Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Конструирование устройств на таймере 555
    Устройство временной задержки Работа устройства задержки аналогична работе моностабильного генератора, когда по отрицательному импульсу на входе TRIGGER на выходе появляется высокий уровень, который через промежуток времени Т = 1,1RC изменится на низкий. В этом режиме работы уровень на выходе OUT не должен измениться одновременно с запуском, а лишь через определенное время. На рис.27 показана схема устройства задержки на таймере 555 с использованием трех дополнительных элементов R1, C1, VT1. Внутренний разрядный транзистор не используется, его вывод не подключен и может быть использован для сигнализации состояния работы устройства, подключая между выводом DISCHARGE и "+" источника питания светодиод или звуковой сигнализатор. В случае, когда транзистор VT1 находится в состоянии проводимости, закорачивается конденсатор С1, что приводит к установлению низкого уровня на входах TRIGGER и THRESHOLD. На входе внутреннего компаратора 2 удерживается низкий уровень, приводящий к установлению высокого уровня на его выходе и переключению RS триггера. Таким образом, на выходе OUT таймера установится высокий уровень. При закрытии управляющего транзистора VT1 конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1. Заряд конденсатора С1 до уровня 2/3 напряжения питания приводит к переключению компаратора 1 и сбросу триггера RS. На выходе таймера появляется низкий уровень, который будет длиться до повторного открытия транзистора VT1. На рис.28 показаны временные процессы, протекающие в устройстве задержки. Время запаздывания можно рассчитать по формуле Т = 1,1R1C1. Модулятор ширины импульсов Для модуляции ширины импульсов можно использовать управляющий вход CONTROL. Этот вывод подключен к инвертирующему входу компаратора 1 и к внутреннему делителю напряжения (построенного на трех резисторах сопротивлением 5 кОм). Когда вывод CONTROL не подключен, тогда напряжение на нем равно 2/3 напряжения питания. К этому выводу можно приложить внешнее напряжение, изменяющееся во времени. Так как верхняя граница изменения напряжения на конденсаторе подключенного к выводу THRESHOLD равна пороговому напряжению на выводе CONTROL, следовательно, время зарядки может изменяться с помощью управляющего напряжения или модулирующего, приложенного к этому выводу. Во время работы устройства в режиме моновибратора, запускаемого последовательностью импульсов, получаются на его выходе импульсы со сменной длительностью. На рис.29 показана схема ШИМ модулятора, построенного на таймере 555, на рис.30 - его временные процессы, где отчетливо видно влияние напряжения Ucontrol на ширину импульсов генерируемого сигнала. Генератор линейно нарастающего напряжения Во время работы таймера 555 в режиме как моностабильного генератора, так и астабильного, напряжение на конденсаторе С1 изменяется нелинейно. В астабильном режиме работы можно получить линейное изменение напряжения на конденсаторе С1, заряжая его не через резистор, а от источника постоянного тока. На рис.31 показана схема генератора ЛИН, в которой транзистор VT1 совместно с резисторами R1...R3 работает как источник постоянного тока, заряжающий конденсатор С1. Делитель частоты На рис.32 показана схема на таймере 555, выполняющая роль делителя частоты. Использование с этой целью свойств моностабильного генератора заключается в том, что запущенный однажды, он остается в таком состоянии аж до окончания генерации выходного импульса и в течение этого времени не может быть запущен повторно. Устройство можно использовать как делитель частоты, когда известна частота входного сигнала. Величины вспомогательных элементов можно рассчитать по формуле: 1,1R1C1=(n-0,5)/f , где f - частота входного сигнала; n - коэффициент деления. На рис.33 показаны временные процессы сигналов в делителе частоты с n=3. Практические заметки Таймер 555 работает в диапазоне питающих напряжений от 4,5 до 15 В. Очевидно, многие вспомогательные устройства рассчитаны на напряжение питания 16 В или 3,5 В. Пределы допустимых напряжений питания могут отличаться у разных производителей и в случае проектирования следует пользоваться документацией к конкретному устройству. Обычно таймер 555 может работать даже при напряжении питания 1 В. Значительным достоинством таймеров 555 есть то, что их временные параметры не зависят от величины питающего напряжения, так как время заряда внешнего конденсатора и пороги переключения компараторов подобраны пропорционально напряжению питания. Для нормальной работы таймера очень важно обеспечить достаточную фильтрацию питающего напряжения конденсаторами. Помехи, вносимые через питание, могут привести к нестабильной работе устройства, проявляющейся в меньшей точности генерируемой последовательности импульсов. Изменение величины напряжения на входе CONTROL приводит к изменению в процессе зарядки внешнего конденсатора, что влияет на длительность цикла работы. Это свойство используется в устройствах модуляторов. В других устройствах может быть источником ошибок. Во время подбора внешних элементов RC, отвечающих за временные характеристики устройства, стоит обратить внимание на стабильность параметров резисторов и конденсаторов. Конденсатор должен быть высокого качества с минимальной утечкой. Так как у конденсаторов со временем уменьшается их емкость, не стоит использовать керамические конденсаторы в тех устройствах, где необходима генерация последовательности импульсов с большой частотой. В таком случае лучше применять танталовые конденсаторы. Подбирая сопротивление внешних резисторов, нужно принимать во внимание минимальную величину тока, необходимую для переключения компаратора 1 (THRESHOLD). Эта величина различна у разных производителей микросхем и зависит от технологии изготовления таймера. Обычно у таймера 555 величина тока, необходимая для переключения компаратора 1, должна быть в пределах от 10 пА до 250 нА. На основе этой величины можно рассчитать максимальную величину внешнего резистора. При напряжении срабатывания на входе THRESHOLD компаратора 1, составляющем 2/3 напряжения питания, сопротивление Rmax можно рассчитать по формуле: Rmax = (Vcc - 2/3Vcc)/Ith [нА]. Для напряжения питания 15 В сопротивление Rmax = = 20 МОм, а для Vcc = 5B Rmax = 6,6 МОм. В случае использования резисторов сопротивлением, близким к Rmax, следует убедиться, что ток заряда конденсатора, ограниченный данным резистором, больший тока утечки конденсатора. В противном случае устройство будет работать неустойчиво или вообще не работать. Минимальное сопротивление, через которое заряжается конденсатор, составляет 5 кОм. Эта величина вытекает из максимального тока проводимости внутреннего разряжающего транзистора, который в цикле разряда конденсатора проводит ток с конденсатора и источника питания. Величина тока, который может проводить внутренний транзистор, лежит в диапазоне 35...55 мА. Величина емкости не ограничена, но следует иметь ввиду, что при значительных емкостях ток разрядки конденсатора, проходя через внутренний транзистор, может превысить допустимое значение и привести к повреждению таймера. Программируемый генератор уникальных звуков Генератор вырабатывает звуковые сигналы, похожие на звуки из фантастических фильмов. Они напоминают "речь" робота или компьютера. Комбинация уникальных звуков может быть использована в качестве дверного звонка или сигнальной сирены. На рис.34 показана схема устройства, состоящая из генератора тактовых импульсов на таймере 555, десятичного счетчика 4017 и генератора НЧ на таймере 555. Генератор импульсов вырабатывает сигнал с частотой повторения 1 Гц (таймер 555 работает в астабильном режиме), который подается на вход десятичного счетчика CLK. Счетчик считывает импульсы и последовательно устанавливает высокий уровень на своих выходах. К каждому выходу подключен светодиод, катоды которых соединены в пять пар (Q1 c Q9, Q2 c Q8 и т.д). В цепях катодных пар установлены потенциометры сопротивлением 1 кОм, с помощью которых можно изменять частоту звукового сигнала. Генератор НЧ построен на втором таймере 555, работающем в конфигурации астабильного мультивибратора. Звуковой сигнал с выхода генератора НЧ подается на усилитель НЧ, построенный по схеме Дарлингтона на транзисторах VT1 и VT2. В качестве нагрузки усилителя используется звуковая головка сопротивлением 8 Ом и мощностью 0,5 Вт. Устройство может быть запитано от батареи или стабилизированного источника питания напряжением от 5 до 9 В. На рис.35 показан вид печатной платы со стороны проводников. (Продолжение следует)


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100