Таймер 555 (КР1006ВИ1) – для новичков в радиоделе

April 20, 2014 by admin Комментировать »

Генератор можно использовать во многих случаях при работе со схемами Дополнив прибор колебательным контуром, настроенным на радиочастоту, можно получить (как мы получали ранее) генератор биений, с помощью которого можно проверять радиоприёмники Полученный высокочастотный сигнал – это амплитудно-модулированные колебания

Как говорилось ранее, собрать генератор можно с использованием и операционных усилителей, и цифровых микросхем, и на основе таймера 555 Пример работы таймера в качестве генератора прямоугольных импульсов, виртуальный пример, приводился ранее Генератор можно перестраивать плавно, меняя  сопротивление  в RC цепи, можно переключать диапазоны, меняя ёмкость конденсатора, а можно удовлетвориться генератором на несколько фиксированных частот Таймер 555 довольно точно поддерживает заданную частоту

Очень   много   интересного   об   этом   устройстве   можно   прочитать   в   книге   Р   Трейстера

«Радиолюбительские схемы на ИС типа 555»

Для проведения очередного эксперимента я предлагаю следующую схему:

Рис 1919 Регулятор скважности импульсов

Управляя потенциометром R2 можно  менять скважность импульсов, как показано  на рисунке ниже при двух значениях положения регулятора

Рис 1920 Импульсы разной скважности при разных положениях регулятора Какое практическое значение может иметь такой регулятор

С его помощью можно регулировать скорость вращения двигателя постоянного тока С его помощью можно регулировать яркость свечения светодиодного светильника Иногда в практике работы со схемами требуется генератор разной длительности при постоянном периоде повторения импульсов, и в этом случае генератор 555 выручит

Однако перед тем как включить паяльник и сделать первые пайки на макетной плате, по старой доброй традиции, которая незаметным образом появилась, давайте разберёмся, используя виртуальные компоненты, что к чему в работе микросхемы КР1006ВИ1 (таймер 555) И начнём с принципиальной схемы, которую повторим ещё раз

Рис 1921 Схема таймера 555

Попробуем рассмотреть принципиальную схему, соотнося её со схемой эксперимента, которую тоже повторим

Рис 1922 Схема последнего эксперимента

Выход таймера (взгляните на схему), в сущности, не более чем двухтактный усилитель одинаковой проводимости Поскольку в таких схемах один транзистор работает на нагрузку как включённый с общим эмиттером, а второй с общим коллектором, верхнее плечо Т22 выполнено «составным транзистором» и снимает сигнал с коллектора,  тогда  как  нижнее плечо Т23 непосредственно связано с предыдущим каскадом, являясь нагрузкой его эмиттерной цепи (Т20)

При запуске (вход 2 таймера) включение транзистора Т9 через усилитель с непосредственными связями Т16, Т17, Т19 передаётся транзистору Т20, вызывая изменение выхода таймера

Кроме управления выходным транзистором Т20 управляет транзистором Т6, который занимается разрядом конденсатора, когда таймер 555 работает в режиме мультивибратора В нашей схеме транзистор Т6 работает «на холостом ходу»

Чтобы не возвращаться к схеме, отметим: компаратор имеет, как ему и положено, два входа (транзисторы Т2 и Т11) Оба на составных транзисторах, а вход на Т11 подключён к опорному напряжению, образованному делителем на резисторах R8, R9, R10 Переключается он при напряжении на входе 6, превышающем опорное И последнее, многоэлектродные транзисторы, как Т18 – это достижения современных технологий

Подключение выхода 3 к входу запуска 2, объединённого с входом компаратора 6, видимо, определяют режим генератора Но что меняет скважность импульсов Подключим второй вход осциллографа к входу таймера

Рис 1923 Осциллограмма входного и выходного сигналов

Сигналы на этом рисунке получены при среднем положении регулятора R2 Ниже показаны осциллограммы при перемещении ползунка ближе к крайним положениям

Рис 24 Сигналы при крайних положениях ползунка потенциометра

Сравнив эти осциллограммы, можно отметить, что в первом случае мы имели на входе треугольные импульсы, а в двух последних случаях сигналы пилообразные И впрямь, что происходит, когда на выходе таймера напряжение близкое к напряжению питания Конденсатор С1 заряжается через половину сопротивления потенциометра R2 и диод D1 Когда напряжение достигает напряжения переключения (компаратор), компаратор срабатывает и выходное напряжение становится равным нулю Теперь конденсатор С1 разряжается через половину сопротивления потенциометра R2 и диод D2 После полного разряда конденсатора таймер запускается по входу запуска, на выходе напряжение становится равным питающему и процесс повторяется При среднем положении ползунка сопротивление заряда равно сопротивлению разряда Когда мы меняем положение ползунка, меняется соотношение времени заряда и разряда, сигнал на входе принимает вид пилообразный, а скважность выходных импульсов меняется

Теперь можно включить паяльник и перейти к экспериментам на «живой» макетной плате

Рис 1925 Вид макетной платы с таймером КР1006ВИ1

Снимки у меня получаются нерезкими, мобильный телефон не лучший фотоаппарат, но, надеюсь, главное мне передать удаётся Во-первых, детали на макетной плате следует располагать так, чтобы вам было удобно, чтобы схема была понятна Во-вторых, выводы у деталей не следует обрезать, чтобы макет выглядел красивым После макетирования вы можете отпаять и убрать детали для следующего эксперимента или другого устройства В-третьих, у переменного резистора, который я применил, да и у других тоже, бывает трудно понять, где вывод ползунка Не поленитесь, возьмите мультиметр и проверьте, где вывод средней точки и пометьте его на корпусе маркером, никогда не помешает И последнее, присмотритесь к надписи на корпусе микросхемы и моим примечанием относительно первой ножки Не доверяйте надписи, ищите маркировку первой ножки В данном случае надпись нанесена «вверх ногами» Легко ошибиться, но в итоге…

Итак, макет готов Включаем прибор, если он есть, и проверяем работу при среднем положении ползунка потенциометра

Рис 1926 Первый результат проверки на макете

Теперь изменим положение регулятора (потенциометра R2 на схеме)

Рис 1927 Второй результат проверки на макете

Второй канал осциллографа показывает, как меняется сигнал на конденсаторе C1 Нарастающий фронт становится круче, то есть, напряжение, при котором переключается компаратор, появляется раньше В итоге импульс на выходе таймера укорачивается

Если у вас пока нет осциллографа, то  вы можете подключить мультиметр к выходу таймера, установив режим измерение постоянного напряжения Чем короче импульсы, тем меньше должно быть измеряемое напряжение Если показания мультиметра слишком «подвижны», и вам не удаётся прочитать показания на дисплее, добавьте к выходу таймера резистор 10-100 кОм (подберите «по месту») и конденсатор, скажем, 100 нФ (как те, что используются в схеме) Интегрирующая RC цепь поможет прочитать показания вольтметра Главное, чтобы интегрирующая RC цепь не получилась слишком «интегрирующей», доводя заряд конденсатора до пикового значения импульса Как работает интегрирующая цепь, вы, думаю, уже освоили Поэкспериментируйте Всегда полезно повторить пройденное

Теперь повернём шлиц переменного резистора в обратном направлении

Рис 1928 Последний результат проверки на макетной плате

Завершить эту главу я хочу небольшим замечанием В библиотеке компонентов программы Qucs вы не найдёте таймера 555 Но работающую модель таймера можно создать самостоятельно И это будет хорошей практикой работы с программами О том, как это сделать, можно прочитать в рабочей тетради проекта, мой перевод, может быть и не самый удачный, которой есть на моём сайте: http://vgololobovnarodru , – и на сайте проекта Qucs

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты