применения ему можно найти самые разнообразные. Рассмотрим как создать генератор синусоидального сигнала на мосту Вина со стабильной амплитудой и частотой.

В статье описывается разработка схемы генератора синусоидального сигнала. Сгенерировать нужную частоту можно и программно:

Наиболее удобным, с точки зрения сборки и наладки, вариантом генератора синусоидального сигнала является генератор, построенный на мосту Вина, на современном Операционном Усилителе (ОУ).

Мост Вина

Сам по себе мост Вина является полосовым фильтром, состоящим из двух . Он выделяет центральную частоту и подавляет остальные частоты.

Мост придумал, Макс Вин еще в 1891 году. На принципиальной схеме, сам мост Вина обычно изображается следующим образом:

Картинка позаимствована у Википедии

Мост Вина обладает отношением выходного напряжения ко входному b=1/3 . Это важный момент, потому что этот коэффициент определяет условия стабильной генерации. Но об этом чуть позже

Как рассчитать частоту

На мосту Вина часто строят автогенераторы и измерители индуктивности. Чтобы не усложнять себе жизнь обычно используют R1=R2=R и C1=C2=C . Благодаря этому можно упростить формулу. Основная частота моста рассчитывается из соотношения:

f=1/2πRC

Практически любой фильтр можно рассматривать как делитель напряжения, зависящий от частоты. Поэтому при выборе номиналов резистора и конденсатора желательно, чтобы на резонансной частоте комплексное сопротивление конденсатора (Z), было равно, или хотя бы одного порядка с сопротивлением резистора.

Zc=1/ωC=1/2πνC

где ω (омега) — циклическая частота, ν (ню) — линейная частота, ω=2πν

Мост Вина и операционный усилитель

Сам по себе мост Вина не является генератором сигнала. Для возникновения генерации его следует разместить в цепи положительной обратной связи операционного усилителя. Такой автогенератор можно построить и на транзисторе. Но использование ОУ явно упростит жизнь и даст лучшие характеристики.

Коэффициент усиления на троечку

Мост Вина имеет коэффициент пропускания b=1/3 . Поэтому условием генерации является то, что ОУ должен обеспечивать коэффициент усиления равный трем. В таком случает произведение коэффициентов пропускания моста Вина и усиления ОУ даст 1. И будет происходить стабильная генерация заданной частоты.

Если бы мир был идеальным, то задав резисторами в цепи отрицательной обратной связи, нужный коэфф усиления, мы бы получили готовый генератор.

Это неинвертирующий усилитель и его коэффициент усиления определяется соотношением: K=1+R2/R1

Но увы, мир не идеален. … На практике оказывается, что для запуска генерации необходимо, чтобы в самый начальный момент коэфф. усиления был немного больше 3-х, а далее для стабильной генерации он поддерживался равным 3.

Если коэффициент усиления будет меньше 3, то генератор заглохнет, если больше — то сигнал, достигнув напряжения питания, начнет искажаться, и наступит насыщение.

При насыщении, на выходе будет поддерживаться напряжение, близкое к одному из напряжений питания. И будут происходить случайные хаотичные переключения между напряжениями питания.

Поэтому, строя генератор на мосте Вина, прибегают к использованию нелинейного элемента в цепи отрицательной обратной связи, регулирующего коэффициент усиления. В таком случае генератор будет сам себя уравновешивать и поддерживать генерацию на одинаковом уровне.

Стабилизация амплитуды на лампе накаливания

В самом классическом варианте генератора на мосте Вина на ОУ, применяется миниатюрная низковольтная лампа накаливания, которая устанавливается вместо резистора.

При включении такого генератора, в первый момент, спираль лампы холодная и ее сопротивление мало. Это способствует запуску генератора (K>3). Затем, по мере нагрева, сопротивление спирали увеличивается, а коэффициент усиления снижается, пока не дойдет до равновесия (K=3).

Цепь положительной обратной связи, в которую был помещен мост Вина, остается без изменений. Общая принципиальная схема генератора выглядит следующим образом:

Элементы положительной обратной связи ОУ определяют частоту генерации. А элементы отрицательной обратной связи — усиление.

Идея использования лампочки, в качестве управляющего элемента очень интересна и используется по сей день. Но у лампочки, увы, есть ряд недостатков:

• требуется подбор лампочки и токоограничивающего резистора R*.
• при регулярном использовании генератора, срок жизни лампочки обычно ограничивается несколькими месяцами
• управляющие свойства лампочки зависят от температуры в комнате.

Другим интересным вариантом является применение терморезистора с прямым подогревом. По сути, идея та же, только вместо спирали лампочки используется терморезистор. Проблема в том, что его нужно для начала найти и опять таки подобрать его и токоограничиващие резисторы.

Стабилизация амплитуды на светодиодах

Эффективным методом стабилизации амплитуды выходного напряжения генератора синусоидальных сигналов является применение в цепи отрицательной обратной связи ОУ светодиодов (VD1 и VD2 ).

Основной коэффициент усиления задается резисторами R3 и R4 . Остальные же элементы (R5 , R6 и светодиоды) регулируют коэффициент усиления в небольшом диапазоне, поддерживая генерацию стабильной. Резистором R5 можно регулировать величину выходного напряжения в интервале примерное 5-10 вольт.

В дополнительной цепи ОС желательно использовать низкоомные резисторы (R5 и R6 ). Это позволит пропускать значительный ток (до 5мА) через светодиоды и они будут находиться в оптимальном режиме. Даже будут немного светиться:-)

На показанной выше схеме, элементы моста Вина рассчитаны для генерации на частоте 400 Гц, однако они могут быть легко пересчитаны для любой другой частоты по формулам, представленным в начале статьи.

Качество генерации и применяемых элементов

Важно, чтобы операционный усилитель мог обеспечить необходимый для генерации ток и обладал достаточной полосой пропускания по частоте. Использование в качестве ОУ народных TL062 и TL072 дало очень печальные результаты на частоте генерации 100кГц. Форму сигнала было трудно назвать синусоидальной, скорее это был треугольный сигнал. Использование TDA 2320 дало еще более худший результат.

А вот NE5532 показа себя с отличной стороны, выдав на выходе сигнал очень похожий на синусоидальный. LM833 так же справилась с задачей на отлично. Так что именно NE5532 и LM833 рекомендуются к использованию как доступные и распространенные качественные ОУ. Хотя с понижением частоты гораздо лучше себя будут чувствовать и остальные ОУ.

Точность частоты генерации напрямую зависит от точности элементов частотозависимой цепи. И в данном случае важно не только соответствие номинала элемента надписи на нем. Более точные детали имеют лучшую стабильность величин при изменении температуры.

