Eng Ru
Отправить письмо

Генератор импульсов на таймере 555 схема. Шим генератор на 555 с кварцем


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. Например выбросы перерегулирования петлевой ООС, влияние (преимущественно входных и миллеровских) емкостных нагрузок и т.п.

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
  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

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. Так что предлагаю предусмотреть возможность закорачивать проходной конденсатор на выходе генератора.

 

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

Конечно, 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

myelectrons.ru

Простенький ШИМ на NE555

Попросили меня изготовить простенький регулятор оборотов коллекторного двигателя постоянная нагрузка 10А, у меня были в наличии NE555 давно заказаны и валялись без дела. Все остальные компоненты взял из старых плат ИБП и дело закипело. Вот само устройство Силовая часть Модуль управления Схема Кратко о деталях. C1 с помощью данного конденсатора задается частота работы генератора. RV1 изменяет скважность импульсов его номиналы могут быть от 20K и до 200K Номиналы остальных элементов можно изменять в широких пределах. На схеме присутствует С9 но на плате он не установлен. Тестировал устройство при напряжениях от 10V и до 30V все работало стабильно В качестве нагрузки использовал мотор 12V и 5А плюс 100W лампочками за 30 мин. роботы радиатор был холодный. На фото сдвоенный резистор но в действительности он одинарный вторая группа поломана. Вот ссылка на печатку Google drive.google.com/drive/folders/0BxJrA6icvhlSLXRzQXVUUW1RZHc?usp=sharing Dropbox www.dropbox.com/sh/ik2qw18lf8bch7l/AACx_m17nD31dfMXcVusEo1ba?dl=0 Печатные платы в формате lay

mysku.me

Простой генератор прямоугольных импульсов на таймере NE555 — Меандр — занимательная электроника

Читать все новости ➔

Для начинающих радиолюбителей, и не толь­ко, очень важно иметь в своей домашней лабора­тории, кроме тестера и осциллографа, еще и ге­нератор сигналов, например, генератор импуль­сов. Описание простейшего и недорогого такого генератора, собрать который может даже нови­чок, приведено в этой статье. Для его изготовле­ние достаточно потратить всего 2-3 часа.

Принципиальная схема генератора прямо­угольных импульсов на микросхеме NE555 изоб­ражена на рисунке. Причем выходные цепи это­го генератора не имеют разделительного кон­денсатора. Это позволяет получить на выходе как двухполярные (симметричные и несимметрич­ные) импульсы, так импульсы строго положи­тельной или отрицательной полярности. Для обеспечения этих режимов в схеме использова­но двухполярное питание.

Для питания устройства на схему поступает переменное напряжение приблизительно 18 В, частотой 50 Гц  от любого маломощного трансформатора. Источник питания содержит выпрямитель двухполярного напря­жения на диодном мосте D1...D4 и фильтрующих кон­денсаторов С6...С9, а также два линейных интегральных стабилизатора напряжения: положительного на микросхеме IC1 типа LM317 и отрицательного на IC2 является LM337. Каждое из этих напряжений может регулироваться в переделах от 1,2 до 15 В потенциометрами Р2 и Р3.

С10...С15 — конденсаторы фильтров на выхо­де стабилизаторов.

На микросхеме IC3 собран классический им­пульсный генератор на 555-ом таймере.

Прибор может генерировать импульсы в од­ном из пяти диапазонов частот. Диапазоны пере­ключаются кнопками S1-S5, в качестве которых удобно использовать 5-кнопочный зависимый переключатель П2К с фиксацией.

Частота его работы определяется параметра­ми времязадающей цепи, через которую осуще­ствляется положительная обратная связь (ПОС) с выхода (вывод 3) на вход (выводы 2 и 6) IC3. В эту цепь входят резистор R1 и переменный резистор Р1, а также конденсаторы (в зависимости от включенного диапазона):

  • С5 - диапазон 1;
  • С4 - диапазон 2;
  • СЗ - диапазон 3;
  • С2 - диапазон 4;
  • С1 - диапазон 5.

Частота импульсов внутри диапазона регули­руется потенциометром Р1.

Период импульсов на выходе NE555 можно при­близительно рассчитать по формуле Т = 1,4 • R • С, а частоту следования этих импульсов - по форму­ле f = 0,7 / (R • С), где R - сопротивление резисто­ров времязадающей цепи (R1+ Р1), а С - емкость конденсатора времязадающей цепи.

