Автоколебательные мультивибраторы

Автоколебательные мультивибраторы употребляют в качестве генераторов прямоугольных импульсов с данной продолжительностью и частотой повторения в тех случаях, когда нет жестких требований к стабильности этих характеристик.

Автоколебательный мультивибратор имеет два состояния квазиравновесия и не имеет ни 1-го устойчивого состояния. Мультивибратор перебегает скачком из 1-го состояния квазиравновесия в другое без каких-то импульсов пуска Автоколебательные мультивибраторы. Продолжительность, амплитуда и частота повторения генерируемых импульсов определяются параметрами схемы мультивибратора.

Автоколебательные мультивибраторы генерируют импульсы схожей продолжительности с одним и этим же периодом повторения.

Примеры схем импульсных генераторов

Принципная схема — графическое изображение (модель) при помощи условных графических и буквенно-цифровых обозначений (пиктограмм) связей меж элементами электронного устройства.

Принципные схемы Автоколебательные мультивибраторы являются важными из схем, потому что они позволяют осознать, как работает устройство в целом. На принципных схемах нет изображения самого устройства, с клеммами либо выводами, к которым паяются либо зажимаются под винтообразное соединение провода.

В генераторе по схеме (рис. 1.5, а) стабилизация режима инверторов обеспечивается за счет введения ООС по Автоколебательные мультивибраторы неизменному току через резистор R с выхода третьего инвертора на вход первого. А для выполнения критерий появления автоколебаний в устройство введена ПОС через конденсатор C с выхода второго на вход первого инвертора.

В мультивибраторе по схеме (рис. 1.5, б) режим по неизменному току задается при помощи резистора R. Сопротивление этого Автоколебательные мультивибраторы резистора должно быть подобрано так, чтоб оба инвертора работали в усилительном режиме – петлевое усиление по замкнутому контуру, состоящему из 2-ух инверторов, должно быть больше единицы.

В схеме (рис. 1.5, в) для задания режима по неизменному току употребляется сочетание резисторов, обеспечивающих местные ООС по неизменному току.

В генераторе по Автоколебательные мультивибраторы схеме (рис 1.5, г) цепи местной ООС по неизменному току содержат вместе с резисторами также и диоды. Это обеспечивает приблизительно схожие условия для перезаряда конденсаторов при хоть какой полярности тока перезаряда.

Набросок 1.5 – Схемы генераторов импульсов

ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

Выбор элементной базы

Элементная база данного импульсного генератора содержит в себе последующие элементы:

1) Светодиод.Полупроводниковый прибор Автоколебательные мультивибраторы с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электронного тока в прямом направлении. В данном курсовом проекте употреблялся светодиод красноватого цвета с наибольшей силой света 2 Кд, размером линзы – 5 мм и рабочей температурой от -40 до 85 °С. Схематическое обозначение светодиода изображено на рисунке 2.1.

Набросок 2.1 – Светодиод

2) Резистор.Элемент электронной цепи Автоколебательные мультивибраторы, созданный для использования его электронного сопротивления. В данном курсовом проекте использовались резисторы на 1 кОм и на 820 Ом. Схематическое обозначение резистора изображено на рисунке 2.2.

Набросок 2.2 – Резистор

3) NE555.Аналоговая печатная плата, универсальный таймер — устройство для формирования (генерации) одиночных и циклических импульсов со размеренными временными чертами. Применяется для построения разных генераторов, модуляторов, пороговых устройств и Автоколебательные мультивибраторы иных узлов электрической аппаратуры. В качестве примеров внедрения микросхемы-таймера можно указать функции восстановления цифрового сигнала, искаженного в линиях связи, фильтры дребезга, двухпозиционные регуляторы в системах автоматического регулирования, импульсные преобразователи напряжения, устройства широтно-импульсного регулирования, таймеры и др.

Микросхема (набросок 2.4) состоит из делителя напряжения с 2-мя опорными Автоколебательные мультивибраторы напряжениями для сопоставления, 2-ух прецизионных компараторов (низкого и высочайшего уровней), RS-триггера с дополнительным входом сброса, транзисторного ключа с открытым коллектором и выходного усилителя мощности для роста нагрузочной возможности.

Номинальное напряжение питания базисной версии микросхемы может находиться в границах от 5 В ± 10 % до 15 В ± 10 % (т. е. 4,5...16,5 В), но некие производители Автоколебательные мультивибраторы подняли верхний предел напряжения питания до 18В. Потребляемый микросхемой ток может достигать величины 6...15 мА зависимо от напряжения питания (6 мА при VCC = 5 В и 15 мА при VCC = 15 В). Типовое потребление бывает меньше и обычно составляет 3...10 мА в состоянии малого уровня и 2...9 мА — в состоянии высочайшего. Ток употребления КМОП-версий таймера не превосходит Автоколебательные мультивибраторы сотен микроампер. Наибольший выходной ток для российскей КР1006ВИ1 составляет 100 мА. Большая часть сейчас выпускаемых забугорных аналогов, выполненных по биполярной технологии, допускает выходной ток до 200 мА и поболее.

Набросок 2.3 – Цоколевка микросхемы NE555

Таблица 2.1 – Размещение выводов и обозначение на схеме

№ вывода Обозначение Другое обозначение Предназначение
GND -U Общий
TRIG S Пуск Автоколебательные мультивибраторы
OUT Q либо без обозначения Выход
RESET E Сброс (разрешение пуска)
CTRL UR Управление (контроль делителя)
THR R Останов
DIS ◊ либо ¤< Разряд
VCC +U Питание

Предназначение выводов:

Вывод №1 - Земля. Вывод подключается к минусу питания либо к общему проводу схемы.

Вывод №2 - Пуск.Этот вывод является одним из входов Автоколебательные мультивибраторы компаратора №2. При подаче на этот вход импульса малого уровня, который должен быть менее 1/3 напряжения питания, происходит пуск таймера и на выводе №3 возникает напряжение высочайшего уровня на время, которое задается наружным сопротивлением Ra+Rb и конденсатором С. Данный режим работы именуется - режим моностабильного мультивибратора. Импульс, подаваемый на вывод №2, может быть как прямоугольным Автоколебательные мультивибраторы, так и синусоидным и по продолжительности он должен быть меньше чем время заряда конденсатора С.

Вывод №3 - Выход.Высочайший уровень равен напряжению питания -1,7 В. Малый уровень равен приблизительно 0,25 В. Время переключения с 1-го уровня на другой происходит приблизительно за 100 нс.

Вывод №4 - Сброс. При подаче на этот вывод напряжения Автоколебательные мультивибраторы малого уровня (менее 0,7 В) произойдет сброс таймера и на выходе его установится напряжение малого уровня. Если в схеме нет необходимости в режиме сброса, то данный вывод нужно подключить к плюсу питания.

Вывод №5 - Контроль.Обычно, этот вывод не употребляется. Но его применение может существенно расширить функциональность таймера. При подаче напряжения на Автоколебательные мультивибраторы этот вывод можно управлять продолжительностью выходных импульсов таймера, а означает отрешиться от RC времязадающей цепочки. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания, а в режиме мультивибратора от 1,7В и до напряжения питания. Если этот вывод не употребляется, то его лучше Автоколебательные мультивибраторы подключить через конденсатор 0,01 мкФ к общему проводу.

Вывод №6 - Стоп.Этот вывод является одним из входов компаратора №1. При подаче на этот вывод импульса высочайшего уровня (более 2/3 напряжения питания), работа таймера останавливается, и на выходе таймера устанавливается напряжение малого уровня. Как и на вывод №2, на этот вывод можно подавать импульсы как прямоугольные, так Автоколебательные мультивибраторы и синусоидные.

Вывод №7 - Разряд.Этот вывод соединен с коллектором транзистора Т1, эмиттер которого соединен с общим проводом. При открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор закрыт, когда на выходе таймера высочайший уровень и открыт, когда на выходе Автоколебательные мультивибраторы малый уровень.

Вывод №8 - Питание.Напряжение питания таймера составляет от 4,5 до 16 В.

Набросок 2.4 – Внутреннее строение микросхемы NE555

Принципная схема

1) Импульсный генератор.

Для производства импульсного генератора была выбрана принципная схема, представленная на рисунке 2.5.

Набросок 2.5 – Принципная схема

На разъёмы X1.1 и X1.2 подаётся напряжение 5 В. В разъёмы X2, X3 подключается RC-цепь.

Сила Автоколебательные мультивибраторы тока текущая через резисторы заряжает конденсатор. Как напряжение на конденсаторе превзойдет 2/3 VCC, конденсатор начнет разряжаться. Как напряжение на конденсаторе станет меньше 1/3 VСС конденсатор начнет заряжаться. Таким макаром, пока напряжение на конденсаторе изменяется меж 1/3 VСС и 2/3 VСС процесс повторяется, создавая тем прямоугольные импульсы.

Период колебаний можно найти по формуле Автоколебательные мультивибраторы:

2) Ждущий мультивибратор.

На рисунке 2.6 приведена схема ждущего мультивибратора.

В данной схеме таймер запускается логическим нулем на входе 2, выходной импульс снимается с выхода 3 и продолжительность импульса определяется по формуле:

Набросок 2.6 – Принципная схема включения ждущего мультивибратора

3) Автоколебательный мультивибратор.

На рисунке 2.7 приведена схема автоколебательного мультивибратора.

Набросок 2.7 – Принципная схема включения автоколебательного

мультивибратора

Продолжительности импульса и паузы генерируемой последовательности импульсов Автоколебательные мультивибраторы (рис. 2.8) определяются значениями R1 и R2

При всем этом для размеренной работы схемы нужно, чтоб R1+R2 не превышало 10 МОм при Uпит >= 15 В и 3 МОм при Uпит = 5 В.

Набросок 2.8 – Временная диаграмма автоколебательного мультивибратора

Сборка изделия

Импульсный генератор был сделан способом подвесного монтажа. При сборке импульсного генератора была применена Автоколебательные мультивибраторы макетная плата (набросок 2.9).

Набросок 2.9 – Макетная плата

При разработке электрических устройств, макетная плата дает возможность избежать ряда заморочек:

- плату нужно конструировать и изготавливать, а при ошибке в схеме, может быть, переделывать;

- для сотворения единственного экземпляра макетного устройства нередко интегральную схему делать нерентабельно;

- если схемы на аналоговых элементах и микросхемах низкой степени интеграции можно Автоколебательные мультивибраторы было делать навесным монтажом, то микропроцессорные устройства делать, таким макаром трудно.

В качестве ножек использовались 4 болта длиной 100 мм и поперечником 6 мм. На оргстекле были размечены места для монтажа RCA-разъёмов, кнопки и светодиода. Высверливанием отверстий были сделаны посадочные места для каждой детали.

RCA-разъёмы употребляются для подачи Автоколебательные мультивибраторы питания на микросхему и подключения к ней RC-цепи.

Набросок 2.10 – Готовое устройство

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсовой работы были исследованы главные виды и свойства импульсных генераторов. Подверглись рассмотрению принципные схемы генераторов импульсов. Освоены принципы и способы системного подхода процесса проектирования радиоэлектронных устройств; произведен обоснованный выбор структурной и многофункциональной схем радиоэлектронной аппаратуры Автоколебательные мультивибраторы.

В итоге для проведения лабораторных работ был разработан генератор прямоугольных импульсов, работающий на микросхеме NE555.


Перечень ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) Варзяев А.В., Помян С.В., Столяренко Ю.А. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Электроника» – Тирасполь, Издательство ПГУ, 2012 год.

2) ГОСТ 7.32–2001. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила дизайна Автоколебательные мультивибраторы – М.: Издательство эталонов, – 2001.

3) Жека А. А., Батушкина Т.В. 200 практических схем генератора: Справочник – Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1987 год.

4) NE555 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://ru.wikipedia.org/wiki/NE555

5) Описание таймера NE555 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://orion.ucoz.com/publ/spravochniki/ne555/opisanie_tajmera_ne555/22-1-0-28

6) Обычный генератор прямоугольных импульсов [Электронный ресурс]. – Режим Автоколебательные мультивибраторы доступа:

http://deeman.ucoz.ru/publ/4-1-0-28

230100.120281.Э3
Принципная схема импульсного генератора ПРИЛОЖЕНИЕ А Лит. Масса Масштаб
Изм. Лист № докум Подпись Дата У
Разработчик. Врублевский И.А.
Провер. Варзяев А.В.
Т. Контр. Лист 1 Листов 1
Реценз. ПГУ им. Т.Г.Шевченко гр. ИТ12ДР62ИВ1
Н. Контр.
Утверд.

Подпись и Автоколебательные мультивибраторы дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подпись и дата
Инв. № подл.

Перв. примен.
Справ. №



Поз. обозн. Наименование Кол. Примечание
Диодик
VD1 1N4148 1
Резистор
R1 820 Ом 1
Микросхема
D1 NE555 1
Кнопка
S1 RP3502MBGRN 1
Разъёмы
X1.1, X1.2, X2-X7 RCA 8
230100.120281.ПЭ
Изм. Лист № докум Подпись Дата
Разработчик. Врублевский И.А Автоколебательные мультивибраторы. Список частей импульсного генератора ПРИЛОЖЕНИЕ Б Лит. Лист Листов
Провер. Варзяев А.В. У
Реценз. ПГУ им. Т.Г.Шевченко гр. ИТ12ДР62ИВ1
Н. Контр.
Утверд.

Подпись и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подпись и дата
Инв. № подл.

Перв. примен.
Справ. №


avtomatizaciya-informacionnogo-vzaimodejstviya-v-sisteme-organov-gosudarstvennogo-finansovogo-kontrolya-referat.html
avtomatizaciya-kalibrovki-ionoselektivnih-elektrodov-doklad.html
avtomatizaciya-kotelnoj-ustanovki.html