В авторском варианте были применены резистор типа С2-13 ±0.5% и слюдяные конденсаторы точностью ±2%. Применение резисторов указанного типа обусловлено малой зависимостью их сопротивления от температуры. Слюдяные конденсаторы так же мало зависят от температуры и имеют низкий ТКЕ.

Минусы светодиодов

На светодиодах стоит остановиться отдельно. Их использование в схеме синус генератора вызвано величиной падения напряжения, которое обычно лежит в интервале 1.2-1.5 вольта. Это позволяет получать достаточно высокое значение выходного напряжения.

После реализации схемы, на макетной плате, выяснилось, что из-за разброса параметров светодиодов, фронты синусоиды на выходе генератора не симметричны. Это немного заметно даже на приведенной выше фотографии. Помимо этого присутствовали небольшие искажения формы генерируемого синуса, вызванные недостаточной скоростью работы светодиодов для частоты генерации 100 кГц.

Диоды 4148 вместо светодиодов

Светодиоды были заменены на всеми любимые диоды 4148. Это доступные быстродействующие сигнальные диоды со скоростью переключения менее 4 нс. Схема при этом осталась полноценно работоспособной, от описанных выше проблем не осталось и следа, а синусоида приобрела идеальный вид.

На следующей схеме элементы моста вина рассчитаны на частоту генерации 100 кГц. Так же переменный резистор R5 был заменен на постоянные, но об этом позже.

В отличие от светодиодов, падение напряжения на p-n переходе обычных диодов составляет 0.6÷0.7 В, поэтому величина выходного напряжения генератора составила около 2.5 В. Для увеличения выходного напряжения возможно включение нескольких диодов последовательно, вместо одного, например вот так:

Однако увеличение количества нелинейных элементов сделает генератор более зависимым от внешней температуры. По этой причине было решено отказаться от такого подхода и использовать по одному диоду.

Замена переменного резистора постоянными

Теперь о подстроечном резисторе. Изначально в качестве резистора R5 был применен многооборотный подстроечный резистор на 470 Ом. Он позволял точно регулировать величину выходного напряжения.

При построении любого генератора крайне желательно наличие осциллографа. Переменный резистор R5 напрямую влияет на генерацию — как на амлитуду так и на стабильность.

Для представленной схемы генерация стабильна лишь в небольшом интервале сопротивлений этого резистора. Если соотношение сопротивлений больше требуемого — начинается клиппинг, т.е. синусоида будет подрезаться сверху и снизу. Если меньше — форма синусоиды начинает искажаться, а при дальнейшем уменьшении генерация глохнет.

Так же это зависит от используемого напряжения питания. Описываемая схема исходно была собрана на ОУ LM833 с питанием ±9В. Затем, без изменения схемы, ОУ были заменены на AD8616, а напряжение питания на ±2,5В (максимум для этих ОУ). В итоге такой замены синусоида на выходе подрезалась. Подбор резисторов дал значения 210 и 165 ом, вместо 150 и 330 соответственно.

Как подобрать резисторы «на глаз»

В принципе можно оставить и подстроечный резистор. Все зависит от требуемой точности и генерируемой частоты синусоидального сигнала.

Для самостоятельного подбора следует, в первую очередь, установить подстроечный резистор номиналом 200-500 Ом. Подав выходной сигнал генератора на осциллограф и вращая подстроечный резистор дойти до момента когда начнется ограничение.

Затем понижая амплитуду найти положение, в котором форма синусоиды будет наилучшей.Теперь можно выпаять подстроечник, замерить получившиеся величины сопротивлений и впаять максимально близкие значения.

Если вам требуется генератор синусоидального сигнала звуковой частоты, то можно обойтись и без осциллографа. Для этого, опять таки, лучше дойти до момента когда сигнал, на слух, начнет искажаться из-за подрезания, а затем убавить амплитуду. Убавлять следует до тех пор пока искажения не пропадут, а затем еще немного. Это необходимо т.к. на слух не всегда можно уловить искажения и в 10%.

Дополнительное усиление

Генератор синуса был собран на сдвоенном ОУ, и половина микросхемы осталась висеть в воздухе. Поэтому логично задействовать ее под регулируемый усилитель напряжения. Это позволило перенести переменный резистор из дополнительной цепи ОС генератора в каскад усилителя напряжения для регулировки выходного напряжения.

Применение дополнительного усилительного каскада гарантирует лучшее согласование выхода генератора с нагрузкой. Он был построен по классической схеме неинвертирующего усилителя.

Указанные номиналы позволяют изменять коэффициент усиления от 2 до 5. При необходимости номиналы можно пересчитать под требуемую задачу. Коэффициент усиления каскада задается соотношением:

K=1+R2/R1

Резистор R1 представляет из себя сумму последовательно включенных переменного и постоянного резисторов. Постоянный резистор нужен, чтобы при минимальном положении ручки переменного резистора коэффициент усиления не ушел в бесконечность.

Как умощнить выход

Генератор предполагался для работы на низкоомную нагрузку в несколько Ом. Разумеется ни один маломощный ОУ не сможет выдать необходимый ток.

Для умощнения, на выходе генератора разместился повторитель на TDA2030. Все вкусности такого применения этой микросхемы описаны в статье .

А вот так собственно выглядит схема всего синусоидального генератора с усилителем напряжения и повторителем на выходе:

Генератор синуса на мосту Вина можно собрать и на самой TDA2030 в качестве ОУ. Все зависит от требуемой точности и выбранной частоты генерации.

Если нет особых требований к качеству генерации и требуемая частота не превышает 80-100 кГц, но при этом предполагается работа на низкоомную нагрузку, то этот вариант вам идеально подойдет.

Заключение

Генератор на мосту Вина — это не единственный способ генерации синусоиды. Если вы нуждаетесь в высокоточной стабилизации частоты то лучше смотреть в сторону генераторов с кварцевым резонатором.

Однако, описанная схема, подойдет для подавляющего большинства случаев, когда требуется получение стабильного, как по частоте так и по амплитуде, синусоидального сигнала.

Генерация это хорошо, а как точно измерить величину переменного напряжения высокой частоты? Для это отлично подходит схема которая называется .

Материал подготовлен исключительно для сайта

Простой и достаточно надежный преобразователь напряжения можно изготовить буквально за час, при этом, не имея особых навыков в электронике. Сделать такой преобразователь напряжения натолкнули вопросы пользователей, связанные с . Этот преобразователь достаточно простой, но имел один недостаток – рабочая частота. В той схеме выходная частота была значительно выше сетевых 50 Герц, это ограничивает область применения ПН. Новый преобразователь лишен этого недостатка. Он, как и прежний преобразователь, предназначен для повышения автомобильных 12 Вольт до уровня сетевого напряжения. При этом, задающий генератор преобразователя генерирует сигнал с частотой порядка 50 Герц. Приведенная схема может развивать выходную мощность до 100ватт (во время экспериментов до 120ватт). Микросхема CD4047 очень широко применяется радиоэлектронной аппаратуре и стоит достаточно дешево. Она содержит мультивибратор-автогенератор, который имеет логику управления.

На выходе трансформатора использованы дросселя и конденсатор, импульсы после фильтра уже становятся похожими на синусоиду, хотя на затворах полевых ключей они прямоугольные. Мощность преобразователя можно повысить в разы, если использовать драйвер для усиления сигнала и несколько пар выходных каскадов. Но нужно учесть, что в таком случае нужен мощный источник питания и соответственно трансформатор. В нашем случае преобразователь развивает более скромную мощность.
Монтаж делался на макетной плате исключительно для демонстрации схемы. Трансформатор на 120 ватт уже имелся в наличии. Трансформатор имеет две полностью идентичные обмотки на 12 вольт. Для получения указанной мощности (100-120 ватт) обмотки должны быть рассчитаны на 6-8 Ампер, в моем случае обмотки рассчитаны на ток 4-5 Ампер. Сетевая обмотка стандартная, на 220 Вольт. Ниже параметры ПН.

Входное напряжение – 9…15 В (номинал 12 Вольт)
Выходное напряжение – 200…240 Вольт
Мощность – 100…120Вт
Частота выходного тока 50…65Гц

Сама схема не нуждается в пояснении, поскольку особо нечего пояснять. Номинал затворных резисторов не критичен и может отклонятся в широких пределах (0,1-800Ом).
В схеме использованы мощные N-канальные полевые ключи серии IRFZ44, хотя можно использовать и более мощные – IRF3205, выбор полевиков не критичен.

​

Такой преобразователь смело может быть использован для запитки активных нагрузок, в случае сбоев сетевого напряжения.
В ходе работы, транзисторы не перегреваются, даже при нагрузке в 60 ватт (лампа накаливания) транзисторы холодные (при долговременной работе, температура не поднимается более 40°С. При желании можно использовать небольшие теплоотводы для ключей.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Мультивибратор	CD4047B	1			В блокнот
VT1, VT2	MOSFET-транзистор	IRFZ44	2			В блокнот
R1, R3, R4	Резистор	100 Ом	3			В блокнот
R5	Переменный резистор	330 кОм	1			В блокнот
C1	Конденсатор	220 нФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	0.47 мкФ	1			В блокнот
Tr1	Трансформатор		1

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

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

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…

Планирую купить +31 Добавить в избранное Обзор понравился +28 +58

Инвертор состоит из задающего генератора на 50 Герц (до 100 Гц), который построен на основе самого обычного мультивибратора. С момента публикации схемы наблюдал, что многие успешно повторили схему, отзывы довольно хорошие – проект удался.

Данная схема позволяет получить на выходе почти сетевые 220 Вольт с частотой 50Гц (зависит от частоты мультивибратора. На выходе нашего инвертора прямоугольные импульсы, но с выводами прошу не спешить – такой инвертор пригоден для питания почти всех бытовых нагрузок, за исключением тех нагрузок, которые имеют встроенный двигатель, который чувствителен к форме подаваемого сигнала.

Телевизор, проигрыватели, зарядные устройства от портативных ПК, нотбуков, мобильных устройств, паяльники, лампы накаливания, светодиодные лампы, ЛДС, даже персональный компьютер – все это можно без проблем питать от предлагаемого инвертора.

Несколько слов о мощности инвертора. Если задействовать одну пару силовых ключей серии IRFZ44 мощность порядка 150 ватт, ниже указана выходная мощность в зависимости от количества пар ключей и их типа

Транзистор Кол-во пар. Мощность (Вт)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500Max

Но и это еще не все, один из тех людей, который собрал сей прибор отписывался с гордостью, что ему удалось снять до 2000 ватт, разумеется и это реально, если использовать скажем 6 пар IRF1404 – действительно убойные ключи с током 202Ампер, но разумеется максимальный ток не может доходить до таких значений, поскольку выводы при таких токах попросту бы расплавились.

Инвертор имеет функцию REMOTE (ремоут контроль). Фишка в том, что для запуска инвертора нужно подать маломощный плюс от АКБ на линию, к которому подключены маломощные резисторы мультивибратора. Несколько слов о самих резисторах – все брать с мощностью 0,25 ватт – они не будут перегреваться. Транзисторы в мультивибраторе нужны довольно мощные, если собираетесь качать несколько пар силовых ключей. Из наших подойдут КТ815/17 а еще лучше КТ819 или импортные аналоги.

Конденсаторы – являются частотнозадающими, их емкость 4.7мкФ, при таком раскладе компонентов мультивибратора, частота инвертора будет в районе 60Гц.
Трансформатор я взял от старого бесперебойника, мощность транса подбирается исходя от нужно (расчетной) мощности инвертора, первичные обмотки 2 по 9 Вольт (7-12 Вольт), вторичная обмотка стандарт – сетевая.
Конденсаторы пленочные, с расчетным напряжением 63/160 и более вольт, берите та, что есть под рукой.

Ну вот и все, добавлю только, что силовые ключи при большой мощности будут нагреваться как печка, им нужен очень хороший теплоотвод, плюс активное охлаждение. Не забываем изолировать пары одного плеча от теплоотвода, во избежания КЗ транзисторов.

Инвертор не имеет никаких защит и стабилизацию, возможно напряжение будет отклоняться от 220 Вольт.

Скачать печатную плату с сервера

С уважением – АКА КАСЬЯН

Каталог радиолюбительских схем.

Каталог радиолюбительских схем.

Генератор импульсов на таймере 555.

по мотивам от
02-10-2008

Новичкам, только что познакомившимся с радиотехникой, всегда бывает сложно – очень хочется собрать свое первое устройство, но, вот беда, все схемы в Интернете не умещаются на экране монитора, а список необходимых компонентов, прилагаемый к понравившемуся проекту, просто гигантский.

К счастью, решение таких проблем есть – а именно маленькие, простенькие проекты, собирая которые, вы приобретете бесценный опыт и начнете собирать собственную коллекцию самодельных электронных устройств. Именно таким и является этот проект. Что же такое генератор импульсов? Генератор тактовых импульсов — устройство, генерирующее электрические импульсы определенной частоты. Наш генератор способен генерировать прямоугольные импульсы частотой от 1 кГц до 180 кГц. Схему генератора значительно упрощает микросхема-таймер LM555.

