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Un generador de ondas cuadradas simple. Esquema, descripción

El propósito de estos dispositivos se desprende claramente del nombre. Con su ayuda, crean impulsos que tienen ciertos parámetros. Si es necesario, puede comprar un dispositivo fabricado con tecnologías de fábrica. Pero este artículo discutirá los diagramas de circuitos y las tecnologías de ensamblaje por parte de usted mismo. Este conocimiento será útil para resolver diversos problemas prácticos.

¿Cómo es el generador de impulsos G5-54?

Necesidad

Cuando presionas una tecla en un instrumento musical eléctrico, las vibraciones electromagnéticas se amplifican y se envían al altavoz. Se escucha un sonido de cierto tono. En este caso se utiliza un generador de señales sinusoidal.

Para el funcionamiento coordinado de la memoria, los procesadores y otros componentes de la computadora, es necesaria una sincronización precisa. Un generador de reloj crea una señal de muestra con una frecuencia constante.

Para comprobar el funcionamiento de contadores y otros dispositivos electrónicos, así como para identificar averías, se utilizan pulsos únicos con los parámetros necesarios. Estos problemas se resuelven mediante generadores especiales. Un interruptor manual normal no funcionará porque no podrá proporcionar una forma de señal específica.

Parámetros de salida

Antes de elegir un esquema u otro, es necesario formular claramente el propósito del proyecto. La siguiente figura muestra una vista ampliada de una onda cuadrada típica.

Circuito de pulso cuadrado

Su forma no es la ideal:

  • La tensión aumenta gradualmente. Se tiene en cuenta la duración del frente. Este parámetro está determinado por el tiempo durante el cual el pulso crece del 10 al 90% del valor de amplitud.
  • Después del aumento máximo y el retorno al valor original, se producen oscilaciones.
  • La parte superior no es plana. Por lo tanto, la duración de la señal del pulso se mide en una línea convencional, que se traza un 10% por debajo del valor máximo.

Además, para determinar los parámetros del futuro circuito, se utiliza el concepto de ciclo de trabajo. Este parámetro se calcula mediante la siguiente fórmula:

  • S es el ciclo de trabajo;
  • T – período de repetición del pulso;
  • t – duración del pulso.

Si el ciclo de trabajo es bajo, es difícil detectar una señal de corta duración. Esto provoca fallas en los sistemas de transmisión de información. Si la distribución temporal de máximos y mínimos es la misma, el parámetro será igual a dos. Esta señal se llama meandro.

Onda cuadrada y parámetros básicos de pulso.

Por simplicidad, a continuación sólo se considerarán generadores de impulsos rectangulares.

Diagramas esquemáticos

Con los siguientes ejemplos, podrá comprender los principios de funcionamiento de los dispositivos más simples de esta clase.

Circuitos generadores de impulsos cuadrados

El primer circuito está diseñado para generar pulsos rectangulares individuales. Se crea sobre dos elementos lógicos, que están conectados para realizar las funciones de un flip-flop tipo RS. Si el botón está en la posición indicada, la tercera pata del microcircuito tendrá alto voltaje y la sexta pata tendrá bajo voltaje. Cuando se presiona, los niveles cambiarán, pero no se producirá el rebote de los contactos ni la correspondiente distorsión de la señal de salida. Dado que el funcionamiento requiere influencia externa (en este caso, control manual), este dispositivo no pertenece al grupo de los autogeneradores.

En la segunda mitad de la figura se muestra un generador simple, pero que realiza sus funciones de forma independiente. Cuando se aplica energía a través de la resistencia, el capacitor se carga. El relé no funciona inmediatamente, ya que después de romper el contacto, la carga del condensador proporciona el flujo de corriente a través del devanado durante un tiempo. Una vez que se cierra el circuito, este proceso se repite repetidamente hasta que se corta la energía.

Al cambiar los valores de resistencia y condensador, puede observar las transformaciones correspondientes en la frecuencia y otros parámetros de la señal en un osciloscopio. Crear un generador de ondas cuadradas de este tipo con sus propias manos no será difícil.

Para ampliar el rango de frecuencia, es útil el siguiente circuito:

Generador con parámetros de pulso variables.

Para implementar un plan no bastan dos elementos lógicos. Pero no es difícil elegir un microcircuito adecuado (por ejemplo, de la serie K564).

Parámetros de señal que se pueden cambiar mediante ajuste manual, otros parámetros importantes

Elemento del diagrama de circuitoPropósito y características
VT1Este transistor de efecto de campo se utiliza para poder utilizar resistencias de alta resistencia en el circuito de retroalimentación.
C1La capacitancia permitida del condensador es de 1 a 2 µF.
R2El valor de resistencia determina la duración de las partes superiores de los pulsos.
R3Esta resistencia establece la duración de las partes inferiores.

Para garantizar la estabilidad de la frecuencia de las señales rectangulares se utilizan circuitos basados ​​​​en elementos de cuarzo:

Video. EN Generador de impulsos de alto voltaje de bricolaje

Para que sea más fácil ensamblar un generador de impulsos de una determinada frecuencia con sus propias manos, es mejor utilizar una placa de circuito universal. Será útil para experimentos con diferentes circuitos eléctricos. Una vez que haya adquirido las habilidades y conocimientos relevantes, no será difícil crear el dispositivo ideal para resolver con éxito una tarea específica.

Los generadores de impulsos rectangulares se utilizan en muchos dispositivos de radioaficionados: contadores electrónicos, máquinas tragamonedas y se utilizan más ampliamente al configurar equipos digitales. Llamamos su atención sobre una selección de circuitos y diseños de generadores de impulsos rectangulares.

La amplitud de la señal generada en dichos generadores es muy estable y cercana a la tensión de alimentación. Pero la forma de las oscilaciones está muy lejos de ser sinusoidal: la señal es pulsada y la duración de los pulsos y las pausas entre ellos se puede ajustar fácilmente. A los pulsos se les puede dar fácilmente la apariencia de un meandro cuando la duración del pulso es igual a la duración de la pausa entre ellos.

El tipo principal y más extendido de generador de relajación es un multivibrador simétrico con dos transistores, cuyo circuito se muestra en la siguiente figura. En él, dos etapas de amplificador estándar en transistores VT1 y VT2 están conectadas en una cadena en serie, es decir, la salida de una etapa está conectada a la entrada de la otra a través de los condensadores separadores C1 y C2. También determinan la frecuencia de las oscilaciones generadas F, o más precisamente, su período T. Permítanme recordarles que el período y la frecuencia están relacionados por la simple relación

Si el circuito es simétrico y las clasificaciones de las piezas en ambas etapas son las mismas, entonces el voltaje de salida tiene forma de meandro.

El generador funciona así: inmediatamente después de encenderlo, mientras los condensadores C1 y C2 no están cargados, los transistores se encuentran en un modo de amplificación "lineal", cuando las resistencias R1 y R2 establecen una pequeña corriente de base, esto determina la corriente del colector. Vst veces mayor, y el voltaje en los colectores es algo menor que el voltaje de la fuente de alimentación debido a la caída de voltaje en las resistencias de carga R3 y R4. En este caso, los más mínimos cambios en el voltaje del colector (al menos debido a fluctuaciones térmicas) de un transistor se transmiten a través de los condensadores C1 y C2 al circuito base del otro.

Supongamos que la tensión del colector VT1 ha bajado ligeramente. Este cambio se transmite a través del condensador C2 al circuito base VT2 y lo bloquea ligeramente. El voltaje del colector VT2 aumenta y este cambio es transmitido por el capacitor C1 a la base VT1, se desbloquea, su corriente de colector aumenta y el voltaje del colector disminuye aún más. El proceso se produce como una avalancha y muy rápidamente.

Como resultado, el transistor VT1 está completamente abierto, su voltaje de colector no será superior a 0,05...0,1 V, y VT2 está completamente bloqueado y su voltaje de colector es igual al voltaje de alimentación. Ahora debemos esperar hasta que los condensadores C1 y C2 se recarguen y el transistor VT2 se abra ligeramente por la corriente que fluye a través de la resistencia de polarización R2. El proceso similar a una avalancha irá en la dirección opuesta y conducirá a la apertura completa del transistor VT2 y al cierre completo de VT1. Ahora hay que esperar otro medio periodo necesario para recargar los condensadores.

El tiempo de recarga está determinado por la tensión de alimentación, la corriente a través de las resistencias Rl, R2 y la capacitancia de los condensadores Cl, C2. En este caso, se habla de la “constante de tiempo” de las cadenas Rl, C1 y R2, C2, que corresponde aproximadamente al período de oscilaciones. De hecho, el producto de la resistencia en ohmios y la capacitancia en faradios da el tiempo en segundos. Para los valores indicados en el diagrama de la Figura 1 (360 kOhm y 4700 pF), la constante de tiempo es de aproximadamente 1,7 milisegundos, lo que indica que la frecuencia del multivibrador estará en el rango de audio del orden de cientos de hercios. La frecuencia aumenta al aumentar la tensión de alimentación y disminuir las clasificaciones de Rl, C1 y R2, C2.

El generador descrito es muy sencillo: puede usar casi cualquier transistor y cambiar los valores de los elementos dentro de un amplio rango. Puede conectar teléfonos de alta impedancia a sus salidas para escuchar vibraciones de sonido, o incluso un altavoz: un cabezal dinámico con un transformador reductor, por ejemplo, un altavoz de transmisión para suscriptores. De esta forma podrás organizar, por ejemplo, un generador de sonido para aprender el código Morse. La llave del telégrafo se coloca en el circuito de alimentación, en serie con la batería.

Dado que en la práctica de radioaficionados rara vez se necesitan dos salidas antifase de un multivibrador, el autor se propuso diseñar un generador más simple y económico que contenga menos elementos. Lo que sucedió se muestra en la siguiente figura. Aquí se utilizan dos transistores con diferentes tipos de conductividad: p-p-p y p-n-p. Se abren simultáneamente, la corriente del colector del primer transistor sirve como corriente de base del segundo.

Juntos, los transistores también forman un amplificador de dos etapas, cubierto por el PIC a través de la cadena R2, C1. Cuando se apagan los transistores, el voltaje en el colector VT2 (salida 1 V) cae a cero, esta caída se transmite a través del circuito PIC hasta la base de VT1 y lo apaga por completo. Cuando el condensador C1 se carga a aproximadamente 0,5 V en la placa izquierda, el transistor VT1 se abrirá ligeramente, la corriente fluirá a través de él, provocando que llegue aún más corriente al transistor VT2; El voltaje de salida comenzará a aumentar. Este aumento se transmite a la base de VT1, provocando que se abra aún más. Se produce el proceso similar a una avalancha descrito anteriormente, que desbloquea completamente ambos transistores. Después de un tiempo necesario para recargar C1, el transistor VT1 se cerrará, ya que la corriente a través de la resistencia de alto valor R1 es insuficiente para abrirla completamente, y el proceso similar a una avalancha se desarrollará en la dirección opuesta.

El ciclo de trabajo de los pulsos generados, es decir, la relación entre la duración y las pausas de los pulsos, se regula mediante la selección de las resistencias R1 y R2, y la frecuencia de oscilación mediante la selección de la capacitancia C1. La generación estable al voltaje de suministro seleccionado se logra seleccionando la resistencia R5. También puede regular el voltaje de salida dentro de ciertos límites. Entonces, por ejemplo, con las clasificaciones indicadas en el diagrama y un voltaje de suministro de 2,5 V (dos baterías de disco alcalinas), la frecuencia de generación fue de 1 kHz y el voltaje de salida fue exactamente de 1 V. La corriente consumida por la batería fue de aproximadamente 0,2 mA, lo que indica una eficiencia muy alta del generador.

La carga del generador R3, R4 se realiza en forma de divisor entre 10, de modo que se puede eliminar un voltaje de señal más bajo, en este caso 0,1 V. Se elimina un voltaje aún más bajo (ajustable) del motor de resistencia variable R4. . Este ajuste puede resultar útil si necesita determinar o comparar la sensibilidad de los teléfonos, probar un ULF altamente sensible aplicando una pequeña señal a su entrada, etc. Si no se establecen tales tareas, la resistencia R4 se puede reemplazar con una constante u otro enlace divisor (0,01 V) agregando otra resistencia de 27 ohmios en la parte inferior.

Una señal rectangular con bordes pronunciados contiene una amplia gama de frecuencias: además de la frecuencia fundamental F, también sus armónicos impares 3F, 5F, 7F, etc., hasta el rango de radiofrecuencia. Por lo tanto, el generador se puede utilizar para probar no solo equipos de audio, sino también receptores de radio. Por supuesto, la amplitud de los armónicos disminuye a medida que aumenta su frecuencia, pero un receptor suficientemente sensible permite escucharlos en todo el rango de ondas largas y medias.

Es un anillo de dos inversores. Las funciones del primero de ellos las realiza el transistor VT2, en cuya entrada está conectado un seguidor de emisor al transistor VT1. Esto se hace para aumentar la resistencia de entrada del primer inversor, lo que permite generar bajas frecuencias con una capacitancia relativamente pequeña del condensador C7. A la salida del generador se incluye el elemento DD1.2, que actúa como elemento tampón que mejora la coincidencia de la salida del generador con el circuito bajo prueba.

En serie con el condensador de sincronización (el valor de capacitancia requerido se selecciona mediante el interruptor SA1), se conecta la resistencia R1, cambiando cuya resistencia se regula la frecuencia de salida del generador. Para ajustar el ciclo de trabajo de la señal de salida (la relación entre el período del pulso y su duración), se introduce la resistencia R2 en el circuito.

El dispositivo genera pulsos de polaridad positiva con una frecuencia de 0,1 Hz...1 MHz y un ciclo de trabajo de 2...500. El rango de frecuencia del generador se divide en 7 subrangos: 0,1...1, 1,10, 10 ...100, 100...1000 Hz y 1...10, 10...100, 100...1000 kHz, que se ajustan mediante el interruptor SA1.

El circuito puede utilizar transistores de silicio de baja potencia con una ganancia de al menos 50 (por ejemplo, KT312, KT342, etc.), circuitos integrados K155LNZ, K155LN5.

El generador de impulsos rectangular en el microcontrolador de este circuito será una excelente adición a su laboratorio de medición doméstico.

Una característica de este circuito oscilador es un número fijo de frecuencias, 31 para ser exactos, y puede usarse en varias soluciones de circuitos digitales donde es necesario cambiar las frecuencias del oscilador automáticamente o usando cinco interruptores.

La elección de una frecuencia u otra se realiza enviando un código binario de cinco bits a la entrada del microcontrolador.

El circuito está ensamblado en uno de los microcontroladores más comunes, Attiny2313. Se incorpora en el software un divisor de frecuencia con una relación de división ajustable, utilizando la frecuencia de un oscilador de cuarzo como referencia.

Los generadores de impulsos son un componente importante de muchos dispositivos radioelectrónicos. El generador de impulsos (multivibrador) más simple se puede obtener a partir de un ULF de dos etapas (Fig. 6.1). Para ello, simplemente conecte la entrada del amplificador a su salida. La frecuencia de funcionamiento de dicho generador está determinada por los valores de R1C1, R3C2 y la tensión de alimentación. En la Fig. 6.2, 6.3 muestran circuitos multivibradores obtenidos simplemente reorganizando los elementos (partes) del circuito que se muestra en la Fig. 6.1. De ello se deduce que el mismo diagrama simple se puede representar de diferentes maneras.

En la figura 1 se muestran ejemplos prácticos del uso de un multivibrador. 6.4, 6.5.

En la Fig. La Figura 6.4 muestra un circuito generador que le permite redistribuir suavemente la duración o el brillo de los LED conectados como carga en el circuito colector. Al girar la perilla del potenciómetro R3, puede controlar la relación de duración de los LED de las ramas izquierda y derecha. Si aumenta la capacitancia de los condensadores C1 y C2, la frecuencia de generación disminuirá y los LED comenzarán a parpadear. A medida que disminuye la capacitancia de estos condensadores, aumenta la frecuencia de generación, el parpadeo de los LED se fusionará en un brillo continuo, cuyo brillo dependerá de la posición del potenciómetro R3. Sobre la base de dicho diseño de circuito, se pueden ensamblar varias estructuras útiles, por ejemplo, un control de brillo para una linterna LED; juguete con ojos parpadeantes; un dispositivo para cambiar suavemente la composición espectral de una fuente de radiación (LED multicolores o bombillas en miniatura y una pantalla sumadora de luz).

El generador de frecuencia variable (Fig. 6.5), diseñado por V. Tsibulsky, permite obtener un sonido que cambia suavemente de frecuencia con el tiempo [R 5/85-54]. Cuando se enciende el generador, su frecuencia aumenta de 300 a 3000 Hz en 6 segundos (con una capacidad de capacitor SZ 500 μF). Cambiar la capacitancia de este condensador en una dirección u otra acelera o, por el contrario, ralentiza la tasa de cambio de frecuencia. Puede cambiar suavemente esta velocidad con la resistencia variable R6. Para que este generador actúe como sirena o se utilice como generador de frecuencia de barrido, es posible proporcionar un circuito para la descarga periódica forzada del condensador SZ. Estos experimentos pueden recomendarse para ampliar de forma independiente los conocimientos en el campo de la tecnología de impulsos.

En la figura 2 se muestra un generador de impulsos cuadrado controlado. 6.6 [R 10/76-60]. El generador es también un amplificador de dos etapas cubierto por retroalimentación positiva. Para simplificar el circuito del generador, basta con conectar los emisores de los transistores con un condensador. La capacitancia de este capacitor determina la frecuencia de operación de generación. En este circuito, se utiliza un varicap como capacitancia controlada por voltaje para controlar la frecuencia de generación. Un aumento en el voltaje de bloqueo en el varicap conduce a una disminución en su capacidad. En consecuencia, como se muestra en la Fig. 6.7, aumenta la frecuencia operativa de generación.

El varicap, a modo de experimento y para estudiar el principio de funcionamiento de este dispositivo semiconductor, se puede sustituir por un simple diodo. Debe tenerse en cuenta que los diodos puntuales de germanio (por ejemplo, D9) tienen una capacitancia inicial muy pequeña (del orden de varios pF) y, en consecuencia, proporcionan un pequeño cambio en esta capacitancia dependiendo del voltaje aplicado. Los diodos de silicio, especialmente los diodos de potencia diseñados para alta corriente, así como los diodos Zener, tienen una capacidad inicial de 100... 1000 pF, por lo que a menudo se pueden utilizar en lugar de varicaps. Las uniones pn de transistores también se pueden utilizar como varicaps; consulte también el Capítulo 2.

Para controlar el funcionamiento, la señal del generador (Fig. 6.6) se puede aplicar a la entrada del frecuencímetro y se pueden verificar los límites de sintonización del generador cuando cambia el voltaje de control, así como cuando se cambia un varicap o su término análogo. Se recomienda que los resultados obtenidos (valores de voltaje de control y frecuencia de generación) al usar diferentes tipos de varicaps se ingresen en una tabla y se muestren en un gráfico (ver, por ejemplo, Fig. 6.7). Tenga en cuenta que la estabilidad de los generadores basados ​​en elementos RC es baja.

En la Fig. 6.8, 6.9 muestran circuitos típicos de generadores de impulsos de luz y sonido fabricados con transistores de varios tipos de conductividad. Los generadores funcionan en una amplia gama de voltajes de suministro. El primero de ellos produce breves destellos de luz con una frecuencia de un Hz, el segundo produce pulsos de frecuencia de sonido. En consecuencia, el primer generador se puede utilizar como baliza, metrónomo de luz, el segundo como generador de sonido, cuya frecuencia de oscilación depende de la posición del potenciómetro R1. Estos generadores se pueden combinar en una sola unidad. Para ello, basta con encender uno de los generadores como carga del otro, o en paralelo con él. Por ejemplo, en lugar de una cadena de LED HL1, R2 o en paralelo con ella (Fig. 6.8), puede encender el generador de acuerdo con el circuito de la Fig. 6.9. El resultado será un dispositivo de señalización periódica sonora o luminosa y sonora.

El generador de impulsos (Fig. 6.10), fabricado con un transistor compuesto (p-p-p y p-p-p), no contiene condensadores (se utiliza un emisor piezocerámico BF1 como condensador de ajuste de frecuencia). El generador funciona con un voltaje de 1 a 10 B y consume una corriente de 0,4 a 5 mA. Para aumentar el volumen del sonido de un emisor piezocerámico, se sintoniza a la frecuencia de resonancia seleccionando la resistencia R1.

En la Fig. La Figura 6.11 muestra un generador bastante original de oscilaciones de relajación, fabricado en un transistor de avalancha bipolar.

El generador contiene como elemento activo un transistor del microcircuito K101KT1A con conmutación inversa en el modo con base "rota". El transistor de avalancha se puede sustituir por su análogo (ver Fig. 2.1).

Los dispositivos (Fig. 6.11) se utilizan a menudo para convertir el parámetro medido (intensidad de la luz, temperatura, presión, humedad, etc.) en frecuencia mediante sensores resistivos o capacitivos.

Cuando el generador está funcionando, un condensador conectado en paralelo al elemento activo se carga desde la fuente de energía a través de una resistencia. Cuando el voltaje en el capacitor alcanza el voltaje de ruptura del elemento activo (transistor de avalancha, dinistor o elemento similar), el capacitor se descarga en la resistencia de carga, después de lo cual el proceso se repite con una frecuencia determinada por la constante del RC. circuito. La resistencia R1 limita la corriente máxima a través del transistor, evitando su ruptura térmica. El circuito de sincronización del generador (R1C1) determina el rango operativo de frecuencias de generación. Los auriculares se utilizan como indicador de vibraciones sonoras para el control de calidad del funcionamiento del generador. Para cuantificar la frecuencia, se puede conectar un frecuencímetro o contador de pulsos a la salida del generador.

El dispositivo funciona en una amplia gama de parámetros: R1 de 10 a 100 kOhm (e incluso hasta 10 MOhm), C1 - de 100 pF a 1000 μF, tensión de alimentación de 8 a 300 V. La corriente consumida por el dispositivo suele no supera un mA. Es posible que el generador funcione en modo de espera: cuando la base del transistor está en cortocircuito a tierra (bus común), la generación se interrumpe. El convertidor-generador (Fig. 6.11) también se puede utilizar en el modo de tecla táctil, un medidor Rx y Cx simple, un generador de impulsos de amplio rango sintonizable, etc.

Los generadores de impulsos (Fig. 6.12, 6.13) también se fabrican con transistores de avalancha del microcircuito K101KT1 del tipo p-p-p o K162KT1 del tipo p-p-p, dinistores o sus análogos (ver Fig. 2.1). Los generadores funcionan con una tensión de alimentación superior a 9 B y producen una tensión triangular. La señal de salida se toma de uno de los terminales del condensador. La resistencia de entrada de la cascada que sigue al generador (resistencia de carga) debe ser decenas de veces mayor que el valor de la resistencia R1 (o R2). Se puede conectar una carga de baja resistencia (hasta 1 kOhm) al circuito colector de uno de los transistores del generador.

En la figura 1 se muestran generadores de impulsos (generadores de bloqueo) bastante simples y frecuentes en la práctica que utilizan retroalimentación inductiva. 6.14 [A. Con. URSS 728214], 6.15 y 6.16. Estos generadores suelen funcionar en una amplia gama de variaciones de tensión de suministro. Al ensamblar generadores de bloqueo, es necesario observar la fase de los terminales: si la "polaridad" del devanado está conectada incorrectamente, el generador no funcionará.

Dichos generadores se pueden utilizar al probar transformadores para detectar la presencia de cortocircuitos entre espiras (consulte el Capítulo 32): tales defectos no pueden detectarse mediante ningún otro método.

Literatura: Shustov M.A. Diseño práctico de circuitos (Libro 1), 2003.

En algunos casos, un simple generador de impulsos basado en un LED parpadeante le permite ensamblar un dispositivo compacto para integrar y controlar LED potentes o fuentes de sonido.

Generador de pulso

Presentamos a su atención un circuito electrónico simple con un oscilador maestro en un LED parpadeante. Primero, una pequeña teoría sobre el LED parpadeante. Un LED parpadeante es una simbiosis de un circuito integrado y el propio LED. El microcircuito reemplaza funcionalmente un temporizador con condensadores electrolíticos de alta capacidad y es un generador de alta frecuencia y un divisor en elementos lógicos en cuya salida la frecuencia disminuye según el tipo de LED parpadeante de unidades a fracciones de Hertz.

Cómo hacer un generador de impulsos con tus propias manos.

El diagrama se muestra en la figura y es lo más simple posible. El voltaje de suministro es de 3 voltios con dos baterías AA, pero el circuito también funcionará con una celda de litio. Incluso es posible alimentarlo con una batería solar; soluciones similares ya se han utilizado en la construcción de faroles de jardín. La carga del LED será una resistencia con un valor de 1-3 kOhm; si cambia el valor de la resistencia dentro de límites amplios, puede cambiar ligeramente la frecuencia de parpadeo. Cuando se produce un destello, aparece un pulso de corriente que se puede amplificar, el papel de una clave lo desempeña un transistor n-p-n. Puede conectar una carga en forma de potentes LED, un relé, un motor o una fuente de sonido al colector del transistor. La ausencia de condensadores electrolíticos en el disyuntor hizo posible ensamblar un circuito compacto con sus propias manos en una pequeña placa de pruebas e integrarlo en un robot de juguete. El elemento redondo de litio encaja simplemente en una de las tapas. Al probar un LED de baterías, asegúrese de incluir una resistencia limitadora de corriente en el circuito. El pinout para encender el LED se muestra en la foto. Mira un vídeo del circuito en acción.

Circuito del generador Placa del generador de impulsos

Los generadores de impulsos son un componente importante de muchos dispositivos radioelectrónicos. El generador de impulsos (multivibrador) más simple se puede obtener a partir de un ULF de dos etapas (Fig. 6.1). Para ello, simplemente conecte la entrada del amplificador a su salida. La frecuencia de funcionamiento de dicho generador está determinada por los valores de R1C1, R3C2 y la tensión de alimentación. En la Fig. 6.2, 6.3 muestran circuitos multivibradores obtenidos simplemente reorganizando los elementos (partes) del circuito que se muestra en la Fig. 6.1. De ello se deduce que el mismo diagrama simple se puede representar de diferentes maneras.

En la figura 1 se muestran ejemplos prácticos del uso de un multivibrador. 6.4, 6.5.

En la Fig. La Figura 6.4 muestra un circuito generador que le permite redistribuir suavemente la duración o el brillo de los LED conectados como carga en el circuito colector. Al girar la perilla del potenciómetro R3, puede controlar la relación de duración de los LED de las ramas izquierda y derecha. Si aumenta la capacitancia de los condensadores C1 y C2, la frecuencia de generación disminuirá y los LED comenzarán a parpadear. A medida que disminuye la capacitancia de estos condensadores, aumenta la frecuencia de generación, el parpadeo de los LED se fusionará en un brillo continuo, cuyo brillo dependerá de la posición del potenciómetro R3. Sobre la base de dicho diseño de circuito, se pueden ensamblar varias estructuras útiles, por ejemplo, un control de brillo para una linterna LED; juguete con ojos parpadeantes; un dispositivo para cambiar suavemente la composición espectral de una fuente de radiación (LED multicolores o bombillas en miniatura y una pantalla sumadora de luz).

El generador de frecuencia variable (Fig. 6.5), diseñado por V. Tsibulsky, permite obtener un sonido que cambia suavemente de frecuencia con el tiempo [R 5/85-54]. Cuando se enciende el generador, su frecuencia aumenta de 300 a 3000 Hz en 6 segundos (con una capacidad de capacitor SZ 500 μF). Cambiar la capacitancia de este condensador en una dirección u otra acelera o, por el contrario, ralentiza la tasa de cambio de frecuencia. Puede cambiar suavemente esta velocidad con la resistencia variable R6. Para que este generador actúe como sirena o se utilice como generador de frecuencia de barrido, es posible proporcionar un circuito para la descarga periódica forzada del condensador SZ. Estos experimentos pueden recomendarse para ampliar de forma independiente los conocimientos en el campo de la tecnología de impulsos.

En la figura 2 se muestra un generador de impulsos cuadrado controlado. 6.6 [R 10/76-60]. El generador es también un amplificador de dos etapas cubierto por retroalimentación positiva. Para simplificar el circuito del generador, basta con conectar los emisores de los transistores con un condensador. La capacitancia de este capacitor determina la frecuencia de operación de generación. En este circuito, se utiliza un varicap como capacitancia controlada por voltaje para controlar la frecuencia de generación. Un aumento en el voltaje de bloqueo en el varicap conduce a una disminución en su capacidad. En consecuencia, como se muestra en la Fig. 6.7, aumenta la frecuencia operativa de generación.

El varicap, a modo de experimento y para estudiar el principio de funcionamiento de este dispositivo semiconductor, se puede sustituir por un simple diodo. Debe tenerse en cuenta que los diodos puntuales de germanio (por ejemplo, D9) tienen una capacitancia inicial muy pequeña (del orden de varios pF) y, en consecuencia, proporcionan un pequeño cambio en esta capacitancia dependiendo del voltaje aplicado. Los diodos de silicio, especialmente los diodos de potencia diseñados para alta corriente, así como los diodos Zener, tienen una capacidad inicial de 100... 1000 pF, por lo que a menudo se pueden utilizar en lugar de varicaps. Las uniones pn de transistores también se pueden utilizar como varicaps; consulte también el Capítulo 2.

Para controlar el funcionamiento, la señal del generador (Fig. 6.6) se puede aplicar a la entrada del frecuencímetro y se pueden verificar los límites de sintonización del generador cuando cambia el voltaje de control, así como cuando se cambia un varicap o su término análogo. Se recomienda que los resultados obtenidos (valores de voltaje de control y frecuencia de generación) al usar diferentes tipos de varicaps se ingresen en una tabla y se muestren en un gráfico (ver, por ejemplo, Fig. 6.7). Tenga en cuenta que la estabilidad de los generadores basados ​​en elementos RC es baja.

En la Fig. 6.8, 6.9 muestran circuitos típicos de generadores de impulsos de luz y sonido fabricados con transistores de varios tipos de conductividad. Los generadores funcionan en una amplia gama de voltajes de suministro. El primero de ellos produce breves destellos de luz con una frecuencia de un Hz, el segundo produce pulsos de frecuencia de sonido. En consecuencia, el primer generador se puede utilizar como baliza, metrónomo de luz, el segundo como generador de sonido, cuya frecuencia de oscilación depende de la posición del potenciómetro R1. Estos generadores se pueden combinar en una sola unidad. Para ello, basta con encender uno de los generadores como carga del otro, o en paralelo con él. Por ejemplo, en lugar de una cadena de LED HL1, R2 o en paralelo con ella (Fig. 6.8), puede encender el generador de acuerdo con el circuito de la Fig. 6.9. El resultado será un dispositivo de señalización periódica sonora o luminosa y sonora.

El generador de impulsos (Fig. 6.10), fabricado con un transistor compuesto (p-p-p y p-p-p), no contiene condensadores (se utiliza un emisor piezocerámico BF1 como condensador de ajuste de frecuencia). El generador funciona con un voltaje de 1 a 10 B y consume una corriente de 0,4 a 5 mA. Para aumentar el volumen del sonido de un emisor piezocerámico, se sintoniza a la frecuencia de resonancia seleccionando la resistencia R1.

En la Fig. La Figura 6.11 muestra un generador bastante original de oscilaciones de relajación, fabricado en un transistor de avalancha bipolar.

El generador contiene como elemento activo un transistor del microcircuito K101KT1A con conmutación inversa en el modo con base "rota". El transistor de avalancha se puede sustituir por su análogo (ver Fig. 2.1).

Los dispositivos (Fig. 6.11) se utilizan a menudo para convertir el parámetro medido (intensidad de la luz, temperatura, presión, humedad, etc.) en frecuencia mediante sensores resistivos o capacitivos.

Cuando el generador está funcionando, un condensador conectado en paralelo al elemento activo se carga desde la fuente de energía a través de una resistencia. Cuando el voltaje en el capacitor alcanza el voltaje de ruptura del elemento activo (transistor de avalancha, dinistor o elemento similar), el capacitor se descarga en la resistencia de carga, después de lo cual el proceso se repite con una frecuencia determinada por la constante del RC. circuito. La resistencia R1 limita la corriente máxima a través del transistor, evitando su ruptura térmica. El circuito de sincronización del generador (R1C1) determina el rango operativo de frecuencias de generación. Los auriculares se utilizan como indicador de vibraciones sonoras para el control de calidad del funcionamiento del generador. Para cuantificar la frecuencia, se puede conectar un frecuencímetro o contador de pulsos a la salida del generador.

El dispositivo funciona en una amplia gama de parámetros: R1 de 10 a 100 kOhm (e incluso hasta 10 MOhm), C1 - de 100 pF a 1000 μF, tensión de alimentación de 8 a 300 V. La corriente consumida por el dispositivo suele no supera un mA. Es posible que el generador funcione en modo de espera: cuando la base del transistor está en cortocircuito a tierra (bus común), la generación se interrumpe. El convertidor-generador (Fig. 6.11) también se puede utilizar en el modo de tecla táctil, un medidor Rx y Cx simple, un generador de impulsos de amplio rango sintonizable, etc.

Los generadores de impulsos (Fig. 6.12, 6.13) también se fabrican con transistores de avalancha del microcircuito K101KT1 del tipo p-p-p o K162KT1 del tipo p-p-p, dinistores o sus análogos (ver Fig. 2.1). Los generadores funcionan con una tensión de alimentación superior a 9 B y producen una tensión triangular. La señal de salida se toma de uno de los terminales del condensador. La resistencia de entrada de la cascada que sigue al generador (resistencia de carga) debe ser decenas de veces mayor que el valor de la resistencia R1 (o R2). Se puede conectar una carga de baja resistencia (hasta 1 kOhm) al circuito colector de uno de los transistores del generador.

En la figura 1 se muestran generadores de impulsos (generadores de bloqueo) bastante simples y frecuentes en la práctica que utilizan retroalimentación inductiva. 6.14 [A. Con. URSS 728214], 6.15 y 6.16. Estos generadores suelen funcionar en una amplia gama de variaciones de tensión de suministro. Al ensamblar generadores de bloqueo, es necesario observar la fase de los terminales: si la "polaridad" del devanado está conectada incorrectamente, el generador no funcionará.

Dichos generadores se pueden utilizar al probar transformadores para detectar la presencia de cortocircuitos entre espiras (consulte el Capítulo 32): tales defectos no pueden detectarse mediante ningún otro método.

Literatura: Shustov M.A. Diseño práctico de circuitos (Libro 1), 2003.



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