მარტივი კვადრატული ტალღის გენერატორი. სქემა, აღწერა

ამ მოწყობილობების დანიშნულება აშკარაა სახელიდან. მათი დახმარებით ისინი ქმნიან იმპულსებს, რომლებსაც აქვთ გარკვეული პარამეტრები. საჭიროების შემთხვევაში, შეგიძლიათ შეიძინოთ ქარხნული ტექნოლოგიების გამოყენებით დამზადებული მოწყობილობა. მაგრამ ეს სტატია განიხილავს მიკროსქემის დიაგრამებს და საკუთარი ხელით შეკრების ტექნოლოგიებს. ეს ცოდნა გამოგადგებათ სხვადასხვა პრაქტიკული პრობლემის გადასაჭრელად.

როგორ გამოიყურება G5-54 პულსის გენერატორი?

აუცილებლობა

ელექტრო მუსიკალურ ინსტრუმენტზე ღილაკზე დაჭერისას ელექტრომაგნიტური ვიბრაციები ძლიერდება და იგზავნება დინამიკზე. ისმის გარკვეული ტონის ხმა. ამ შემთხვევაში გამოიყენება სინუსოიდური სიგნალის გენერატორი.

მეხსიერების, პროცესორების და კომპიუტერის სხვა კომპონენტების კოორდინირებული მუშაობისთვის საჭიროა ზუსტი სინქრონიზაცია. მუდმივი სიხშირის ნიმუშის სიგნალი იქმნება საათის გენერატორის მიერ.

მრიცხველების და სხვა ელექტრონული მოწყობილობების მუშაობის შესამოწმებლად და გაუმართაობის იდენტიფიცირებისთვის გამოიყენება ერთჯერადი იმპულსები საჭირო პარამეტრებით. ასეთი პრობლემები მოგვარებულია სპეციალური გენერატორების გამოყენებით. ჩვეულებრივი ხელით გადამრთველი არ იმუშავებს, რადგან ის ვერ შეძლებს კონკრეტული სიგნალის ფორმის მიწოდებას.

გამომავალი პარამეტრები

ამა თუ იმ სქემის არჩევამდე აუცილებელია მკაფიოდ ჩამოყალიბდეს პროექტის მიზანი. შემდეგი სურათი გვიჩვენებს ტიპიური კვადრატული ტალღის გაფართოებულ ხედს.

კვადრატული პულსის წრე

მისი ფორმა არ არის იდეალური:

დაძაბულობა თანდათან იზრდება. გათვალისწინებულია ფრონტის ხანგრძლივობა. ეს პარამეტრი განისაზღვრება იმ დროით, რომლის დროსაც პულსი იზრდება ამპლიტუდის მნიშვნელობის 10-დან 90%-მდე.
მაქსიმალური ზრდის შემდეგ და საწყის მნიშვნელობაზე დაბრუნების შემდეგ ხდება რხევები.
ზედა არ არის ბრტყელი. აქედან გამომდინარე, პულსის სიგნალის ხანგრძლივობა იზომება ჩვეულებრივ ხაზზე, რომელიც შედგენილია 10% -ით ქვემოთ მაქსიმალური მნიშვნელობა.

ასევე, მომავალი მიკროსქემის პარამეტრების დასადგენად, გამოიყენება სამუშაო ციკლის კონცეფცია. ეს პარამეტრი გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:

S არის სამუშაო ციკლი;
T – პულსის გამეორების პერიოდი;
t – პულსის ხანგრძლივობა.

თუ სამუშაო ციკლი დაბალია, ძნელია მოკლევადიანი სიგნალის აღმოჩენა. ეს იწვევს ინფორმაციის გადაცემის სისტემებში ჩავარდნებს. თუ მაღალი და დაბალი დროის განაწილება ერთნაირია, პარამეტრი იქნება ორის ტოლი. ასეთ სიგნალს მეანდრი ეწოდება.

კვადრატული ტალღა და პულსის ძირითადი პარამეტრები

სიმარტივისთვის, ქვემოთ განხილული იქნება მხოლოდ მართკუთხა პულსის გენერატორები.

სქემატური დიაგრამები

შემდეგი მაგალითების გამოყენებით შეგიძლიათ გაიგოთ ამ კლასის უმარტივესი მოწყობილობების მუშაობის პრინციპები.

კვადრატული პულსის გენერატორის სქემები

პირველი წრე განკუთვნილია ერთი მართკუთხა იმპულსების წარმოქმნისთვის. იგი შექმნილია ორ ლოგიკურ ელემენტზე, რომლებიც დაკავშირებულია RS ტიპის ფლიპ-ფლოპის ფუნქციების შესასრულებლად. თუ ღილაკი მითითებულ მდგომარეობაშია, მიკროსქემის მესამე ფეხის ექნება მაღალი ძაბვა, ხოლო მეექვსე ფეხის დაბალი ძაბვა. დაჭერისას, დონეები შეიცვლება, მაგრამ არ მოხდება კონტაქტის ამოსვლა და გამომავალი სიგნალის შესაბამისი დამახინჯება. ვინაიდან ოპერაცია მოითხოვს გარე გავლენას (ამ შემთხვევაში, ხელით კონტროლს), ეს მოწყობილობა არ მიეკუთვნება თვითგენერატორების ჯგუფს.

მარტივი გენერატორი, რომელიც ასრულებს თავის ფუნქციებს დამოუკიდებლად, ნაჩვენებია ფიგურის მეორე ნახევარში. როდესაც ძალა გამოიყენება რეზისტორის მეშვეობით, კონდენსატორი იტენება. რელე დაუყოვნებლივ არ მუშაობს, რადგან კონტაქტის გატეხვის შემდეგ, გრაგნილის მეშვეობით დენის გადინება გარკვეული დროის განმავლობაში უზრუნველყოფილია კონდენსატორის დატენვით. როდესაც წრე დაიხურება, ეს პროცესი მეორდება არაერთხელ, სანამ არ გამოირთვება დენი.

წინააღმდეგობის და კონდენსატორის მნიშვნელობების შეცვლით, შეგიძლიათ დააკვირდეთ სიხშირის და სხვა სიგნალის პარამეტრების შესაბამის გარდაქმნებს ოსცილოსკოპზე. ძნელი არ იქნება ასეთი კვადრატული ტალღის გენერატორის შექმნა საკუთარი ხელით.

სიხშირის დიაპაზონის გასაფართოებლად სასარგებლოა შემდეგი წრე:

გენერატორი ცვლადი პულსის პარამეტრებით

გეგმის განსახორციელებლად ორი ლოგიკური ელემენტი საკმარისი არ არის. მაგრამ ძნელი არ არის ერთი შესაფერისი მიკროსქემის არჩევა (მაგალითად, K564 სერიაში).

სიგნალის პარამეტრები, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოს ხელით რეგულირებით, სხვა მნიშვნელოვანი პარამეტრები

მიკროსქემის სქემის ელემენტი	მიზანი და მახასიათებლები
VT1	ეს ველის ეფექტის ტრანზისტორი გამოიყენება ისე, რომ მაღალი წინააღმდეგობის რეზისტორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას უკუკავშირის წრეში.
C1	კონდენსატორის დასაშვები ტევადობა არის 1-დან 2 μF-მდე.
R2	წინააღმდეგობის მნიშვნელობა განსაზღვრავს იმპულსების ზედა ნაწილების ხანგრძლივობას.
R3	ეს რეზისტორი ადგენს ქვედა ნაწილების ხანგრძლივობას.

მართკუთხა სიგნალების სიხშირის სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად, გამოიყენება კვარცის ელემენტებზე დაფუძნებული სქემები:

ვიდეო. IN DIY მაღალი ძაბვის პულსის გენერატორი

გარკვეული სიხშირის პულსის გენერატორის საკუთარი ხელით შეკრების გასაადვილებლად, უმჯობესია გამოიყენოთ უნივერსალური მიკროსქემის დაფა. ეს სასარგებლო იქნება სხვადასხვა ელექტრული წრეების ექსპერიმენტებისთვის. მას შემდეგ რაც შეიძენთ უნარებსა და შესაბამის ცოდნას, არ გაგიჭირდებათ იდეალური მოწყობილობის შექმნა კონკრეტული პრობლემის წარმატებით გადასაჭრელად.

მართკუთხა პულსის გენერატორები გამოიყენება ბევრ სამოყვარულო რადიო მოწყობილობაში: ელექტრონული მრიცხველები, სათამაშო აპარატები და ისინი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ციფრული აღჭურვილობის დაყენებისას. თქვენს ყურადღებას ვაქცევთ მართკუთხა პულსის გენერატორების სქემებისა და დიზაინის არჩევანს

ასეთ გენერატორებში წარმოქმნილი სიგნალის ამპლიტუდა ძალიან სტაბილურია და მიახლოებულია მიწოდების ძაბვასთან. მაგრამ რხევების ფორმა ძალიან შორს არის სინუსოიდულისგან - სიგნალი პულსირებულია და მათ შორის პულსებისა და პაუზების ხანგრძლივობა ადვილად რეგულირდება. იმპულსებს ადვილად შეიძლება მიეცეს მეანდრის სახე, როდესაც პულსის ხანგრძლივობა უდრის მათ შორის პაუზის ხანგრძლივობას.

რელაქსაციის გენერატორის მთავარი და ფართოდ გავრცელებული ტიპია სიმეტრიული მულტივიბრატორი ორი ტრანზისტორით, რომლის წრე ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. მასში, ტრანზისტორებზე VT1 და VT2 გამაძლიერებლის ორი სტანდარტული საფეხური დაკავშირებულია სერიულ ჯაჭვში, ანუ ერთი ეტაპის გამომავალი უკავშირდება მეორეს შეყვანას C1 და C2 გამყოფი კონდენსატორების მეშვეობით. ისინი ასევე განსაზღვრავენ წარმოქმნილი რხევების F სიხშირეს, უფრო ზუსტად, მათ პერიოდს T. შეგახსენებთ, რომ პერიოდი და სიხშირე დაკავშირებულია მარტივი მიმართებით.