Импульсный генератор будет генерировать частоту в кГц, которая может стать хорошим испытательным проектом. Этот набор основан на классической микросхеме таймера LM555. Вход – 12 В пост. Тока Макс. При 40 мА Диапазон – выбор перемычки и предустановленный диапазон настройки от 1 Гц до 180 кГц Индикатор включения питания Клеммы для легкого подключения Четыре монтажных отверстия по 3,2 мм каждое Размеры печатной платы 40 мм х 47 мм

Основные характеристики:
Напряженгие источника питания – 12 В
Ток потребления, не более – 40 мА
Настройка частоты осуществляется переменным резистором и выбором перемычки.
Индикатор питания – светодиод.
Клеммы для легкого подключения
Четыре монтажных отверстия – Ф3,2 мм каждое
Размеры печатной платы 40 мм х 47 мм
Амплитуда выходного синнала – Eп-1В

Таблица переключаемых диапазонов

Обозначение Джэмпера	Начало диапазона	Конец диапазона
J1	1 Гц	10 Гц
J2	10 Гц	100 Гц
J3	80 Гц	1000 Гц
J4	700 Гц	10 кГц
J5	7 кГц	55 кГц
J6	63 кГц	180 кГц

Таблица используемых сокращений:

Обозначение	Функция	Расшифровка
CN1	Supply 6V-12V DC	Источник питания напряжением 6-12 В
CN2	Pulse Out	Выход импульсов
PR1	–	подстройка частоты.

А вот, собственно, и схема:

Рис. 1 . Генератор импульсов на таймекре 555

Комментарии, думаю, излишни. Список необходимых компонентов находится ниже.

Список необходимых компонентов

Рис. 2 . Перечень элементов

С таким списком вы можете смело идти в любой радиотехнический магазин. Со сборкой устройства не должно возникнуть никаких проблем.

Чертеж печатной платы представлен на рисунке 3

Рис. 3 . Перечень элементов

Перевод: Ale)(ander, по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Pulse Generator

На английском языке: Pulse Generator

Источник материала

Источник материала

Источник материала

Примечание от создателей сайта:

На AliExpress предлагается эта схема в качестве отдельного блока, а также специализированный генератор прямоугольного, треугольного и синусоидального сигнала рис. 4.

Рис. 5 . Генератор сигналов специальной формы

Почему нет микросхемы генератора синусоидальной волны?

Основная проблема с генерацией синусоидальной волны состоит в том, что для создания сдвига фазы на 180 ° требуются два резонансных элемента, обычно это индуктор и конденсатор. В RF это не проблема – индукторы – это просто. Однако по мере того, как вы переходите на более низкие частоты, задействованные большие катушки индуктивности становятся громоздкими, поэтому используются альтернативные подходы к генерации синуса, основанные на нескольких RC-сетях, фильтрах или схемах формирователя. Подходы с RC-цепью или фильтром хороши для синусов с фиксированной частотой – мост Вина времен Hewlett по-прежнему является вполне жизнеспособной схемой и достаточно простой для реализации с двойным операционным усилителем без лампы, поскольку есть альтернативы лампе накаливания для стабилизации усиления. – Рисунок 43 в LTC AN43 – ваш друг здесь, воспроизведенный ниже (приложение имеет лучшие версии, но рисунка 43 достаточно, чтобы показать концепцию).

Однако, если вам нужен динамичный источник синусоидального сигнала на низких частотах, требование моста Вина в двухканальном потенциометре или эквивалентном электронном элементе является недостатком. Именно здесь появились ИС полностью аналогового функционального генератора, такие как ICL8038 / MAX038 и XR2206, обеспечивающие в основном то, что вы просили, с разумными (в пределах одного или двух процентов) THD на протяжении нескольких десятилетий. Все эти микросхемы использовали один и тот же базовый подход – нестабильность с отслеживанием выходных сигналов квадрата и треугольника с последующей подачей этой треугольной волны в схему, известную как «формирователь синуса».Здесь есть несколько подходов к формированию синусоидального сигнала, которые здесь подробно описаны – перегруженные пары могут быть использованы для хорошего эффекта в конструкции ИС, хотя более сложный подход использует полностью транслинейную схему синусоидального формирователя а-ля (устаревший) AD639. Подход JFET, упомянутый в обзорной ссылке, более практичен для экспериментов с дискретными деталями, однако, несмотря на его амплитудную чувствительность.

Но что в конечном итоге убило монолитные аналоговые генераторы функций, так это цифровая технология. Современные гибкие источники синусоидального сигнала, такие как AD9833, являются цифровыми эквивалентами подхода треугольник-синусоида, использующего так называемый метод прямого цифрового синтеза, в котором фазовый аккумулятор используется для разделения быстрых прямоугольных тактовых импульсов на числовое нарастание, которое затем подает в поисковую таблицу синусоидального линейного изменения.Это, конечно, можно сделать и на микроконтроллере, хотя это значительно ограничивает частоту работы.

Интересно, что потребность в точных синусоидах в аналоговом мире в настоящее время снизилась, даже в ВЧ – осознание того, что функция ВЧ смешивания лучше всего реализуется посредством цифровой коммутации, означает, что гетеродинные ВЧ прямоугольные генераторы гораздо более эффективны. реальный вариант, чем они кажутся на первый взгляд.

Схема простого тонального генератора

с использованием таймера NE555 IC

Схема тонального генератора обычно использует микросхему таймера 555 для создания ряда звуков.Как правило, схемы тонального генератора включают треугольные, квадратные, пилообразные и синусоидальные схемы. Такие периодические сигналы производят различные звуковые сигналы при подключении к звуковому преобразователю. Итак, в этом проекте мы разработаем простую схему тонального генератора с использованием единственной микросхемы таймера 555.

Эта схема состоит из нестабильного мультивибратора, использующего микросхему таймера NE555 . Это дает непрерывный выходной сигнал прямоугольной формы. Схема имеет частоту колебаний от 670 до 680 Гц.

[спонсор_1]

Аппаратный компонент

[inaritcle_1]

Имя контакта	Номер контакта	Описание
GND	1	Земля
TRIG	2	Триггер, установлен на 1/3 Vcc
OUT	3	Выход таймера
RESET	4	Reset active low
CONT	5	Контроль порога компаратора
THRES	6	Порог, установлен до 2/3 Vcc
DISCH	7	Низкоомный разрядный тракт
Vcc	8	Напряжение питания микросхемы (6–12 В)

Принципиальная схема

Рабочее пояснение

Работа этой схемы основана на принципе работы автогенератора (нестабильный мультивибратор), выполняемого схемой прецизионного таймера 555 ( NE555 ).Когда схема включена, значения резисторов ( R1 , R2 ) и конденсаторов ( C1 , C2 ) на левой стороне схемы устанавливают высоту выходного тона, поступающего от преобразователя звука. (громкоговоритель), включая переменный резистор (потенциометр), служащий для контроля высоты тона.

Конденсатор ( C2 ) слева отфильтровывает столько шума или нежелательной работы потенциометра, из-за чего мы получаем плавное изменение высоты звука во время регулировки.Эта схема может работать от источника питания от 6 В до 12 В.

Приложения

• Обычно используется в системах домашней безопасности, например, в системе охранной сигнализации и звонков.
• Используется для создания тонального сигнала ответа станции в телефонных устройствах.
• Используется для создания мелодий в таких устройствах, как игрушки и дверные звонки.

sine% 20wave% 20generator% 20 using% 20ic% 20555 техническое описание и примечания по применению

кварцевый генератор 10 МГц Аннотация: gps 1pps holdover em30039 рубидиевый генератор 10 МГц 10 МГц кристалл 10 МГц 38.4 МГц, 1 пиксель в секунду, дисциплинированный рубидиевый осциллятор Текст: Нет текста в файле	Оригинал	PDF	AR83A-11 10 МГц 10 МГц, 2E-12 5E-11 / месяц RS232 1E-12 AR83A-11 Кварцевый генератор 10 МГц gps 1pps удержание em30039 рубидий Генератор 10 МГц 10 МГц Кристалл 10 МГц 38,4 МГц 1 пакетов в секунду Дисциплинированный рубидиевый осциллятор
1 пакет в секунду Аннотация: EN50024 38,4 МГц 10 МГц gps 1pps удержание рубидий 5E-11 резкий Текст: Текст файла недоступен	Оригинал	PDF	AR83A-01 10 МГц 10 МГц, 5E-11 5E-10 100 нс RS232 1E-12 AR-83A-01 1 пакетов в секунду EN50024 38.4 МГц 10 МГц gps 1pps удержание рубидий жесткий
2000 – электрическая схема частотно-регулируемого Аннотация: MM1304 MM1304XJ Текст: Нет текста в файле	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF электрическая схема переменной частоты MM1304 MM1304XJ
Нет в наличии Резюме: нет текста аннотации Текст: файла нет текста	OCR сканирование	PDF	MM1304 58 МГц 43 МГц 43 МГц 43 МГцBPF
Принципиальная схема частотно-регулируемого Резюме: td10 IC datasheet MM1304 MM1304XJ mitsumi импульсный источник питания 44MHZ синусоидальный сигнал mitsumi переменная Текст: текст файла отсутствует	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF электрическая схема переменной частоты td10 IC техническое описание MM1304 MM1304XJ Импульсный источник питания mitsumi 44 МГц синусоидальная волна mitsumi переменная
2007 – электрическая схема частотно-регулируемого Аннотация: Синусоидальная волна MM1304 MM1304XJ Mitsumi pal усилитель с регулируемым усилением 145 МГц Текст: Текст файла недоступен	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF электрическая схема переменной частоты Синусоидальная волна MM1304 MM1304XJ Мицуми приятель усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 145 МГц
2000 – синусоидальная схема ШИМ Аннотация: 3 фазы синусоидальной волны pwm c исходный код 3 фазы синусоиды схема pwm 3-фазный аналоговый контроллер синусоидальной волны Генератор синусоидальной волны pwm синусоидальная синхронизация синусоидальная волна проектирование 3-фазный контроллер синусоидальной волны UBICOM 1447h Текст: Текст файла отсутствует	Оригинал	PDF	Примечание 11 АН11-03 синусоидальная ШИМ схема 3 фазы синусоидальной волны pwm c исходный код 3-фазная синусоидальная схема ШИМ 3-фазный аналоговый контроллер синусоидальной волны Генератор синусоидальной волны синхронизация синусоиды pwm проектирование синусоидальных ИБП 3-фазный контроллер синусоидальной волны UBICOM 1447ч
2005 – синусоида Резюме: GF-6 переменная mitsumi Текст: Нет текста в файле	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF синусоидальная волна GF-6 mitsumi переменная
L2233C Резюме: c0832C Текст: Нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	ADC08 28-контактный ADC0809 39 кГц, L2283C ML2284B L2233C c0832C
2007-100 МГц-SC Резюме: нет текста аннотации Текст: файла нет текста	Оригинал	PDF	MM1304 ССОП-16А MM1304XJ) 58 МГцBPF 43 МГцBPF 100 МГц-SC
Схема инвертора чистой синусоидальной волны Аннотация: Схема инверторов от 24 до 230 В Схема инверторов от 12 до 230 В Инвертор от 12 до 230 В переменного тока Дизайн синусоидальный инвертор 1000 ВА Чистый синусоидальный инвертор 600 ВА ИБП от 12 до 230 В синусный инвертор 12 В -230 В 600 ВА Текст: текст файла отсутствует	Оригинал	PDF	150 ва 2000 ва Maschi21.30 В постоянного тока 230 В переменного тока 1000 ВА 1500 ВА 383x182x88 Схема инвертора чистой синусоидальной волны Схема инверторов от 24 до 230 в Схема инверторов от 12 до 230 в Инвертор от 12 в постоянного тока до 230 в переменного тока, 1000 ва дизайн синусоидальный инвертор мощности чистый синусоидальный инвертор 600 ВА ИБП Инверторы от 12 до 230 в синусоидальный инвертор 12В -230В 600 ВА
сделать трехфазный генератор синусоидальной волны Аннотация: MC1388P motorola MCI IC КВАДРАТНАЯ ВОЛНА – Синусоидальная принципиальная схема 80297 трехфазный генератор синусоидальной волны AN553 AN535 Генератор синусоидальной волны mc1388 на уровне транзистора Текст: Нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	MC1388 / D MC1388 MC1388 сделать трехфазный генератор синусоидальной волны mc1388P Motorola MCI IC Принципиальная схема квадратной волны в синусоидальную волну 80297 трехфазный генератор синусоидальной волны AN553 AN535 Генератор синусоидальной волны на уровне транзистора
Нет в наличии Резюме: нет текста аннотации Текст: файла нет текста	OCR сканирование	PDF	MM1304
Синусоидальная волна Аннотация: AN3266FAP QFH032-P-0707A CT17-18 CT263 5g85 G15-18 Текст: Текст файла недоступен	Оригинал	PDF	AN3266FAP AN3266FAP QFH032-P-0707A Синусоидальная волна QFH032-P-0707A CT17-18 CT263 5g85 G15-18
2000 – дв123 Резюме: AN3266FAP QFH032-P-0707A CTL-24 AN326 Текст: Текст файла недоступен	Оригинал	PDF	AN3266FAP AN3266FAP dv123 QFH032-P-0707A CTL-24 AN326
синусоидальный инвертор pwm от 12 до 230 в переменного тока Аннотация: Синусоидальная ШИМ-схема инвертора постоянного тока в переменный ток Схема инвертора от 24 до 230 В Чистая синусоидальная схема инвертора Синусоидальная волна инвертор инвертор мощности 12 В постоянного тока / 230 В переменного тока Синусоидальная волна ШИМ постоянного тока в переменный ток Инвертор ics Схема инвертора от 12 до 230 В переменного тока ШИМ 50 Гц от 12 В до 230 В переменного тока инвертор 1000 ВА Текст: Нет текста в файле	Оригинал	PDF	1000 ВА 2000 ВА 2500 ВА 62 В постоянного тока 230 В переменного тока ШИМ синусоидальный инвертор от 12 до 230 в переменного тока Синусоидальные схемы инвертора PWM постоянного тока в переменный ток Схема инверторов от 24 до 230 в Схема инвертора чистой синусоидальной волны дизайн синусоидальный инвертор мощности инвертор 12vdc / 230vac Синусоидальная ШИМ-преобразователь постоянного тока в переменный ток Схема инверторов от 12 до 230 в ШИМ переменного тока 50 Гц Инвертор от 12 в постоянного тока до 230 в переменного тока, 1000 ва
2005 – схема синусоидального инвертора Аннотация: FPGA XILINX spartan3 ШИМ-генератор ШИМ МОДИФИЦИРОВАННАЯ СХЕМА ИНВЕРТОРА ИНВЕРТОРА ШИМ Схема синусоидального инвертора Схема 3-х фазного аналогового контроллера Схема синусоидальной волны 3-фазная синусоидальная волна ШИМ схема трехфазная синусоидальная волна ШИМ схема Синусоидальная схема инвертора синусоидальная волна схема силового инвертора синусоидальная волна pwm circuit Текст: Нет текста в файле	Оригинал	PDF	XAPP448 XAPP448 принципиальная схема инвертора синусоидальной волны FPGA XILINX spartan3 pwm генератор СХЕМА ИНВЕРТОРА С МОДИФИЦИРОВАННОЙ ШИМ-ШИМ Схема синусоидального инвертора pwm Схема синусоидального сигнала трехфазного аналогового контроллера 3-фазная синусоидальная схема ШИМ трехфазная синусоидальная схема ШИМ Принципиальная схема инвертора SINE WAVE схема инвертора мощности синусоидальной волны синусоидальная ШИМ схема
1998 – Манчини Резюме: AN9780 Текст: Нет текста в файле	Оригинал	PDF	AN9780 HA-2841) 1/32 ISO9000 Манчини AN9780
2001 – NJM2569 Аннотация: NJM2569V SSOP20 100 кГц усилитель мощности CB усилитель Текст: Текст файла отсутствует	Оригинал	PDF	NJM2569 NJM2569 NJM2569V SSOP20 NJM2569V SSOP20 Усилитель мощности 100 кГц cb усилитель
2006 – 33 кГц, Резюме: att28 GF1L Текст: Текст файла недоступен	Оригинал	PDF	ENA0247 LA7358M LA7358M A0274-17 / 17 33 кГц, att28 GF1L
1997 – Схема выводов микросхемы ЦАП 0808 Аннотация: KEYPAD 4X3 4×3 клавиатура синусоидальная схема pwm синусоидальная волна ИБП SCHEMATIC ic 0808 схема контактов r2r лестничная прецизионная синусоида генератор DAC ic 0800 схема контактов r2r лестничная сеть Текст: текст файла отсутствует	Оригинал	PDF	AN655 Схема контактов DAC ic 0808 КЛАВИАТУРА 4X3 Клавиатура 4×3 синусоидальная ШИМ схема СХЕМА ИБП синусоидальной волны Схема контактов ic 0808 r2r лестница прецизионный генератор синусоидальной волны Схема контактов DAC ic 0800 r2r лестничная сеть
Синусоидальный преобразователь с 12 на 230 В переменного тока Аннотация: инверторный преобразователь 600 ВА 12 В постоянного тока / 230 В переменного тока Инвертор 1500 ВА 1000 ВА 1000 ВА инвертор 24 В постоянного тока входной 230 В переменного тока выходной инвертор 24 В постоянного тока / 230 В переменного тока 600 ВА чистый синусный инвертор Текст: Нет текста в файле	Оригинал	PDF	150 ВА 2000 ВА 395x236x83 390x275x105 430x213x166 430x213x166 Синусоидальный инвертор от 12 до 230 в переменного тока Инвертор 600 ва инвертор 12vdc / 230vac Инвертор 1500 ва 1000 ва Инвертор 1000 ВА Вход 24 В постоянного тока Выход 230 В переменного тока инвертор 24vdc / 230vac 600 ВА чистый синусовый инвертор
преобразователь ttl в синус Аннотация: 0 / SINE COSINE ОСЦИЛЛЯТОР Текст: Нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	1677 / XOO преобразователь ttl в синус 0 / СИНУСКОЗИНУСНЫЙ ОСЦИЛЛЯТОР
1999 г .– IXYS DSA 1-16D Аннотация: DIODE DSA 1-16D DO-205ACDO-30 pwm ИНВЕРТОР сварочный диод лавинный DSA VRRM 2300 IXYS DSA 1718a 110-12F DSI 35-08A 117 L DS35Q Текст: Текст файла отсутствует	Оригинал	PDF	D5-10 D5-14 IXYS DSA 1-16D ДИОД DSA 1-16D DO-205ACDO-30 pwm ИНВЕРТОР сварщик диод лавинный ДСА ВРРМ 2300 IXYS DSA 1718a 110-12F DSI 35-08A 117 L DS35Q
Нет в наличии Резюме: нет текста аннотации Текст: файла нет текста	OCR сканирование	PDF	MC1388 MC1388

Синусоидальный инвертор с использованием таймера IC 555 с Proteus

ВВЕДЕНИЕ:

Инвертор – это операция, прямо противоположная выпрямителю.Выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный. Инвертор – это электронное устройство, которое используется для преобразования постоянного напряжения в переменное с желаемой частотой и величиной. Существует много типов инверторов, таких как однофазный инвертор, трехфазный инвертор, синусоидальный инвертор усилительного типа, прямоугольный инвертор насыщенного типа, транзисторный инвертор и тиристорный инвертор.

Здесь мы обсуждаем однофазный синусоидальный инвертор,

Напряжение I / p = 12 В постоянного тока

Выходное напряжение = 230 В переменного тока

ЦЕПЬ РЕАЛИЗОВАНА НА ПРОТЕУСЕ.

АППАРАТ:

1. Источник питания или аккумулятор
2. Таймер IC555
3. Tansformer (передаточное число 1:22)
4. Диод 1N4007
5. Резисторы (27 Ом, две потенциометры по 200 кОм)
6. Конденсаторы (керамические – 0,1 мкФ, 1 нФ) (электролитические – 100 мкФ / 25 В)
7. Индуктор (100 мГн)

СТРОИТЕЛЬСТВО И РАБОТА:

На принципиальной схеме показано расположение источника питания 12 В постоянного тока, нестабильного мультивибратора, генератора синусоидальной волны, повышающего трансформатора, вольтметра переменного тока или мультиметра.Астабильный мультивибратор – это не что иное, как автономный мультивибратор, который имеет только два состояния: «ВЫСОКОЕ» и «НИЗКОЕ». Нет стабильного состояния. В этой схеме нестабильный мультивибратор генерирует прямоугольную волну в соответствии с желаемой частотой и рабочим циклом. Параметры, необходимые для управления частотой и рабочим циклом прямоугольной волны, – это резистор R1, R2 и конденсатор C1.

Источник питания 12 В постоянного тока используется в качестве входа для нестабильного мультивибратора. Астабильный мультивибратор генерирует прямоугольную волну 10.Амплитуда 5 В, требуемая частота и рабочий цикл. Используя переменный резистор R2, мы регулируем частоту прямоугольной волны. Прямоугольная волна является входом для генератора синусоидальной волны, который используется для преобразования прямоугольной волны в синусоидальную волну той же амплитуды. Но это сигнал небольшой амплитуды. Этот сигнал должен быть преобразован в сигнал переменного тока высокого напряжения. Эти сигналы усиливаются повышающим трансформатором. Выход синусоидального генератора подается на первичную обмотку повышающего трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора дает сигнал 230 В переменного тока, измеренный вольтметром переменного тока или мультиметром.

ЦЕПНАЯ СХЕМА синусоидального инвертора с использованием Proteus

Для рабочего цикла (D) выше 50%

Формула:

Период одного цикла T = T _вкл. + T _выкл. (сек)

Частота F = 1 / T (Гц)

Рабочий цикл D (%) = (T _на / T) * 100

Частота F = 1,44 / ((R1 + 2 * R2) C1)

Рабочий цикл D (%) = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2)

Для рабочего цикла (D) = 50% или ниже 50%

Формула:

Период одного цикла T = T _вкл. + T _выкл. (сек)

Частота F = 1 / T (Гц)

Рабочий цикл D (%) = (T _на / T) * 100

Частота F = 1 / (0.693 (R1 + R2) C1)

Рабочий цикл D (%) = R1 / (R1 + R2)

ВЫХОДНЫЕ ВОЛНЫ: –

ВЫХОД ЦЕПИ ИНВЕРТОРА СИНУСОВОЙ ВОЛНЫ

Узнайте и исследуйте больше 555 Применения:

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Простая схема генератора синусоидальной волны с использованием транзистора

Ранее мы построили простую схему генератора прямоугольной волны, сегодня в этом руководстве мы собираемся показать вам , как сгенерировать синусоидальную волну , используя несколько основных компонентов, таких как транзистор, резистор и конденсатор. Синусоидальная волна чаще всего известна как форма волны переменного тока. В этой схеме мы также построим эту переменную форму волны, мы можем настроить частоту или уменьшить шум синусоидальной волны, просто изменив номинал конденсаторов и резисторов.

Необходимые компоненты

• 2N2222 NPN-транзистор
• Осциллограф
• Резистор (510, 1 кОм, 10 кОм и 2 кОм)
• Конденсаторы (90 нФ, 100 нФ и 200 нФ)
• Питание 12 В
• Соединительные провода

Принципиальная схема

Если вы видите схему соединений на макетной плате ниже, то вы найдете больше конденсаторов, чем показано на принципиальной схеме выше.Это потому, что мы подключили несколько конденсаторов последовательно и параллельно, чтобы получить требуемые номиналы конденсаторов, показанные на принципиальной схеме. Также можно использовать любой NPN-транзистор вместо указанного в схеме. Также вы можете изменить номинал резистора и конденсатора, чтобы изменить уровень частоты.

Работа цепи генератора синусоидальной волны:

Здесь мы подаем на схему 12 В, и мы не можем подавать его напрямую на транзистор.Итак, для этого мы используем резисторы R1 и R2, составляя схему делителя напряжения для смещения транзистора Q1. Мы использовали транзистор типа NPN, который проводит ток или смещается в прямом направлении только тогда, когда на его базовый вывод подается положительный сигнал, в противном случае он остается открытым или смещенным в обратном направлении.

Пара из трех резисторов (R3, R5 и R6) и конденсатора (C1, C2 и C3) составляет RC-цепочку генератора . Это тип генератора обратной связи, который состоит из усилительного устройства, такого как транзистор, который используется в нашей схеме, или мы также можем использовать операционный усилитель.

Первоначально вход RC-цепи – постоянный ток, но после первого переключения он преобразуется в синусоидальную волну, а затем остается в синусоиде.

Мы использовали три конденсатора, каждый конденсатор дает 60-градусный фазовый сдвиг. Итак, общий фазовый сдвиг, который мы получаем, составляет 180 градусов, что требуется для синусоидальной волны.

В RC-генераторе часть выходной энергии возвращается на его вход, для получения положительной обратной связи положительная обратная связь помогает амплитуде выходного сигнала оставаться стабильной.Следовательно, выход RC-цепи представляет собой синусоидальную волну с фазовым сдвигом 180 градусов, которая подается на транзистор, и здесь транзистор работает как усилитель, который усиливает синусоидальную волну, и мы получили ее на выходном контакте.

Конденсатор C5 действует как конденсатор связи, который блокирует постоянный ток и пропускает через него только синусоидальную волну, а резистор R4 ограничивает ток коллектора.

Генератор синусоидальной волны с использованием 4047 IC

Мы также можем использовать IC 4047 для генерации синусоидальной волны.Эта ИС обычно используется в схеме инвертора, и мы ранее сделали генератор прямоугольных импульсов с использованием этой ИС, добавив несколько резисторов и конденсаторов в предыдущую схему, мы можем получить синусоидальную волну с IC 4047, как показано на схеме ниже:

Ниже приведена небольшая схема, которую нам нужно добавить в наш генератор прямоугольной волны, чтобы преобразовать прямоугольную волну в синусоидальную волну.

Схема инвертора синусоидальной волны IC 556

В следующей статье описывается схема инвертора чистой синусоидальной волны с использованием микросхемы IC 556, которая формирует в схеме основное устройство процессора синусоидальной волны.

Как это работает

Представленная конструкция фактически дает модифицированный синусоидальный сигнал на выходе, но форма сигнала подвергается высокой обработке и представляет собой точный эквивалент синусоидальной формы волны.

Одна микросхема IC 556 составляет основу схемы и отвечает за производство требуемой модифицированной синусоидальной формы выходного сигнала с ШИМ-управлением.

Одна половина ИС слева сконфигурирована как генератор частоты 200 Гц, эта частота используется для обеспечения требуемых тактов прямоугольной формы для предыдущего моностабильного устройства, которое формируется путем подключения другой половины ИС 556.

Тактовые импульсы поступают с вывода № 5 и подаются на вывод № 8 ИС. Правая часть ИС выполняет фактическую обработку вышеупомянутой прямоугольной волны, сравнивая ее с треугольными волнами, приложенными к ее выводу №11.

Результатом является выход на выводе № 9, который представляет собой ШИМ, изменяющийся в соответствии с амплитудой треугольной формы сигнала.

В идеале треугольные волны могут быть заменены синусоидальными сигналами, однако, поскольку треугольные волны легче генерировать, и они также подходящим образом заменяют синусоидальный аналог, здесь он был использован.

R1, R2, C1 должны быть соответственно выбраны так, чтобы контакт № 5 давал 50% рабочего цикла, частоту 200 Гц.

200 Гц здесь не критичны, однако они становятся критическими для каскада IC 4017, и поэтому было выбрано это значение.

Модифицированная синусоидальная ШИМ, генерируемая IC556, затем применяется к каскаду переключения, содержащему IC 4017 и соответствующие выходные устройства mosfet. Посмотрим, как это делается.

Список деталей

IC1 = 556
R1, R2, C1 = выберите создание 50% рабочего цикла
R3 = 1K
C2 = 10 пФ.

Выходной каскад

На приведенной ниже схеме показана конфигурация выходного каскада, в которой IC 4017 занимает центральное место. В основном его функция состоит в том, чтобы поочередно переключать транзисторы драйвера, чтобы подключенные МОП-транзисторы также работали в тандеме для ввода требуемого сетевого выхода переменного тока в трансформатор.

ИС принимает тактовые импульсы от объясненной выше схемы 556 (контакты № 5/8) и их последовательность выходов через подключенные транзисторы поочередно, как описано выше.

Пока здесь схема ведет себя как обычный прямоугольный инвертор, однако введение D1 / D2 с выводом № 9 на 556 преобразовывает схему в полноценный синусоидальный инвертор.

Как можно видеть, общие катоды D1 / D2 интегрированы с обработанными импульсами ШИМ из вышеупомянутого каскада 556, это заставляет D / D2 проводить только во время отрицательных импульсов от сгенерированных блоков ШИМ.

Это просто означает, что когда D1 / D2 смещены в прямом направлении, T1 и T2 не могут проводить, поскольку их затворы заземляются через D1 / D2 на вывод № 9 IC 556, что заставляет МОП-транзисторы точно реагировать на шаблон ШИМ.

Вышеупомянутый процесс генерирует выходной сигнал во вторичной обмотке трансформатора, который идеально прерывается и обрабатывается и эквивалентен синусоидальной форме волны.

Список деталей

IC2 = 4017

все резисторы – 1K

D1, D2 = 1N4148

T1, T2 = IRF540n

Трансформатор также должен иметь соответствующий номинал в соответствии с требованиями.

Схема генератора треугольных волн

Конструкция и реализация всей модифицированной формы синусоидального ШИМ-сигнала зависит от треугольных волн, подаваемых на вывод № 11 микросхемы IC556, поэтому схема генератора треугольных волн становится решающей и обязательной.

Однако существует много типов схем, которые предоставят вам необходимые входные сигналы формы сигнала, ниже приводится одна из них, которая включает еще один IC555 и довольно проста в настройке.

Выход из приведенной ниже схемы должен быть подан на контакт № 11 IC556 для обеспечения работы предлагаемого синусоидального инвертора.

РАЗРАБОТАН «SWAGATAM»

Более простая альтернатива вышеупомянутой конструкции показана ниже, конфигурация даст те же результаты, что объяснены выше:

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, схемотехник / Конструктор печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Схема генерации тона микросхемы таймера 555 и усиление: AskElectronics

Я думаю, что я собрал схему таймера 555 с микросхемой 555 Fairchild и потенциометром 50 кОм, который позволит мне регулировать тон, генерируемый в диапазоне 305–1200 Гц.

Наша целевая частота составляет около 476 Гц, а динамик на 8 Ом 0,25 Вт имеет приемлемый выход и частотную характеристику.

Я почти уверен, что нам нужно будет усилить частоту с помощью LM4871 или [NJM2113D] (https://www.digikey.com/product-detail/en/njr-corporation-njrc/NJM2113D/NJM2113D -ND / 805551).

Я не уверен, какой чип лучше, схема будет работать либо от батарей 4AA, либо от свинцово-кислотной батареи 12AH 6V, которая измеряет 6,22V при полной зарядке. Батареи NiMH работают на 1.2 вольта, что совершенно нормально и щелочно, тоже не должно быть проблемой. Но я пока не могу подсчитать, сколько ампер все это потребует, поэтому я не уверен, какие батареи будут работать лучше всего.

Lm4871 рассчитан на 2,2-5,5 В, он имеет “абсолютное максимальное напряжение 6 В”. Пока NJM2113D рассчитан на 4,5-16 вольт.

Я думаю, что благодаря этой инструкции у меня разобралась схема с одной микросхемой, но добавление усилителя меня теряет, и я не уверен, могу ли я перенапрягать Lm4781.

Также было бы идеально использовать POT (или другой полупроводник), чтобы мы могли изменять громкость поворотом ручки, но я все еще не уверен, поддерживает ли это чип. В основном, страница 12 – PDF Предупреждение о листе данных LM – вот что меня смущает.

Цепи на плате на странице 3 – Предупреждение PDF: внутренние цепи или цепь перегружена? Впервые делаю это, поэтому я просто не знаю ничего лучше. Раньше я паял и собирал комплекты с планами, но раньше мне не приходилось изменять конструкции.