Генератор на базе таймера NE555
Микросхема интегрального таймера 555 была разработана 44 года назад, в 1971 году и до сих пор популярна. Пожалуй, ещё ни одна микросхема так долго не служила людям. Чего только на ней не собирали, даже поговаривают, что номер 555 — это число вариантов её применения 🙂 Одно из классических применений 555 таймера — регулируемый генератор прямоугольных импульсов.
В этом обзоре будет описание генератора, конкретное применение будет в следующий раз.
Плату прислали запечатанной в антистатический пакетик, но микросхема очень дубовая и статикой её так просто не убить.
Качество монтажа нормальное, флюс не отмыт
Схема генератора стандартная для получения скважности импульсов ≤2
Даташит NE555
Красный светодиод подключен на выход генератора и при малой выходной частоте — мигает.
По китайской традиции, производитель забыл поставить ограничивающий резистор последовательно с верхним подстроечником.
Диапазон рабочих частот выбирается установленной перемычной в одной из четырёх позиций
Частоты продавец указал неверно.
Реально измеренные частоты генератора при питающем напряжении 12В
1 — от 0,5Гц до 50Гц
2 — от 35Гц до 3,5kГц
3 — от 650Гц до 65кГц
4 — от 50кГц до 600кГц
On-Line расчёт цепей генератора (примерный)
Нижний резистор (по схеме) задаёт длительность паузы импульса, верхний резистор задаёт период следования импульсов.
Напряжение питания 4,5-16В, максимальная нагрузка на выходе — 200мА Стабильность выходных импульсов на 2 и 3 диапазонах невысока из-за применения конденсаторов из сегнетоэлектрической керамики типа Y5V — частота сильно уползает не только при изменении температуры, но даже при изменении питающего напряжения (причём в разы).
Рисовать графики не стал, просто поверьте на слово.На остальных диапазонах стабильность импульсов приемлемая.
Вот что он выдаёт на 1 диапазоне
На максимальном сопротивлении подстроечников
В режиме меандр (верхний 300 Ом, нижний на максимуме)
В режиме максимальной частоты (верхний 300 Ом, нижний на минимум)
В режиме минимальной скважности импульсов (верхний подстроечник на максимуме, нижний на минимуме)
Для китайских производителей: добавьте ограничивающий резистор 300-390 Ом, замените керамический конденсатор 6,8мкФ на электролитический 2,2мкФ/50В, и замените конденсатор 0,1мкФ Y5V на более качественный 47нФ X5R (X7R)
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 +35 Добавить в избранное Обзор понравился
+28 +58
Генератор прямоугольного сигнала 100КГц на микросхеме 555
аудио
- ·2012-04-09
- ·serge
Содержание
- 1 Зачем так сложно?
- 2 Микросхема таймера 555
- 3 Простота – залог успеха
- 4 Все частоты хороши – выбирай на вкус
- 5 Собираем – Проверяем
- 6 Прямоугольники
- 6.
1 Прочитал – передай другу
- 6.
1 Прочитал – передай другу[Read in English]
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. Например выбросы перерегулирования петлевой ООС, влияние (преимущественно входных и миллеровских) емкостных нагрузок и т.п.
Зачем так сложно?
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:
- не пользоваться хорошим осциллографом чтобы не видеть ВЧ звона (шутка)
- использовать КМОП 555 таймер.
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. Но и “смещённый” (с ощутимой постоянной состовляющей) сигнал бывает полезен, к примеру чтобы проверить работу серво-цепи, обеспечивающей нулевое смещение по выходу.
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
1 мкФ 150 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 |
Картинки “кликабельны”
Прямоугольники
| Вот что получилось на выходе |
Прочитал – передай другу
Тривиальная схемка, несложная конструкция, но очень полезна в быту электронщика.
Подумай, вдруг такой простой генератор меандра поможет одному из твоих друзей вконтакте или фейсбуке? Поделись с друзьями прямо здесь и сейчас!
Простая схема генератора тона с использованием микросхемы таймера NE555