Остановить генерацию импульсов можно замк­нув на корпус вывод 2 разъема Х2 (RESET).

Выходные импульсы можно снимать с выво­дов 3...8 разъема Х2.

Амплитуду (размах) выходных импульсов можно изменять, используя потенциометр Р4, а также выходной делитель, если замкнуть вывод 8 Х2 на корпус (на вывод 10 или 11).

Значение минимального и максимального уровня импульсов (от «минуса» до «плюса») мож­но выставлять изменяя напряжения питания с по­мощью Р2 - положительное, а с помощью Р3 - отрицательное.

Микросхема NE555 рассчитана на напряжение питания до 16 В и не имеет защиты от перенапря­жения. Поэтому напряжения на выходах стабили­затора надо регулировать аккуратно увеличивая их от минимумов, предварительно установив «движки» подстроенных резисторов Р2 и РЗ в нижнее по схеме положение. Причем произво­дить это надо так, чтобы разность потенциалов между выводами 4 и 1 IC3 не превышало 15 В. По­мочь в этом могут светодиодные индикаторы HL1 и HL2. HL1 загорается при наличии отрицательно­го напряжения питания на выходе стабилизатора IC2, a HL2 - при достижении разности потенциа­лов между выводами 4 и 1 IC3 значения 14... 15 В.

Собрать этот генератор можно на любой ма­кетной плате в течение получаса.

Можно также поэкспериментировать с этой схемой, например, подавая на вывод 5 IC3 посто­янные и/или переменные напряжения. В этом случае генератор превратиться в ШИМ (широт­но-импульсный модулятор).

В схеме можно использовать и 555-е таймеры КМОП (CMOS) структуры такие, как ICM7555CN, LMC555CN и аналогичные. При этом следует пе­ресчитать номиналы деталей времязадаищих це­пей и выходного делителя, т.к. токи этих микро­схем на порядок меньше. Это может быть хорошей тренировкой при приобретении навыков работы с импульсными устройствами на микросхемах.

Автор: Петр Петров, г. София (Болгария)Источник: Радиоаматор №11-12, 2016

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Генератор импульсов на таймере 555 схема |

В радиолюбительской практике часто применяются различного рода генераторы. В этой статье описано как можно быстро и просто сконструировать генератор прямоугольных импульсов. Частоту такого генератора вы сможете сами подобрать в зависимости от ваших потребностей, путём примитивных расчётов и доработок.

Схема генератора прямоугольных импульсов:

На самом деле в большинстве случаев нет никакой необходимости городить сложные схемы с дорогостоящими деталями.  Для начинающего радиолюбителя играет роль простота и дешевизна схемотехнического решения. Таким оригинальным вариантом является схема генератора прямоугольных импульсов на микросхеме таймера LM555 рисунок №1.

Рисунок №1 – Схема генератора прямоугольных импульсов на LM555

Такой вариант схемы генератора прямоугольных импульсов полезен начинающим радиолюбителям именно тем, что они сами смогут подобрать детали (резисторы и конденсаторы) для нужной им частоты определяемой по формуле:

f = 1,44/(R1 + 2R2)C – формула для расчёта частоты генерации импульсов схемой (рисунок №1).

Коэффициент заполнения для такого варианта схемы генератора прямоугольных импульсов равен : D = R2/(R1 + 2R2)

На пример для частоты 120 КГц С1 и С2 будут равными 1200 пФ, а сопротивления R1 = R2 равны 10 КОм. Таким образом данная схема поможет вам сделать первые шаги в конструировании и разработке радиоэлектронных схем.

P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт http://bip-mip.com/ 

bip-mip.com

Простой генератор ШИМ-сигнала | CUSTOMELECTRONICS.RU

Широтно-импульсно модулированный сигнал очень часто применяется в электронике для передачи информации, регулировки мощности или формирования постоянного напряжения произвольного уровня. В этой статье описано устройство на операционном усилителе, размером 20х20мм из 15 элементов, которое генерирует ШИМ-сигнал.

Формирование ШИМ-сигнала

ШИМ-сигнал (PWM) представляет собой последовательность импульсов, частота которых неизменна, а модулируется длительность импульсов. Большинство микроконтроллеров легко справляются  с этой задачей, но что делать если нет желания программировать и использовать такое мощное средство для такой простой задачи? В этом случае можно использовать дискретные элементы.

Для начала необходимо сформировать последовательность пилообразных импульсов и подать ее на вход компаратора. На второй вход компаратора подается модулирующий сигнал, например, напряжение с переменного резистора. Если напряжение генератора выше напряжения на втором входе — на выходе напряжение близко к напряжению питания. Если напряжение генератора ниже — на выходе ноль.

Формирование ШИМ-сигнала

Формирование ШИМ-сигнала

На рисунке Uк — напряжение команды (постоянный уровень, заданный переменным резистором), Uген — напряжение генератора, UPWM — ШИМ-сигнал.

 Схема

Все эти задачи можно легко выполнить при помощи двух операционных усилителей так как показано на схеме.

Схема генератора ШИМ

Схема генератора ШИМ

В схеме применена микросхема LM358N, которая использует однополярное питание и содержит два канала в одном корпусе SO8.

Печатная плата

Все элементы, кроме резистора R3, предназначены для поверхностного монтажа и располагаются на плате с минимальным размером. R3 расположен на обратной стороне платы. Генераторные схемы очень капризны с точки зрения трассировки печатных плат. Если изменить топологию платы нельзя гарантировать ее работоспособность. Первая версия платы генерировала пилообразное напряжение с очень низкой амплитудой и ее было невозможно использовать.

Плата генератора ШИМ-сигнала

Плата генератора ШИМ-сигнала

Сборка и работа схемы

Сама плата очень маленькая — 20х20 мм и легко изготавливается методом ЛУТ. Она лишь немного больше переменного резистора, изменяющего скважность сигнала.

 

Плата генератора ШИМ в сборе

Плата генератора ШИМ в сборе

Технические характеристики

  • напряжение питания, 5-15В
  • диапазон изменения скважности, от 1 до бесконечности
  • рабочая частота, 500Гц
  • потребляемый ток, не более, 2мА

Рабочая частота определяется конденсатором C1. Для снижения частоты можно увеличить его емкость и наоборот.

Список элементов

  1. ИМС LM358N в корпусе SO8 (DA1), 1 шт.
  2. Резисторы 20кОм в корпусе 0805 (R1,R2,R4-R6), 5 шт.
  3. Резисторы 10кОм в корпусе 0805 (R7,R8), 2 шт.
  4. Любой переменный резистор с шагом выводов 5мм и сопротивлением 50кОм
  5. Конденсаторы 0,1мкФ в корпусе 0805 (C1,C2,C4), 3шт.
  6. Конденсатор танталовый 47мкФ, 16В, типоразмера С, T491C476K016AT (C3), 1шт.

Видео работы

Работает плата достаточно стабильно. На видео видно, как меняется яркость светодиода. Неудобство только в том, что используется лишь половина диапазона резистора R3. То есть в первой и последней четверти положения вала напряжение остается без изменения.

Файл печатной платы в формате Sprint Layout 5.0 можно скачать по ссылке.

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров shop.customelectronics.ru.

www.customelectronics.ru

Схема блокинг-генератора на NE555 и полевом транзисторе, высоковольтный выход

блокинг генереатор     Схема блокинг-генератора построена на микросхеме NE555, в наладке не нуждается, стабильно генерирует. NE555 представляет собой своеобразный генератор, где можно комбинацией резисторов и конденсатором задавать частоту, а также длительность импульса и паузы. Сколько на этом таймере разной хрени сделали, за его более чем сорокалетнюю историю… До сих пор эта микросхема, несмотря на почтенный возраст, штампуется миллионными тиражами и есть практически в каждом лабазе по цене в считанные рубли. Если не вникать глубоко в структуру таймера 555, то несложно. 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.    Усилитель выходных импольсов выполнен на мощном полевом транзисторе IRF3205 (можно использовать и другие аналогичные полевики типа IRFZ44 и др.). В качестве трансформатора используется строчный трансформатор, который можно найти в старых цветных телевизорах, либо преобрести на радиорынках.    В качестве первичной обмотки трансформатора мотаем 6-9 витков провода диаметром 1мм, которую затем закрепляем скотчем или эпоксидной смолой на трансформаторе, вторичную обмотку используем уже готовую выходную обмотку от трансформатора. 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.

www.tool-electric.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта