קטגוריות: מאמרים מוצגים » אלקטרוניקה מעשית
מספר צפיות: 182545
הערות לכתבה: 5
555 עיצובי טיימר משולבים
הדרך לרדיו חובבני מתחילה, ככלל, בניסיון להרכיב מעגלים פשוטים. אם מיד לאחר הרכבה המעגל מתחיל להראות סימני חיים - מצמוץ, צפצוף, לחיצה או דיבורים, אז הדרך לרדיו חובבני כמעט פתוחה. באשר ל"דיבורים ", קרוב לוודאי שזה לא יעבוד מייד, בשביל זה תצטרך לקרוא הרבה ספרים, להלחם ולהקים מספר מעגלים, אולי לשרוף ערימה של חלקים גדולים או קטנים (רצוי קטן).
אבל פלאשים וטוויטר מתקבלים כמעט מכולם בבת אחת. ואלמנט טוב יותר מ טיימר משולב NE555 מצא לניסויים אלה, פשוט לא יצליח. ראשית, בואו נסתכל על מעגלי הגנרטור, אך לפני כן, בואו נפנה לתיעוד הקנייני - גיליון נתונים. ראשית, שימו לב למתווה הגרפי של הטיימר, שמוצג באיור 1.
ואיור 2 מציג תמונה של טיימר מהספרייה הביתית. כאן היא ניתנת פשוט לאפשרות להשוות בין ייעודי האות להם ושלנו, בנוסף, התרשים הפונקציונלי "שלנו" מוצג ביתר פירוט וברור.
להלן שתי רישומים נוספים שנלקחו מגליון הנתונים. ובכן, ממש כהמלצה של יצרן.
איור 1
איור 2
555 ויברטור יחיד
איור 3 מציג מעגל ויברטור יחיד. לא, זה לא מחצית המולטיברטור, למרות שהוא עצמו לא יכול ליצור תנודות. הוא זקוק לעזרה מבחוץ, אפילו מעט.
איור 3. תרשים ויברטור יחיד
ההיגיון בפעולה חד פעמית הוא די פשוט. דופק ברמה נמוכה לטווח קצר מוחל על הפעלת קלט 2, כפי שמוצג באיור. כתוצאה מכך, פלט 3 מייצר דופק מלבני למשך זמן ΔT = 1.1 * R * C. אם נחליף את R באוהם בפורמולה ו- C בפאראדים, אז הזמן T יתגלה תוך שניות. בהתאם, עם קילו-אוהם ומיקרו-פארדה, התוצאה תהיה באלפיות השנייה.
ואיור 4 מראה כיצד ליצור דופק מפעיל באמצעות כפתור מכני פשוט, אם כי יתכן שהוא אלמנט מוליך למחצה - מעגל מיקרו או טרנזיסטור.
איור 4
באופן כללי, ירייה אחת (המכונה לפעמים ירייה יחידה, ולצבא האמיץ הייתה המילה כיפ בשימוש) פועלת באופן הבא. כאשר לוחצים על כפתור, דופק ברמה נמוכה בסיכה 2 גורם לפלט של טיימר 3 לקבוע רמה גבוהה. לא בכדי, האות הזה (סיכה 2) בספריות פנים מכונה טריגר.
הטרנזיסטור המחובר למסוף 7 (DISCHARGE) סגור במצב זה. לכן שום דבר לא מונע את קבל קביעת הזמן לטעון. במהלך ממסר הכיפ, כמובן, לא היו 555, הכל נעשה על מנורות, במקרה הטוב על טרנזיסטורים נפרדים, אך אלגוריתם הפעולה היה זהה.
בזמן שהקבל נטען, נשמר מתח ברמה גבוהה ביציאה. אם בשלב זה מוחל דופק נוסף על קלט 2, מצב הפלט לא ישתנה, לא ניתן להפחית או להגדיל את משך דופק הפלט בדרך זו, והצילום היחיד לא יופעל מחדש.
דבר נוסף הוא אם מורחים דופק איפוס (רמה נמוכה) על 4 פינים. פלט 3 יציג מיד רמה נמוכה. האות "איפוס" הוא בעל העדיפות הגבוהה ביותר ולכן ניתן לתת אותו בכל עת.
ככל שהמטען עולה, המתח על פני הקבל עולה, ובסופו של דבר מגיע לרמה של 2 / 3U. כמתואר במאמר קודם, זוהי רמת התגובה, הסף, של המשווה העליון, שמוביל לאיפוס של הטיימר, שהוא סוף דופק הפלט.
בפין 3 מופיעה רמה נמוכה ובאותו רגע נפתח הטרנזיסטור VT3, המפרק את הקבל C. זה מסיים את היווצרות הדופק.אם לאחר סיום דופק הפלט, אך לא מוקדם יותר, תן דופק טריגר נוסף, אז הפלט יווצר פלט, זהה לזה הראשון.
כמובן שלפעולה רגילה של זריקה יחידה, דופק ההדק חייב להיות קצר יותר מהדופק הנוצר ביציאה.
איור 5 מראה לוח זמנים ויברטור יחיד.
איור 5. לוח ויברטור יחיד
כיצד אוכל להשתמש בויברטור יחיד?
או כמו שאמר פעם החתול מטרוסקין: "מה יהיה השימוש במכה אחת זו?" ניתן לענות שהוא מספיק גדול. העובדה היא שמגוון העיכובים בזמן שניתן להשיג ממכה אחת זו יכול להגיע לא רק למיליסיות בודדות, אלא גם להגיע למספר שעות. הכל תלוי בפרמטרים של שרשרת העיתוי RC.
הנה אתה, פתרון כמעט מוכן להדלקת פרוזדור ארוך. מספיק להשלים את הטיימר בממסר מנהלים או במעגל תיריסטור פשוט, ולשים כמה כפתורים בקצות המסדרון! הוא לחץ על הכפתור, המסדרון עבר, ולא היה צורך לדאוג לכיבוי הנורה. הכל יקרה אוטומטית בסוף עיכוב הזמן. ובכן, זהו רק מידע לשיקול. תאורה במסדרון ארוך כמובן אינה האפשרות היחידה לשימוש בויברטור יחיד.
כיצד לבדוק 555?
הדרך הפשוטה ביותר היא להלחם מעגל פשוט, לשם כך כמעט ולא יהיה צורך בחלקים צירים, למעט הנגד וה- LED המשתנים היחידים שיציינו את מצב היציאה.
המיקרו-מעגל צריך לחבר את סיכות 2 ו -6 ולהחיל עליהן מתח, תוך שינוי נגד. אתה יכול לחבר מתח מד או LED לפלט הטיימר, כמובן, עם הנגד המגביל.
אך אינך יכול להלחם כלום, יתר על כן, לערוך ניסויים אפילו עם "נוכחות היעדרות" של המיקרו מעגל בפועל. ניתן לבצע מחקרים דומים באמצעות סימולטור התוכנית Multisim. כמובן שמחקר כזה הוא פרימיטיבי מאוד, ובכל זאת, הוא מאפשר להכיר את ההיגיון של טיימר 555. תוצאות "עבודת המעבדה" מוצגות בתמונות 6, 7 ו -8.
איור 6
באיור זה ניתן לראות כי מתח הכניסה מוסדר על ידי נגדי R1 משתנה. בסמוך אליו תוכלו לשקול את הכיתוב "מפתח = A", האומר כי ניתן לשנות את ערך הנגד על ידי לחיצה על מקש A. שלב ההתאמה המינימלי הוא 1%, זה רק מצער כי ויסות אפשרי רק בכיוון של הגדלת ההתנגדות, והפחתה אפשרית רק עם "העכבר" ".
באיור זה הנגד "נסוג" ל"קרקע "ממש, המתח במנועו קרוב לאפס (לשם הבהירות הוא נמדד במולטימטר). עם מיקום זה של המנוע, תפוקת הטיימר גבוהה, ולכן טרנזיסטור הפלט סגור, וה- LED1 לא נדלק, כפי שמעידים על חיציו הלבנים.
באיור הבא עולה כי המתח עלה מעט.
איור 7
אולם הגידול התרחש לא סתם כך, אלא תוך עמידה בגבולות מסוימים, היינו, ספי הפעולה של השוואות. העובדה היא ש- 1/3 ו- 2/3, המתבטאים באחוזים עשרוניים, יהיו 33.33 ... ו- 66.66 ... בהתאמה. באחוזים מוצג החלק הקלט של הנגד המשתנה בתוכנית Multisim. עם מתח אספקה של 12 וולט, יתברר שזה 4 ו -8 וולט, וזה נוח מספיק למחקר.
אז, איור 6 מראה כי הנגד מוצג ב 65%, והמתח עליו הוא 7.8 וולט, שהוא מעט פחות מ -8 וולט המחושב. במקרה זה, נורית הפלט כבויה, כלומר פלט הטיימר עדיין גבוה.
איור 8
עלייה קלה נוספת במתח בכניסות 2 ו -6, באחוז אחד בלבד (התוכנית לא מאפשרת פחות), מובילה להצתה של LED1, כפי שמוצג באיור 8, - החצים ליד הנורית הופכים לאדומים. התנהגות זו של המעגל מרמזת כי סימולטור Multisim עובד די מדויק.
אם תמשיך להגדיל את המתח בסיכות 2 ו -6, לא יחול שינוי בפלט של הטיימר.
555 מחוללי טיימר
טווח התדרים שנוצר על ידי הטיימר הוא רחב למדי: מהתדר הנמוך ביותר, שתקופתו יכולה להגיע לכמה שעות, לתדרים של כמה עשרות קילוגרץ. הכל תלוי באלמנטים של שרשרת העיתוי.
אם אין צורך בצורת גל מלבנית לחלוטין, ניתן ליצור תדר של עד מספר מגה-הרץ. לפעמים זה די מקובל - הטופס לא חשוב, אבל יש דחפים. לרוב, רשלנות כזו לגבי צורת הדופק מותרת בטכנולוגיה דיגיטלית. לדוגמה, מונה דופק מגיב לקצה עולה או לדופק נופל. מסכים, במקרה זה, "הכרתיות" של הדופק לא משנה.
מחולל דופק גל מרובע
אחת הגרסאות האפשריות של מחולל דופק בצורת מתפתל מוצגת באיור 9.
איור 9. תרשים של מחוללי דופק בצורת מתפתל
דיאגרמות תזמון של הגנרטור מוצגות באיור 10.
איור 10. תרשימי תזמון של הגנרטור
הגרף העליון ממחיש את אות הפלט (סיכה 3) של הטיימר. והגרף התחתון מראה כיצד המתח על פני קביעת הזמן משתנה.
הכל קורה בדיוק כמו שהיה נחשב כבר במעגל הוויברטורים הבודד שמוצג באיור 3, אך הוא אינו משתמש בדופק טריגר בודד בסיכה 2.
העובדה היא שכאשר המעגל על הקבל C1 מופעל, המתח הוא אפס, הוא זה שיביא את פלט הטיימר למצב ברמה גבוהה, כפי שמוצג באיור 10. קבל C1 מתחיל לטעון דרך הנגד R1.
המתח על פני הקבל גדל באופן אקספוננציאלי עד שהוא מגיע לסף הסף העליון 2/3 * U. כתוצאה מכך, הטיימר עובר למצב האפס, ולכן הקבל C1 מתחיל לפרוק לסף הפעולה התחתון 1/3 * U. כשמגיעים לסף זה נקבעת רמה גבוהה ביציאת הטיימר והכל מתחיל מחדש. תקופת תנודה חדשה מתהווה.
כאן כדאי לשים לב לעובדה שהקבל C1 נטען ומשוחרר דרך אותו הנגד R1. לכן זמני הטעינה והפריקה שווים, ולכן צורת התנודות ביציאה של גנרטור כזה קרובה למתפתל.
תדר התנודה של גנרטור כזה מתואר על ידי נוסחה מורכבת מאוד f = 0.722 / (R1 * C1). אם ההתנגדות של הנגד R1 בחישובים מסומנת ב- Ohms, והקיבול של הקבל הוא C1 בפאראדס, אז התדר יהיה ברץ. אם בנוסחה זו ההתנגדות באה לידי ביטוי בקילו-אוהם (KOhm), וקיבול הקבל במיקרו-פארדות (μF), התוצאה תהיה בקילוהרץ (KHz). כדי להשיג מתנד עם תדר מתכוונן, זה מספיק כדי להחליף את הנגד R1 במשתנה.
מחולל פעימות מחזור דופק משתנה
המתפתל כמובן טוב, אך לעיתים מתעוררים מצבים המחייבים ויסות של מחזור התפקיד של הדופקות. כך מתבצעת ויסות המהירות של מנועי DC (ויסות PWM), שהם עם מגנט קבוע.
פולסים של גל מרובע נקראים מתפתל, בו זמן הדופק (רמה גבוהה t1) שווה לזמן ההפסקה (רמה נמוכה t2). שם כזה באלקטרוניקה הגיע מהארכיטקטורה, שם נקרא מתפתל רישום של לבנים. זמני הדופק וההשהייה הכוללים נקראים תקופת הדופק (T = t1 + t2).
מחזור חובה וחובה
היחס בין תקופת הדופק למשך זמן S = T / t1 נקרא מחזור התפקיד. ערך זה הוא חסר ממדים. בינתיים, אינדיקטור זה הוא 2, שכן t1 = t2 = 0.5 * T. בספרות בשפה האנגלית, במקום מחזור החובה, משתמשים לעתים קרובות בהדדיות, - מחזור חובה (מחזור חובה אנגלית) D = 1 / S, מבוטא כאחוז.
אם תשפר מעט את הגנרטור שמוצג באיור 9, אתה יכול לקבל גנרטור עם מחזור חובה מתכוונן. תרשים של גנרטור כזה מוצג באיור 11.
איור 11.
בתכנית זו, מטען הקבל C1 מתרחש דרך המעגל R1, RP1, VD1.כאשר המתח על פני הקבל מגיע לסף העליון של 2/3 * U, טיימר עובר לרמה הנמוכה והקבל C1 פורש דרך המעגל VD2, RP1, R1 עד שהמתח על פני הקבל יורד לסף התחתון של 1/3 * U, אחרי לפיו המחזור חוזר.
שינוי המיקום של מנוע RP1 מאפשר להתאים את משך הטעינה והפריקה: אם משך הטעינה גדל, זמן הפירוק פוחת. במקרה זה, תקופת החזרת הדופק נותרה ללא שינוי, רק מחזור התפקיד, או מחזור התפקיד, משתנה. ובכן, זה נוח יותר לכל אחד.
בהתבסס על טיימר 555, אתה יכול לעצב לא רק גנרטורים, אלא גם מכשירים רבים ומועילים יותר, שיידונו במאמר הבא. אגב, יש תוכניות - מחשבונים לחישוב תדירות הגנרטורים בטיימר 555, ובתוכנית - סימולטור Multisim יש כרטיסייה מיוחדת למטרות אלה.
בוריס אלאדישקין, electro-iw.tomathouse.com
המשך המאמר: 555 טיימר משולב. נסיעה בגליון הנתונים
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: