В некоторых практических случаях требуется сформировать импульсы с большим периодом повторения — редкие импульсы. Импульсные (цифровые) устройства справляются с этой задачей просто. Стоит вспомнить электронные часы. Они формируют интервалы времени в десятки минут и даже несколько часов. Аналоговые электронные устройства также могут выполнить эту задачу. Однако, потребуется конденсатор большой емкости. Это если подойти к решению проблемы в «лоб». Но можно обойтись без большого конденсатора, если совместить электронику и тепловые процессы.
Для формирования редких импульсов применим известную нам микросхему КР1156ЕУ5 (см. гл. 1). Но включение ее не совсем обычно (см. рис. 2.15).
Будем разбираться, как такое включение микросхемы приводит к формированию редких импульсов. Первое, что нам
Рис. 2.15. Схема электрическая генератора редких импульсов
понятно, это способ включения выходных транзисторов микросхемы. Здесь ничего сложного нет. Оба транзистора коллекторами подсоединены к источнику питания, а нагрузкой этого эмиттерного повторителя является резистор R1.
А вот дальше непонятно, почему к выводу 3 (вход подключения конденсатора) присоединяются резисторы? Для этого потребуется вспомнить, как проверяется функционирование микросхемы (гл. 1, рис. 1.24). Дело в том, что возрастание потенциала вывода 3 выше порога срабатывания внутренней схемы сравнения переводит выходные транзисторы микросхемы в непроводящее состояние.
Внимательно присмотревшись к схеме, замечаем, что верхнее плечо делителя R2R3 представляет собой терморезистор. Вот те на! Генератор импульсов без конденсатора, но зато с терморезистором!
Но тем не менее все-таки импульсы возникают. Редко, но возникают. Рассмотрим как же это происходит. При нормальной температуре сопротивление терморезистора велико и потенциал средней точки делителя (и соответственно входа Ст) недостаточен для перевода выходных транзисторов в закрытое состояние. Они открыты и резистор нагрузки R1, находящийся под напряжением, нагревается. Тепло от этого резистора передается на терморезистор R2 и он, нагреваясь, уменьшает свое сопротивление. Поэтому потенциал вывода 3 растет и, достигнув порога переключения, переводит выходные транзисторы в выключенное состояние. Резистор нагрузки R1 обесточивается и начинается процесс охлаждения. Когда все остынет (R1 и R2), процесс повторится снова. Следовательно, колебания в таком генераторе импульсов происходят за счет тепловой обратной связи между резистором R1 (нагреватель) и R2 (датчик температуры). Поэтому они обведены на схеме пунктиром, что подразумевает их совместное расположение.
Близость расположения этих элементов (глубина обратной связи) определяет период повторения импульсов, а потенциал средней точки делителя — температуру переключения.
Оба элемента, образующие тепловую обратную связь, имеют цилиндрическую форму и поэтому точно расположить их относительно друг друга затруднительно. А ведь именно их взаимное расположение определяет параметры обратной связи и, соответственно, выходного импульса.
Параметры элементов схемы генератора редких импульсов приведены в табл. 2.8.
Более стабильную и предсказуемую тепловую обратную связь можно получить, если применить транзисторы и в качестве термочувствительного элемента, и в качестве нагревателя. Конструктивное исполнение транзисторов позволяет обеспечить определенный тепловой контакт и располагать их таким образом, чтобы получать требуемые временные параметры импульса.
Работа элементов схемы с транзисторами в цепи обратной связи (рис. 2.16) происходит следующим образом. При включении питания выходные транзисторы микросхемы открыты. На транзистор VT2 подано напряжение и он нагревается. Ток через него ограничен, т. к. работает по схеме токостабилизирующего двухполюсника. Стабилизирующим элементом в данном случае является светодиод HL1. Величина рабочего тока коллектора устанавливается резистором R4.
Выделяющееся тепло передается на транзистор VT1. Он также нагревается, что приводит к уменьшению напряжения между коллектором и эмиттером. Как мы знаем, это является
Поз. обоэн. |
Тип |
Допустимая замена |
Конденсатор |
||
I01 |
К50-35 100 мкФ 16 В |
|
I Микросхема |
||
DA1 |
КР1156ЕУ5 |
|
Резистор С2-33 0,5 Вт 10 % |
С1-4, имп., 5 % |
|
R1 |
1 кОм |
0,1—10 кОм |
Резистор СГ13-386 0,125 Вт |
||
R3 |
4,7 кОм |
См. текст |
Терморезистор ММТ-1 |
||
R2 |
22 кОм |
Рис. 2.16. Схема электрическая генератора редких импульсов с транзисторами
следствием отрицательного ТКН напряжения иБЭ. При достижении определенной температуры, которая устанавливается с помощью резистора R2, потенциал вывода 3 становится больше порога переключения и это приводит выходные транзисторы микросхемы в закрытое состояние. Токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе VT2 обесточивается и светодиод HL1 гаснет. Начинается процесс остывания и через определенное время цикл повторяется. Период может достигать нескольких десятков минут.
Параметры и типы элементов схемы генератора редких импульсов приведены в табл. 2.9.
Таблица 2.9. Перечень элементов для схемы генератора редких
импульсов с транзисторами
Поз. обозн. |
Тип |
Допустимая замена |
Конденсаторы |
||
С1 |
К50-35 100 мкФ 25 В |
|
С2 |
К10-17 10000 пФ |
См. текст |
Микросхема | |
||
DA1 |
КР1156ЕУ5 |
|
Резисторы С2-33 0,25 Вт J0 % |
С1-4, имп., 5 % |
|
R1 |
30 кОм |
|
R3 |
2 кОм |
|
R5 |
2 кОм |
|
Резисторы СПЗ-386 0,125 Вт |
||
■ R2 |
4,7 кОм |
См. текст |
R4 |
100 Ом |
См. текст |
Транзисторы |
||
VT1, VT2 |
КТ3102БМ-ЕМ |
КТ315Р |
Источник: 33 схемы на микросхеме КР1156ЕУ5, © «АЛЬТЕКС», 2005 © И. Л. Кольцов, 2005
- Предыдущая запись: Преобразование частоты
- Следующая запись: ГЕНЕРАЦИЯ МОЩНОГО МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕЗОНАНСНОЙ РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ЛОВ, ЗАПИТЫВАЕМОЙ ОТ КОМПАКТНОГО ИНДУКТИВНОГО НАКОПИТЕЛЯ
- ОХРАННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ ДЛЯ МОТОЦИКЛА (0)
- ЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАНЫ МОТОЦИКЛА (0)
- ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ НА МИКРОСХЕМЕ МАХ691А (0)
- ЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОТОЦИКЛА (0)
- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА WWV (0)
- КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР HA ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ (0)
- КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР C ПЕРЕСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ (0)