თუ წრე სიმეტრიულია და ორივე საფეხურზე ნაწილების რეიტინგები ერთნაირია, მაშინ გამომავალ ძაბვას აქვს მეანდრის ფორმა.

გენერატორი მუშაობს ასე: ჩართვისთანავე, სანამ C1 და C2 კონდენსატორები არ არის დამუხტული, ტრანზისტორები აღმოჩნდებიან "წრფივი" გაძლიერების რეჟიმში, როდესაც რეზისტორების R1 და R2 დაყენებულია მცირე ბაზის დენი, ის განსაზღვრავს კოლექტორის დენს. Vst-ჯერ მეტი და კოლექტორებზე ძაბვა გარკვეულწილად ნაკლებია ელექტრომომარაგების ძაბვაზე, R3 და R4 დატვირთვის რეზისტორებზე ძაბვის ვარდნის გამო. ამ შემთხვევაში, ერთი ტრანზისტორის კოლექტორის ძაბვის მცირედი ცვლილებები (მინიმუმ თერმული რყევების გამო) გადაეცემა C1 და C2 კონდენსატორების მეშვეობით მეორის საბაზო წრეში.

დავუშვათ, რომ კოლექტორის ძაბვა VT1 ოდნავ დაეცა. ეს ცვლილება C2 კონდენსატორის მეშვეობით გადაეცემა საბაზო წრედ VT2-ს და ოდნავ ბლოკავს მას. კოლექტორის ძაბვა VT2 იზრდება და ეს ცვლილება C1 კონდენსატორით გადადის VT1 ბაზაზე, ის იხსნება, მისი კოლექტორის დენი იზრდება და კოლექტორის ძაბვა კიდევ უფრო მცირდება. პროცესი ხდება როგორც ზვავი და ძალიან სწრაფად.

შედეგად, ტრანზისტორი VT1 მთლიანად ღიაა, მისი კოლექტორის ძაბვა იქნება არაუმეტეს 0,05...0,1 ვ, ხოლო VT2 მთლიანად ჩაკეტილია და მისი კოლექტორის ძაბვა უდრის მიწოდების ძაბვას. ახლა ჩვენ უნდა დაველოდოთ C1 და C2 კონდენსატორების დატენვას და ტრანზისტორი VT2 ოდნავ გახსნილი დენით, რომელიც მიედინება მიკერძოებულ რეზისტორ R2-ში. ზვავის მსგავსი პროცესი საპირისპირო მიმართულებით წავა და გამოიწვევს ტრანზისტორი VT2-ის სრულ გახსნას და VT1-ის სრულ დახურვას. ახლა თქვენ უნდა დაელოდოთ კიდევ ერთი ნახევარი პერიოდი, რომელიც საჭიროა კონდენსატორების დასატენად.

დატენვის დრო განისაზღვრება მიწოდების ძაბვით, Rl, R2 რეზისტორების დენით და Cl, C2 კონდენსატორების ტევადობით. ამ შემთხვევაში ისინი საუბრობენ Rl, C1 და R2, C2 ჯაჭვების „დროის მუდმივობაზე“, რომელიც დაახლოებით შეესაბამება რხევების პერიოდს. მართლაც, წინააღმდეგობის პროდუქტი ომებში და ტევადობა ფარადებში იძლევა დროს წამებში. სურათი 1-ის დიაგრამაზე მითითებული მნიშვნელობებისთვის (360 kOhm და 4700 pF), დროის მუდმივი არის დაახლოებით 1,7 მილიწამი, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ მულტივიბრატორის სიხშირე იქნება ასობით ჰერცის რიგის აუდიო დიაპაზონში. სიხშირე იზრდება მიწოდების ძაბვის გაზრდით და Rl, C1 და R2, C2 რეიტინგების შემცირებით.

აღწერილი გენერატორი ძალიან არაპრეტენზიულია: თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მასში თითქმის ნებისმიერი ტრანზისტორი და შეცვალოთ ელემენტების მნიშვნელობები ფართო დიაპაზონში. თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ მაღალი წინაღობის ტელეფონები მის გამოსავალზე, რომ მოისმინოთ ხმის ვიბრაცია, ან თუნდაც დინამიკი - დინამიური თავი ჩამომავალი ტრანსფორმატორით, მაგალითად, აბონენტის მაუწყებელი დინამიკი. ამ გზით შეგიძლიათ მოაწყოთ, მაგალითად, ხმის გენერატორი მორზეს კოდის შესასწავლად. ტელეგრაფის გასაღები მოთავსებულია კვების წრეში, ბატარეასთან ერთად.

ვინაიდან სამოყვარულო რადიო პრაქტიკაში მულტივიბრატორის ორი ანტიფაზის გამომავალი იშვიათად არის საჭირო, ავტორმა გადაწყვიტა შეექმნა უფრო მარტივი და ეკონომიური გენერატორი, რომელიც შეიცავს ნაკლებ ელემენტებს. რაც მოხდა ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე. აქ გამოყენებულია ორი ტრანზისტორი სხვადასხვა ტიპის გამტარობით - p-p-p და p-n-p. ისინი ერთდროულად იხსნება, პირველი ტრანზისტორის კოლექტორის დენი ემსახურება მეორეს საბაზო დენს.

ერთად, ტრანზისტორები ასევე ქმნიან ორეტაპიან გამაძლიერებელს, რომელიც დაფარულია PIC-ით R2, C1 ჯაჭვის მეშვეობით. როდესაც ტრანზისტორები გამორთულია, ძაბვა კოლექტორზე VT2 (გამომავალი 1 V) ეცემა ნულამდე, ეს წვეთი გადადის PIC ჯაჭვის მეშვეობით VT1-ის ბაზაზე და მთლიანად გამორთავს მას. როდესაც კონდენსატორი C1 დატენილია დაახლოებით 0,5 ვ-მდე მარცხენა ფირფიტაზე, ტრანზისტორი VT1 ოდნავ გაიხსნება, მასში დენი მიედინება, რაც კიდევ უფრო მეტ დენს გამოიწვევს ტრანზისტორი VT2-ში; გამომავალი ძაბვა დაიწყებს აწევას. ეს ზრდა გადადის VT1-ის ბაზაზე, რაც იწვევს მის კიდევ უფრო გახსნას. ზემოაღწერილი ზვავის მსგავსი პროცესი ხდება, ორივე ტრანზისტორი მთლიანად განბლოკავს. C1-ის დატენვისთვის საჭირო გარკვეული დროის შემდეგ, ტრანზისტორი VT1 დაიხურება, რადგან R1 მაღალი ღირებულების რეზისტორის დენი არ არის საკმარისი მის სრულად გასახსნელად და ზვავის მსგავსი პროცესი განვითარდება საპირისპირო მიმართულებით.

წარმოქმნილი იმპულსების მუშაობის ციკლი, ანუ პულსის ხანგრძლივობისა და პაუზების თანაფარდობა რეგულირდება R1 და R2 რეზისტორების შერჩევით, ხოლო რხევის სიხშირე ტევადობის C1 შერჩევით. სტაბილური გამომუშავება არჩეულ მიწოდების ძაბვაზე მიიღწევა რეზისტორი R5-ის არჩევით. მას ასევე შეუძლია გამომავალი ძაბვის რეგულირება გარკვეულ ფარგლებში. ასე, მაგალითად, დიაგრამაზე მითითებული რეიტინგებით და მიწოდების ძაბვით 2,5 ვ (ორი ტუტე დისკის ბატარეა), გენერირების სიხშირე იყო 1 kHz, ხოლო გამომავალი ძაბვა იყო ზუსტად 1 V. ბატარეიდან მოხმარებული დენი იყო დაახლოებით. 0.2 mA, რაც მიუთითებს გენერატორის ძალიან მაღალ ეფექტურობაზე.

გენერატორის R3, R4 დატვირთვა მზადდება გამყოფის სახით 10-ზე, ისე, რომ შეიძლება მოიხსნას ქვედა სიგნალის ძაბვა, ამ შემთხვევაში 0,1 ვ. ცვლადი რეზისტორის R4 ძრავიდან ამოღებულია კიდევ უფრო დაბალი ძაბვა (რეგულირებადი). . ეს კორექტირება შეიძლება სასარგებლო იყოს, თუ გჭირდებათ ტელეფონების მგრძნობელობის დადგენა ან შედარება, მაღალმგრძნობიარე ULF-ის ტესტირება მის შეყვანაზე მცირე სიგნალის გამოყენებით და ა.შ. თუ ასეთი ამოცანები არ არის დაყენებული, რეზისტორი R4 შეიძლება შეიცვალოს მუდმივი ერთი ან სხვა გამყოფი ბმული (0.01 V) შეიძლება გაკეთდეს 27 Ohm რეზისტორის დამატებით ბოლოში.

ციცაბო კიდეებით მართკუთხა სიგნალი შეიცავს სიხშირეების ფართო დიაპაზონს - გარდა ფუნდამენტური სიხშირის F, ასევე მისი უცნაური ჰარმონიები 3F, 5F, 7F და ასე შემდეგ, რადიოსიხშირულ დიაპაზონამდე. აქედან გამომდინარე, გენერატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ აუდიო აღჭურვილობის, არამედ რადიო მიმღების შესამოწმებლად. რა თქმა უნდა, ჰარმონიის ამპლიტუდა მცირდება მათი სიხშირის მატებასთან ერთად, მაგრამ საკმარისად მგრძნობიარე მიმღები საშუალებას გაძლევთ მოუსმინოთ მათ გრძელი და საშუალო ტალღების მთელ დიაპაზონში.

ეს არის ორი ინვერტორული რგოლი. პირველი მათგანის ფუნქციებს ახორციელებს ტრანზისტორი VT2, რომლის შესასვლელთან არის დაკავშირებული ტრანზისტორი VT1-ზე ემიტერი მიმდევარი. ეს კეთდება პირველი ინვერტორის შეყვანის წინააღმდეგობის გასაზრდელად, რაც შესაძლებელს გახდის დაბალი სიხშირეების გენერირებას კონდენსატორის C7 შედარებით მცირე ტევადობით. გენერატორის გამომავალზე შედის ელემენტი DD1.2, რომელიც მოქმედებს როგორც ბუფერული ელემენტი, რომელიც აუმჯობესებს გენერატორის გამომავალი სქემთან შესატყვისობას.

დროის კონდენსატორის სერიაში (საჭირო ტევადობის მნიშვნელობა შეირჩევა გადამრთველი SA1-ით), დაკავშირებულია რეზისტორი R1, რომლის წინააღმდეგობის შეცვლით რეგულირდება გენერატორის გამომავალი სიხშირე. გამომავალი სიგნალის მუშაობის ციკლის დასარეგულირებლად (პულსის პერიოდის თანაფარდობა მის ხანგრძლივობასთან), რეზისტორი R2 შედის წრეში.

მოწყობილობა წარმოქმნის დადებითი პოლარობის იმპულსებს სიხშირით 0.1 Hz...1 MHz და სამუშაო ციკლი 2...500. გენერატორის სიხშირის დიაპაზონი დაყოფილია 7 ქვეჯგუფად: 0.1...1, 1.10, 10. ...100, 100 ...1000 Hz და 1...10, 10...100, 100...1000 kHz, რომლებიც დაყენებულია გადამრთველი SA1-ით.

წრეს შეუძლია გამოიყენოს სილიკონის დაბალი სიმძლავრის ტრანზისტორები მინიმუმ 50-ის მომატებით (მაგალითად, KT312, KT342 და ა.შ.), ინტეგრირებული სქემები K155LNZ, K155LN5.

მართკუთხა პულსის გენერატორი მიკროკონტროლერზე ამ წრეში იქნება შესანიშნავი დამატება თქვენი სახლის საზომი ლაბორატორიისთვის.

ამ ოსცილატორის მიკროსქემის მახასიათებელია სიხშირეების ფიქსირებული რაოდენობა, უფრო ზუსტად 31. და მისი გამოყენება შესაძლებელია ციფრული მიკროსქემის სხვადასხვა გადაწყვეტილებებში, სადაც აუცილებელია ოსცილატორის სიხშირეების ავტომატურად შეცვლა ან ხუთი გადამრთველის გამოყენებით.

ამა თუ იმ სიხშირის არჩევა ხორციელდება მიკროკონტროლერის შესასვლელში ხუთბიტიანი ორობითი კოდის გაგზავნით.

წრე აწყობილია ერთ-ერთ ყველაზე გავრცელებულ მიკროკონტროლერზე Attiny2313. სიხშირის გამყოფი რეგულირებადი გაყოფის კოეფიციენტით აგებულია პროგრამულ უზრუნველყოფაში, კვარცის ოსცილატორის სიხშირის გამოყენებით, როგორც მითითება.

პულსის გენერატორები მრავალი რადიოელექტრონული მოწყობილობის მნიშვნელოვანი კომპონენტია. უმარტივესი პულსის გენერატორი (მულტივიბრატორი) შეიძლება მივიღოთ ორსაფეხურიანი ULF-დან (ნახ. 6.1). ამისათვის უბრალოდ დააკავშირეთ გამაძლიერებლის შეყვანა მის გამოსავალთან. ასეთი გენერატორის მუშაობის სიხშირე განისაზღვრება R1C1, R3C2 და მიწოდების ძაბვის მნიშვნელობებით. ნახ. 6.2, 6.3 გვიჩვენებს მულტივიბრატორის სქემებს, რომლებიც მიღებულია ნახ. 6.1. აქედან გამომდინარეობს, რომ ერთი და იგივე მარტივი დიაგრამა შეიძლება გამოსახული იყოს სხვადასხვა გზით.

მულტივიბრატორის გამოყენების პრაქტიკული მაგალითები ნაჩვენებია ნახ. 6.4, 6.5.

ნახ. სურათი 6.4 გვიჩვენებს გენერატორის წრეს, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეუფერხებლად გადაანაწილოთ კოლექტორის წრეში დატვირთვის სახით დაკავშირებული LED-ების ხანგრძლივობა ან სიკაშკაშე. R3 პოტენციომეტრის ღილაკის შებრუნებით შეგიძლიათ აკონტროლოთ მარცხენა და მარჯვენა ტოტების LED-ების ხანგრძლივობის თანაფარდობა. თუ გაზრდით კონდენსატორების C1 და C2 ტევადობას, გენერაციის სიხშირე შემცირდება და LED-ები დაიწყებენ ციმციმს. ამ კონდენსატორების ტევადობის შემცირებით, გენერირების სიხშირე იზრდება, LED-ების ციმციმი გაერთიანდება უწყვეტ მნათობაში, რომლის სიკაშკაშე დამოკიდებული იქნება პოტენციომეტრის R3 ღილაკის პოზიციაზე. ასეთი მიკროსქემის დიზაინის საფუძველზე, შესაძლებელია სხვადასხვა სასარგებლო სტრუქტურების აწყობა, მაგალითად, LED ფანრის სიკაშკაშის კონტროლი; სათამაშო მოციმციმე თვალებით; მოწყობილობა გამოსხივების წყაროს სპექტრული შემადგენლობის შეუფერხებლად შეცვლისთვის (მრავალფერადი LED-ები ან მინიატურული ნათურები და სინათლის შემაჯამებელი ეკრანი).

ვ.ციბულსკის მიერ შექმნილი ცვლადი სიხშირის გენერატორი (ნახ. 6.5) საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ხმა, რომელიც დროთა განმავლობაში შეუფერხებლად იცვლება სიხშირეში [P 5/85-54]. როდესაც გენერატორი ჩართულია, მისი სიხშირე იზრდება 300-დან 3000 ჰც-მდე 6 წამში (კონდენსატორის სიმძლავრე SZ 500 μF). ამ კონდენსატორის ტევადობის შეცვლა ამა თუ იმ მიმართულებით აჩქარებს ან, პირიქით, ანელებს სიხშირის ცვლილების სიჩქარეს. თქვენ შეგიძლიათ შეუფერხებლად შეცვალოთ ეს სიჩქარე ცვლადი წინააღმდეგობით R6. იმისათვის, რომ ამ გენერატორმა იმოქმედოს როგორც სირენა, ან გამოიყენოს გამწმენდი სიხშირის გენერატორად, შესაძლებელია SZ კონდენსატორის იძულებითი პერიოდული გამონადენის ჩართვა. ასეთი ექსპერიმენტები შეიძლება რეკომენდირებული იყოს ცოდნის დამოუკიდებელი გაფართოებისთვის პულსის ტექნოლოგიის სფეროში.

კონტროლირებადი კვადრატული პულსის გენერატორი ნაჩვენებია ნახ. 6.6 [R 10/76-60]. გენერატორი ასევე არის ორსაფეხურიანი გამაძლიერებელი, რომელიც დაფარულია დადებითი გამოხმაურებით. გენერატორის მიკროსქემის გასამარტივებლად საკმარისია ტრანზისტორების ემიტერების დაკავშირება კონდენსატორით. ამ კონდენსატორის ტევადობა განსაზღვრავს წარმოების მუშაობის სიხშირეს. ამ წრეში, ვარიკაპი გამოიყენება როგორც ძაბვის კონტროლირებადი ტევადობა, რათა გააკონტროლოს წარმოების სიხშირე. ვარიკაპზე ბლოკირების ძაბვის ზრდა იწვევს მისი სიმძლავრის შემცირებას. შესაბამისად, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 6.7, გენერირების ოპერაციული სიხშირე იზრდება.

ვარიკაპი, როგორც ექსპერიმენტი და ამ ნახევარგამტარული მოწყობილობის მუშაობის პრინციპის შესასწავლად, შეიძლება შეიცვალოს მარტივი დიოდით. გასათვალისწინებელია, რომ გერმანიუმის წერტილის დიოდებს (მაგალითად, D9) აქვთ ძალიან მცირე საწყისი ტევადობა (რამდენიმე pF-ის რიგით) და, შესაბამისად, უზრუნველყოფენ ამ სიმძლავრის მცირე ცვლილებას გამოყენებული ძაბვის მიხედვით. სილიკონის დიოდებს, განსაკუთრებით დენის დიოდებს, რომლებიც განკუთვნილია მაღალი დენისთვის, ისევე როგორც ზენერის დიოდებს, აქვთ საწყისი სიმძლავრე 100... 1000 pF, ამიტომ მათი გამოყენება ხშირად შესაძლებელია ვარიკაპების ნაცვლად. ტრანზისტორების Pn შეერთებები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ვარიკაპები, იხილეთ ასევე თავი 2.

მუშაობის გასაკონტროლებლად, გენერატორის სიგნალი (ნახ. 6.6) შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიხშირის მრიცხველის შესასვლელში და გენერატორის რეგულირების ლიმიტების შემოწმება შესაძლებელია საკონტროლო ძაბვის ცვლილებისას, აგრეთვე ვარიკაპის ან მისი შეცვლისას. ანალოგი. მიზანშეწონილია, რომ მიღებული შედეგები (საკონტროლო ძაბვის მნიშვნელობები და გამომუშავების სიხშირე) სხვადასხვა ტიპის ვარიკაპების გამოყენებისას შევიდეს ცხრილში და გამოსახული იყოს გრაფიკზე (იხ. მაგალითად, სურ. 6.7). გაითვალისწინეთ, რომ RC ელემენტებზე დაფუძნებული გენერატორების სტაბილურობა დაბალია.

ნახ. 6.8, 6.9 გვიჩვენებს სინათლისა და ხმის პულსის გენერატორების ტიპურ სქემებს, რომლებიც დამზადებულია სხვადასხვა გამტარობის ტიპის ტრანზისტორებზე. გენერატორები ფუნქციონირებს მიწოდების ძაბვის ფართო სპექტრში. პირველი მათგანი აწარმოებს სინათლის მოკლე ციმციმებს ერთი ჰც სიხშირით, მეორე კი ხმის სიხშირის იმპულსებს. შესაბამისად, პირველი გენერატორი შეიძლება გამოვიყენოთ როგორც შუქურა, მსუბუქი მეტრონომი, მეორე - როგორც ხმის გენერატორი, რომლის რხევის სიხშირე დამოკიდებულია R1 პოტენციომეტრის პოზიციაზე. ეს გენერატორები შეიძლება გაერთიანდეს ერთ ერთეულში. ამისათვის საკმარისია ერთ-ერთი გენერატორის ჩართვა მეორის დატვირთვის სახით, ან მის პარალელურად. მაგალითად, LED-ების HL1, R2 ან მის პარალელურად ჯაჭვის ნაცვლად (სურ. 6.8), შეგიძლიათ ჩართოთ გენერატორი ნახ. 6.9. შედეგი იქნება პერიოდული ხმის ან სინათლისა და ხმის სასიგნალო მოწყობილობა.

პულსის გენერატორი (ნახ. 6.10), რომელიც დამზადებულია კომპოზიტურ ტრანზისტორზე (p-p-p და p-p-p), არ შეიცავს კონდენსატორებს (სიხშირის დამდგენი კონდენსატორად გამოიყენება პიეზოკერამიკული ემიტერი BF1). გენერატორი მუშაობს ძაბვაზე 1-დან 10 B-მდე და მოიხმარს დენს 0.4-დან 5 mA-მდე. პიეზოკერამიკული ემიტერის ხმის მოცულობის გასაზრდელად, იგი რეგულირდება რეზონანსულ სიხშირეზე რეზისტორი R1-ის არჩევით.

ნახ. სურათი 6.11 გვიჩვენებს რელაქსაციის რხევების საკმაოდ ორიგინალურ გენერატორს, რომელიც დამზადებულია ბიპოლარული ზვავის ტრანზისტორზე.

გენერატორი შეიცავს როგორც აქტიურ ელემენტს K101KT1A მიკროსქემის ტრანზისტორს უკუ გადართვით რეჟიმში "გატეხილი" ბაზით. ზვავის ტრანზისტორი შეიძლება შეიცვალოს თავისი ანალოგით (იხ. ნახ. 2.1).

მოწყობილობები (ნახ. 6.11) ხშირად გამოიყენება გაზომილი პარამეტრის (შუქის ინტენსივობა, ტემპერატურა, წნევა, ტენიანობა და ა.შ.) სიხშირეზე გადასაყვანად რეზისტენტული ან ტევადი სენსორების გამოყენებით.

როდესაც გენერატორი მუშაობს, აქტიური ელემენტის პარალელურად დაკავშირებული კონდენსატორი იტენება დენის წყაროდან რეზისტორის საშუალებით. როდესაც კონდენსატორზე ძაბვა აღწევს აქტიური ელემენტის დაშლის ძაბვას (ზვავის ტრანზისტორი, დინისტორი ან მსგავსი ელემენტი), კონდენსატორი იხსნება დატვირთვის წინააღმდეგობაში, რის შემდეგაც პროცესი მეორდება RC-ის მუდმივით განსაზღვრული სიხშირით. წრე. რეზისტორი R1 ზღუდავს მაქსიმალურ დენს ტრანზისტორის მეშვეობით, რაც ხელს უშლის მის თერმულ დაშლას. გენერატორის დროის წრე (R1C1) განსაზღვრავს გენერირების სიხშირეების მუშაობის დიაპაზონს. ყურსასმენები გამოიყენება როგორც ხმის ვიბრაციის ინდიკატორი გენერატორის მუშაობის ხარისხის კონტროლისთვის. სიხშირის რაოდენობრივად დასადგენად, სიხშირის მრიცხველი ან პულსის მრიცხველი შეიძლება დაერთოს გენერატორის გამომავალს.

მოწყობილობა მუშაობს პარამეტრების ფართო დიაპაზონში: R1 10-დან 100 kOhm-მდე (და თუნდაც 10 MOhm-მდე), C1 - 100 pF-დან 1000 μF-მდე, მიწოდების ძაბვა 8-დან 300 ვ-მდე. მოწყობილობის მიერ მოხმარებული დენი ჩვეულებრივ. არ აღემატება ერთ mA-ს. შესაძლებელია გენერატორმა იმუშაოს ლოდინის რეჟიმში: როდესაც ტრანზისტორის ფუძე დამაგრებულია მიწასთან (საერთო ავტობუსი), გენერაცია წყდება. გადამყვან-გენერატორი (სურ. 6.11) ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სენსორული კლავიშის, მარტივი Rx და Cx მრიცხველის, რეგულირებადი ფართო დიაპაზონის პულსის გენერატორის და ა.შ.

პულსის გენერატორები (სურ. 6.12, 6.13) ასევე მზადდება K101KT1 მიკროსქემის p-p-p ტიპის ან K162KT1 p-p-p ტიპის ზვავის ტრანზისტორებზე, დინიტორებზე ან მათ ანალოგებზე (იხ. ნახ. 2.1). გენერატორები მუშაობენ მიწოდების ძაბვაზე 9 B-ზე ზემოთ და აწარმოებენ სამკუთხა ძაბვას. გამომავალი სიგნალი აღებულია კონდენსატორის ერთ-ერთი ტერმინალიდან. გენერატორის შემდეგ კასკადის შეყვანის წინააღმდეგობა (დატვირთვის წინააღმდეგობა) უნდა იყოს ათჯერ მეტი, ვიდრე R1 (ან R2) წინააღმდეგობის მნიშვნელობა. დაბალი წინააღმდეგობის დატვირთვა (1 kOhm-მდე) შეიძლება დაკავშირებული იყოს ერთ-ერთი გენერატორის ტრანზისტორის კოლექტორთან.

საკმაოდ მარტივი და ხშირად გვხვდება პრაქტიკაში პულსის გენერატორები (დაბლოკვის გენერატორები) ინდუქციური უკუკავშირის გამოყენებით ნაჩვენებია ნახ. 6.14 [ა. თან. სსრკ 728214], 6.15 და 6.16. ასეთი გენერატორები ჩვეულებრივ ფუნქციონირებს მიწოდების ძაბვის ცვლილებების ფართო სპექტრზე. დამბლოკავი გენერატორების აწყობისას აუცილებელია დაიცვან ტერმინალების ფაზირება: თუ გრაგნილის „პოლარულობა“ არასწორად არის დაკავშირებული, გენერატორი არ იმუშავებს.

ასეთი გენერატორების გამოყენება შესაძლებელია ტრანსფორმატორების შესამოწმებლად შეფერხების მოკლე ჩართვის არსებობისთვის (იხ. თავი 32): ასეთი დეფექტების გამოვლენა შეუძლებელია სხვა მეთოდით.

ლიტერატურა: შუსტოვ მ.ა. მიკროსქემის პრაქტიკული დიზაინი (წიგნი 1), 2003 წ

ზოგიერთ შემთხვევაში, მარტივი პულსის გენერატორი, რომელიც დაფუძნებულია მოციმციმე LED-ზე, საშუალებას გაძლევთ შეიკრიბოთ კომპაქტური მოწყობილობა ძლიერი LED-ების ან ხმის წყაროების ჩასართავად და გასაკონტროლებლად.

პულსის გენერატორი

თქვენს ყურადღებას წარმოგიდგენთ მარტივ ელექტრონულ წრედ მოციმციმე LED-ზე სამაგისტრო ოსცილატორით. პირველი, პატარა თეორია მოციმციმე LED-ის შესახებ. მოციმციმე LED არის ინტეგრირებული მიკროსქემის და თავად LED-ის სიმბიოზი. მიკროსქემა ფუნქციურად ცვლის ტაიმერს მაღალი სიმძლავრის ელექტროლიტური კონდენსატორებით და არის მაღალი სიხშირის გენერატორი და გამყოფი ლოგიკურ ელემენტებზე, რომლის გამომავალზე სიხშირე მცირდება მოციმციმე LED-ის ტიპის მიხედვით, ერთეულებიდან ჰერცის ფრაქციებამდე.

როგორ გააკეთოთ პულსის გენერატორი საკუთარი ხელით

დიაგრამა ნაჩვენებია ფიგურაში და რაც შეიძლება მარტივია. მიწოდების ძაბვა არის 3 ვოლტი ორი AA ბატარეიდან, მაგრამ წრე ასევე იმუშავებს ლითიუმის უჯრედიდან. შესაძლებელია მზის ბატარეით იკვებებაც, მსგავსი გადაწყვეტილებები უკვე გამოყენებულია ბაღის ფარნების მშენებლობაში. LED დატვირთვა იქნება რეზისტორი, რომლის ღირებულებაა 1-3 kOhm; თუ თქვენ შეცვლით რეზისტორის მნიშვნელობას დიდ საზღვრებში, შეგიძლიათ ოდნავ შეცვალოთ მოციმციმე სიხშირე. როდესაც ციმციმი ხდება, ჩნდება დენის პულსი, რომელიც შეიძლება გაძლიერდეს; გასაღების როლს ასრულებს n-p-n ტრანზისტორი. თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ დატვირთვა ძლიერი LED-ების, რელეს, ძრავის ან ხმის წყაროს სახით ტრანზისტორი კოლექტორთან. ამომრთველში ელექტროლიტური კონდენსატორების არარსებობამ შესაძლებელი გახადა კომპაქტური მიკროსქემის შეკრება საკუთარი ხელით პატარა პურის დაფაზე და მისი ინტეგრირება რობოტის სათამაშოში. ლითიუმის მრგვალი ელემენტი ჯდება ერთ-ერთ საფარში. ბატარეებიდან LED-ის ტესტირებისას, დარწმუნდით, რომ ჩართეთ დენის შემზღუდველი რეზისტორი წრეში. LED-ის ჩართვის წერტილი ნაჩვენებია ფოტოში. უყურეთ ვიდეოს წრედის მოქმედებაში.