Kişiler

Basit bir kare dalga üreteci. Şema, açıklama

Bu cihazların amacı adından da bellidir. Onların yardımıyla belirli parametrelere sahip dürtüler yaratırlar. Gerekirse fabrika teknolojileri kullanılarak yapılmış bir cihazı satın alabilirsiniz. Ancak bu makale devre şemalarını ve kendin yap montaj teknolojilerini tartışacak. Bu bilgi çeşitli pratik sorunların çözümünde faydalı olacaktır.

G5-54 puls üreteci neye benziyor?

gereklilik

Elektrikli müzik aletinde bir tuşa bastığınızda elektromanyetik titreşimler güçlendirilir ve hoparlöre gönderilir. Belirli bir tonda bir ses duyulur. Bu durumda sinüzoidal bir sinyal üreteci kullanılır.

Belleğin, işlemcilerin ve diğer bilgisayar bileşenlerinin koordineli çalışması için hassas senkronizasyon gereklidir. Saat üreteci tarafından sabit frekanslı bir örnek sinyal oluşturulur.

Sayaçların ve diğer elektronik cihazların çalışmasını kontrol etmek ve arızaları tespit etmek için gerekli parametrelere sahip tek darbeler kullanılır. Bu tür sorunlar özel jeneratörler kullanılarak çözülür. Belirli bir sinyal şekli sağlayamayacağından normal bir manuel anahtar çalışmayacaktır.

Çıkış parametreleri

Bir şemayı veya diğerini seçmeden önce projenin amacını açıkça formüle etmek gerekir. Aşağıdaki şekil tipik bir kare dalganın büyütülmüş görünümünü göstermektedir.

Kare darbe devresi

Şekli ideal değil:

  • Gerilim yavaş yavaş artıyor. Cephenin süresi dikkate alınır. Bu parametre, darbenin genlik değerinin %10'undan %90'ına çıktığı süreye göre belirlenir.
  • Maksimum dalgalanma ve orijinal değere döndükten sonra salınımlar meydana gelir.
  • Üst kısım düz değil. Bu nedenle darbe sinyalinin süresi, maksimum değerin %10 altına çekilen konvansiyonel bir hat üzerinden ölçülür.

Ayrıca gelecekteki devrenin parametrelerini belirlemek için görev döngüsü kavramı kullanılır. Bu parametre aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

  • S görev döngüsüdür;
  • T – darbe tekrarlama süresi;
  • t – darbe süresi.

Görev döngüsü düşükse kısa vadeli bir sinyali tespit etmek zordur. Bu, bilgi iletim sistemlerinde arızalara neden olur. Eğer yüksek ve düşük değerlerin zaman dağılımı aynı ise parametre ikiye eşit olacaktır. Böyle bir sinyale kıvrımlı denir.

Kare dalga ve temel darbe parametreleri

Basitlik açısından aşağıda yalnızca dikdörtgen puls üreteçleri ele alınacaktır.

Şematik diyagramlar

Aşağıdaki örnekleri kullanarak bu sınıfın en basit cihazlarının çalışma prensiplerini anlayabilirsiniz.

Kare Darbe Üreteci Devreleri

İlk devre tek dikdörtgen darbeler üretecek şekilde tasarlanmıştır. RS tipi bir flip-flop'un fonksiyonlarını yerine getirmek üzere bağlanan iki mantık elemanı üzerinde oluşturulmuştur. Düğme belirtilen konumdaysa, mikro devrenin üçüncü ayağında yüksek voltaj, altıncı ayağında ise düşük voltaj olacaktır. Basıldığında seviyeler değişecek, ancak kontak sıçraması ve çıkış sinyalinde buna karşılık gelen bozulma meydana gelmeyecektir. Çalıştırma harici etki gerektirdiğinden (bu durumda manuel kontrol), bu cihaz kendi kendine jeneratörler grubuna ait değildir.

Şeklin ikinci yarısında basit bir jeneratör, ancak işlevlerini bağımsız olarak yerine getiriyor. Direnç üzerinden güç uygulandığında kapasitör şarj olur. Röle hemen çalışmaz, çünkü kontak kesildikten sonra kondansatörün şarjı ile bir süre sargıdan akım akışı sağlanır. Devre kapatıldıktan sonra bu işlem, güç kapatılana kadar tekrar tekrar tekrarlanır.

Direnç ve kapasitör değerlerini değiştirerek, frekansta ve diğer sinyal parametrelerinde karşılık gelen dönüşümleri bir osiloskopta gözlemleyebilirsiniz. Kendi ellerinizle böyle bir kare dalga üreteci oluşturmak zor olmayacak.

Frekans aralığını genişletmek için aşağıdaki devre faydalıdır:

Değişken darbe parametrelerine sahip jeneratör

Bir planı uygulamak için iki mantıksal unsur yeterli değildir. Ancak uygun bir mikro devreyi seçmek zor değil (örneğin, K564 serisinde).

Manuel ayarlama ile değiştirilebilen sinyal parametreleri, diğer önemli parametreler

Devre şeması elemanıAmaç ve özellikler
VT1Bu alan etkili transistör, geri besleme devresinde yüksek dirençli dirençlerin kullanılabilmesi için kullanılır.
C1Kapasitörün izin verilen kapasitansı 1 ila 2 µF arasındadır.
R2Direnç değeri darbelerin üst kısımlarının süresini belirler.
R3Bu direnç alt kısımların süresini ayarlar.

Dikdörtgen sinyallerin frekansının stabilitesini sağlamak için kuvars elementlere dayalı devreler kullanılır:

Video. İÇİNDE DIY yüksek voltajlı puls üreteci

Belirli bir frekanstaki puls üretecini kendi ellerinizle monte etmeyi kolaylaştırmak için evrensel bir devre kartı kullanmak daha iyidir. Farklı elektrik devreleri ile yapılacak deneylerde faydalı olacaktır. Becerileri ve ilgili bilgileri edindikten sonra, belirli bir görevi başarıyla çözmek için ideal cihazı oluşturmak zor olmayacaktır.

Dikdörtgen puls üreteçleri birçok amatör radyo cihazında kullanılır: elektronik sayaçlar, slot makineleri ve en yaygın olarak dijital ekipmanın kurulumunda kullanılırlar. Dikdörtgen puls üreteçlerinin çeşitli devrelerini ve tasarımlarını dikkatinize sunuyoruz

Bu tür jeneratörlerde üretilen sinyalin genliği oldukça kararlıdır ve besleme voltajına yakındır. Ancak salınımların şekli sinüzoidal olmaktan çok uzaktır - sinyal darbelidir ve darbelerin ve aralarındaki duraklamaların süresi kolayca ayarlanabilir. Darbe süresi, aralarındaki duraklamanın süresine eşit olduğunda, darbelere kolaylıkla bir kıvrımlı görünüm verilebilir.

Ana ve yaygın gevşeme jeneratörü türü, devresi aşağıdaki şekilde gösterilen iki transistörlü simetrik bir multivibratördür. İçinde, VT1 ve VT2 transistörleri üzerindeki iki standart amplifikatör aşaması bir seri zincire bağlanır, yani bir aşamanın çıkışı, C1 ve C2 kapasitörlerini ayırarak diğerinin girişine bağlanır. Ayrıca üretilen F salınımlarının frekansını, daha doğrusu T periyodunu da belirlerler. Periyot ve frekansın basit bir ilişkiyle ilişkili olduğunu hatırlatayım.

Devre simetrikse ve her iki aşamadaki parçaların değerleri aynıysa, çıkış voltajı kıvrımlı bir şekle sahiptir.

Jeneratör şu şekilde çalışır: açıldıktan hemen sonra, C1 ve C2 kapasitörleri şarj edilmezken, transistörler kendilerini "doğrusal" bir amplifikasyon modunda bulurlar, R1 ve R2 dirençleri tarafından bazı küçük baz akımları ayarlandığında kolektör akımını belirler Vst kat daha büyük ve kolektörlerdeki voltaj, R3 ve R4 yük dirençleri arasındaki voltaj düşüşü nedeniyle güç kaynağı voltajından biraz daha düşük. Bu durumda, bir transistörün kollektör voltajındaki en ufak değişiklikler (en azından termal dalgalanmalar nedeniyle) C1 ve C2 kapasitörleri aracılığıyla diğerinin baz devresine iletilir.

Kolektör voltajı VT1'in biraz düştüğünü varsayalım. Bu değişiklik C2 kapasitörü aracılığıyla VT2 temel devresine iletilir ve onu hafifçe bloke eder. Kolektör voltajı VT2 artar ve bu değişiklik kondansatör C1 tarafından VT1 tabanına iletilir, kilidi açılır, kolektör akımı artar ve kolektör voltajı daha da azalır. Süreç çığ gibi ve çok hızlı gerçekleşiyor.

Sonuç olarak, transistör VT1 tamamen açıktır, kolektör voltajı 0,05...0,1 V'tan fazla olmayacaktır ve VT2 tamamen kilitlenmiştir ve kolektör voltajı besleme voltajına eşittir. Şimdi C1 ve C2 kapasitörleri yeniden şarj edilene ve transistör VT2, ön direnç R2'den akan akım tarafından hafifçe açılana kadar beklememiz gerekiyor. Çığ benzeri süreç ters yönde ilerleyecek ve transistör VT2'nin tamamen açılmasına ve VT1'in tamamen kapanmasına yol açacaktır. Şimdi kapasitörleri yeniden şarj etmek için gereken yarım süre daha beklemeniz gerekiyor.

Şarj süresi, besleme voltajı, Rl, R2 dirençlerinden geçen akım ve Cl, C2 kapasitörlerinin kapasitansı tarafından belirlenir. Bu durumda, yaklaşık olarak salınım periyoduna karşılık gelen Rl, C1 ve R2, C2 zincirlerinin "zaman sabiti" hakkında konuşurlar. Aslında, ohm cinsinden direncin ve farad cinsinden kapasitansın çarpımı, saniye cinsinden süreyi verir. Şekil 1'deki şemada belirtilen değerler için (360 kOhm ve 4700 pF), zaman sabiti yaklaşık 1,7 milisaniyedir; bu, multivibratör frekansının yüzlerce hertz düzeyindeki ses aralığında yer alacağını gösterir. Frekans, besleme voltajının artmasıyla ve Rl, C1 ve R2, C2 değerlerinin azalmasıyla artar.

Açıklanan jeneratör çok iddiasız: içindeki hemen hemen her transistörü kullanabilir ve elemanların değerlerini geniş bir aralıkta değiştirebilirsiniz. Ses titreşimlerini duymak için yüksek empedanslı telefonları, hatta bir hoparlörü - örneğin bir abone yayın hoparlörü gibi, düşürücü bir transformatöre sahip dinamik bir kafa - çıkışlarına bağlayabilirsiniz. Bu şekilde, örneğin Mors alfabesini öğrenmek için bir ses oluşturucu düzenleyebilirsiniz. Telgraf anahtarı, pil ile seri olarak güç devresine yerleştirilir.

Amatör radyo uygulamalarında bir multivibratörün iki antifaz çıkışına nadiren ihtiyaç duyulduğundan, yazar daha az eleman içeren daha basit ve daha ekonomik bir jeneratör tasarlamaya koyuldu. Ne olduğu aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Burada farklı iletkenlik türlerine sahip iki transistör kullanılır - p-p-p ve p-n-p. Aynı anda açılırlar, birinci transistörün kolektör akımı ikincinin temel akımı görevi görür.

Transistörler birlikte, R2, C1 zinciri boyunca PIC tarafından kaplanan iki aşamalı bir amplifikatör oluşturur. Transistörler kapatıldığında kolektör VT2'deki (çıkış 1 V) voltaj sıfıra düşer, bu düşüş PIC zinciri üzerinden VT1'in tabanına iletilir ve onu tamamen kapatır. C1 kondansatörü sol plakada yaklaşık 0,5 V'a şarj edildiğinde, transistör VT1 hafifçe açılacak, içinden akım akacak ve transistör VT2'ye daha da fazla akım gelmesine neden olacaktır; Çıkış voltajı yükselmeye başlayacaktır. Bu artış VT1'in tabanına iletilerek daha da açılmasına neden olur. Yukarıda açıklanan çığ benzeri süreç meydana gelir ve her iki transistörün de kilidi tamamen açılır. C1'i yeniden şarj etmek için gereken bir süre sonra, yüksek değerli direnç R1'den geçen akım onu ​​tamamen açmak için yeterli olmadığından transistör VT1 kapanacak ve çığ benzeri süreç ters yönde gelişecektir.

Üretilen darbelerin görev döngüsü, yani darbe sürelerinin ve duraklamaların oranı, R1 ve R2 dirençlerinin seçilmesiyle ve salınım frekansı, C1 kapasitansının seçilmesiyle düzenlenir. Seçilen besleme voltajında ​​​​kararlı üretim, direnç R5 seçilerek elde edilir. Ayrıca çıkış voltajını da belirli sınırlar içerisinde düzenleyebilir. Örneğin, şemada belirtilen değerlerde ve 2,5 V besleme voltajında ​​(iki alkalin disk pil), üretim frekansı 1 kHz ve çıkış voltajı tam olarak 1 V idi. Pilden tüketilen akım yaklaşık olarak 0,2 mA, jeneratörün çok yüksek verimliliğini gösterir.

Jeneratör R3, R4'ün yükü 10'a bölücü şeklinde yapılır, böylece daha düşük bir sinyal voltajı kaldırılabilir, bu durumda 0,1 V. Değişken direnç R4 motorundan daha da düşük bir voltaj (ayarlanabilir) çıkarılır. . Telefonların hassasiyetini belirlemeniz veya karşılaştırmanız, oldukça hassas bir ULF'yi girişine küçük bir sinyal uygulayarak test etmeniz vb. gerekiyorsa bu ayar yararlı olabilir. Bu tür görevler ayarlanmamışsa, R4 direnci sabit bir taneyle değiştirilebilir veya altına başka bir 27 Ohm direnç eklenerek bölücü bağlantı (0,01 V) yapılabilir.

Dik kenarları olan dikdörtgen bir sinyal, temel frekans F'ye ek olarak, radyo frekans aralığına kadar 3F, 5F, 7F tek harmonikleri ve benzeri geniş bir frekans aralığı içerir. Bu nedenle jeneratör yalnızca ses ekipmanlarını değil aynı zamanda radyo alıcılarını da test etmek için kullanılabilir. Elbette, frekansları arttıkça harmoniklerin genliği azalır, ancak yeterince hassas bir alıcı, onları tüm uzun ve orta dalga aralığında dinlemenize olanak tanır.

İki invertörün bir halkasıdır. Bunlardan birincisinin işlevleri, girişinde transistör VT1 üzerindeki bir verici takipçisinin bağlı olduğu transistör VT2 tarafından gerçekleştirilir. Bu, birinci invertörün giriş direncini arttırmak için yapılır ve C7 kapasitörünün nispeten küçük bir kapasitansı ile düşük frekanslar üretmeyi mümkün kılar. Jeneratörün çıkışında, jeneratör çıkışının test edilen devre ile eşleşmesini geliştiren bir tampon elemanı görevi gören DD1.2 elemanı bulunur.

Zamanlama kapasitörü ile seri olarak (gerekli kapasitans değeri SA1 anahtarı tarafından seçilir), jeneratörün çıkış frekansının düzenlendiği direnci değiştirerek R1 direnci bağlanır. Çıkış sinyalinin görev döngüsünü (darbe periyodunun süresine oranı) ayarlamak için devreye R2 direnci eklenir.

Cihaz, 0,1 Hz...1 MHz frekansta ve 2...500 görev döngüsünde pozitif kutuplu darbeler üretir.Jeneratörün frekans aralığı 7 alt aralığa bölünmüştür: 0,1...1, 1,10, 10 ...100, 100 ...1000 Hz ve 1...10, 10...100, 100...1000 kHz, SA1 anahtarıyla ayarlanır.

Devre, kazancı en az 50 olan silikon düşük güçlü transistörleri (örneğin, KT312, KT342, vb.), K155LNZ, K155LN5 entegre devrelerini kullanabilir.

Bu devredeki mikrodenetleyici üzerindeki dikdörtgen puls üreteci, evinizdeki ölçüm laboratuvarınıza mükemmel bir katkı olacaktır.

Bu osilatör devresinin bir özelliği, sabit sayıda frekanstır (tam olarak 31) ve osilatör frekanslarının otomatik olarak veya beş anahtar kullanılarak değiştirilmesinin gerekli olduğu çeşitli dijital devre çözümlerinde kullanılabilir.

Bir frekansın veya diğerinin seçimi, mikro denetleyicinin girişine beş bitlik bir ikili kod gönderilerek gerçekleştirilir.

Devre, en yaygın mikrodenetleyicilerden biri olan Attiny2313 üzerine monte edilmiştir. Kuvars osilatörün frekansını referans olarak kullanan, yazılımda ayarlanabilir bölme oranına sahip bir frekans bölücü yerleştirilmiştir.

Darbe üreteçleri birçok radyo elektronik cihazın önemli bir bileşenidir. En basit puls üreteci (multivibratör) iki aşamalı bir ULF'den elde edilebilir (Şekil 6.1). Bunu yapmak için amplifikatörün girişini çıkışına bağlamanız yeterlidir. Böyle bir jeneratörün çalışma frekansı R1C1, R3C2 değerleri ve besleme voltajı ile belirlenir. İncirde. Şekil 6.2, 6.3, Şekil 2'de gösterilen devrenin elemanlarının (parçalarının) basitçe yeniden düzenlenmesiyle elde edilen multivibratör devrelerini göstermektedir. 6.1. Buradan aynı basit diyagramın farklı şekillerde gösterilebileceği sonucu çıkar.

Multivibratörün kullanımına ilişkin pratik örnekler Şekil 1'de gösterilmektedir. 6.4, 6.5.

İncirde. Şekil 6.4, toplayıcı devrede yük olarak bağlanan LED'lerin süresini veya parlaklığını sorunsuz bir şekilde yeniden dağıtmanıza olanak tanıyan bir jeneratör devresini göstermektedir. R3 potansiyometre düğmesini çevirerek sol ve sağ dallardaki LED'lerin sürelerinin oranını kontrol edebilirsiniz. C1 ve C2 kapasitörlerinin kapasitansını arttırırsanız üretim frekansı düşecek ve LED'ler yanıp sönmeye başlayacaktır. Bu kapasitörlerin kapasitansı azaldıkça, üretim frekansı artar, LED'lerin titremesi sürekli bir parıltıya dönüşecek ve parlaklığı potansiyometre R3 düğmesinin konumuna bağlı olacaktır. Böyle bir devre tasarımına dayanarak, örneğin bir LED el feneri için parlaklık kontrolü gibi çeşitli kullanışlı yapılar monte edilebilir; gözleri yanıp sönen oyuncak; radyasyon kaynağının spektral bileşimini sorunsuz bir şekilde değiştiren bir cihaz (çok renkli LED'ler veya minyatür ampuller ve ışık toplama ekranı).

V. Tsibulsky tarafından tasarlanan değişken frekans üreteci (Şekil 6.5), zamanla frekansı [R 5/85-54] sorunsuz bir şekilde değişen ses elde etmenizi sağlar. Jeneratör açıldığında frekansı 6 saniyede 300 Hz'den 3000 Hz'ye çıkar (SZ 500 μF kapasitör kapasitesiyle). Bu kapasitörün kapasitansını bir yönde veya başka bir yönde değiştirmek, frekanstaki değişim hızını hızlandırır veya tersine yavaşlatır. Değişken direnç R6 ile bu hızı sorunsuz bir şekilde değiştirebilirsiniz. Bu jeneratörün bir siren görevi görmesi veya bir tarama frekansı jeneratörü olarak kullanılması amacıyla, SZ kapasitörünün zorunlu periyodik deşarjına yönelik bir devrenin sağlanması mümkündür. Bu tür deneyler, darbe teknolojisi alanındaki bilginin bağımsız olarak genişletilmesi için önerilebilir.

Kontrollü bir kare darbe üreteci Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.6 [R 10/76-60]. Jeneratör aynı zamanda pozitif geri beslemeyle kaplı iki aşamalı bir amplifikatördür. Jeneratör devresini basitleştirmek için transistörlerin yayıcılarını bir kapasitöre bağlamak yeterlidir. Bu kapasitörün kapasitansı, üretimin çalışma frekansını belirler. Bu devrede, üretim frekansını kontrol etmek için voltaj kontrollü kapasitans olarak bir varikap kullanılır. Varikap üzerindeki engelleme voltajındaki bir artış, kapasitesinde bir azalmaya yol açar. Buna göre, Şekil 2'de gösterildiği gibi. 6.7, üretimin çalışma frekansı artar.

Bir deney olarak ve bu yarı iletken cihazın çalışma prensibini incelemek için varikap, basit bir diyotla değiştirilebilir. Almanya nokta diyotlarının (örneğin D9) çok küçük bir başlangıç ​​​​kapasitansına (birkaç pF düzeyinde) sahip olduğu ve buna göre uygulanan voltaja bağlı olarak bu kapasitansta küçük bir değişiklik sağladığı dikkate alınmalıdır. Silikon diyotlar, özellikle yüksek akım için tasarlanmış güç diyotları ve zener diyotları, 100... 1000 pF'lik bir başlangıç ​​kapasitesine sahiptir, bu nedenle genellikle varikaplar yerine kullanılabilirler. Transistörlerin Pn bağlantıları da varikap olarak kullanılabilir, ayrıca Bölüm 2'ye bakınız.

Çalışmayı kontrol etmek için, jeneratörden gelen sinyal (Şek. 6.6) frekans ölçerin girişine uygulanabilir ve kontrol voltajı değiştiğinde ve ayrıca bir varikap veya değişkeni değiştirilirken jeneratörün ayar sınırları kontrol edilebilir. analog. Farklı tipte varikaplar kullanıldığında elde edilen sonuçların (kontrol voltajı değerleri ve üretim frekansı) bir tabloya girilmesi ve bir grafikte görüntülenmesi önerilir (örneğin, Şekil 6.7'ye bakınız). RC elemanlarına dayanan jeneratörlerin stabilitesinin düşük olduğunu unutmayın.

İncirde. 6.8, 6.9, çeşitli iletkenlik tiplerindeki transistörler üzerinde yapılan ışık ve ses darbe üreteçlerinin tipik devrelerini göstermektedir. Jeneratörler geniş bir besleme voltajı aralığında çalışır. Bunlardan ilki bir Hz frekansında kısa ışık yanıp sönmeleri üretir, ikincisi ise ses frekansında darbeler üretir. Buna göre, birinci jeneratör bir işaret ışığı, bir ışık metronomu olarak kullanılabilir, ikincisi ise salınım frekansı R1 potansiyometresinin konumuna bağlı olan bir ses üreteci olarak kullanılabilir. Bu jeneratörler tek bir ünitede birleştirilebilir. Bunu yapmak için jeneratörlerden birini diğerinin yükü olarak veya ona paralel olarak açmak yeterlidir. Örneğin, HL1, R2 veya ona paralel bir LED zinciri yerine (Şekil 6.8), jeneratörü Şekil 1'deki devreye göre açabilirsiniz. 6.9. Sonuç, periyodik bir ses veya ışık ve ses sinyal cihazı olacaktır.

Kompozit bir transistör (p-p-p ve p-p-p) üzerinde yapılan puls üreteci (Şekil 6.10), kapasitörler içermez (frekans ayarlayıcı kapasitör olarak piezoseramik yayıcı BF1 kullanılır). Jeneratör 1 ila 10 B arasında bir voltajda çalışır ve 0,4 ila 5 mA arasında bir akım tüketir. Piezoseramik yayıcının ses hacmini arttırmak için R1 direnci seçilerek rezonans frekansına ayarlanır.

İncirde. Şekil 6.11, iki kutuplu bir çığ transistörü üzerinde yapılan oldukça orijinal bir gevşeme salınımları jeneratörünü göstermektedir.

Jeneratör, aktif bir eleman olarak, "kırık" tabanlı modda ters anahtarlamalı K101KT1A mikro devresinin bir transistörünü içerir. Çığ transistörü analoguyla değiştirilebilir (bkz. Şekil 2.1).

Cihazlar (Şekil 6.11) genellikle ölçülen parametreyi (ışık yoğunluğu, sıcaklık, basınç, nem vb.) dirençli veya kapasitif sensörler kullanarak frekansa dönüştürmek için kullanılır.

Jeneratör çalışırken, aktif elemana paralel bağlanan bir kapasitör, bir direnç aracılığıyla güç kaynağından şarj edilir. Kondansatör üzerindeki voltaj, aktif elemanın (çığ transistörü, dinistör veya benzeri eleman) arıza voltajına ulaştığında, kondansatör yük direncine boşaltılır ve ardından RC sabiti ile belirlenen bir frekansta işlem tekrarlanır. devre. Direnç R1, transistörden geçen maksimum akımı sınırlayarak termal bozulmayı önler. Jeneratörün zamanlama devresi (R1C1), üretim frekanslarının çalışma aralığını belirler. Kulaklıklar, jeneratör çalışmasının kalite kontrolü için ses titreşimlerinin bir göstergesi olarak kullanılır. Frekansı ölçmek için jeneratör çıkışına bir frekans ölçer veya darbe sayacı bağlanabilir.

Cihaz çok çeşitli parametrelerde çalışır: R1 10 ila 100 kOhm (ve hatta 10 MOhm'a kadar), C1 - 100 pF ila 1000 μF, besleme voltajı 8 ila 300 V arası. Cihaz tarafından tüketilen akım genellikle bir mA'yı aşmaz. Jeneratörün bekleme modunda çalışması mümkündür: Transistörün tabanı şasiye (ortak bara) kısa devre yaptığında üretim kesilir. Dönüştürücü-jeneratör (Şekil 6.11) ayrıca bir dokunmatik tuş, basit bir Rx ve Cx ölçer, ayarlanabilir bir geniş aralıklı puls üreteci vb. Modunda da kullanılabilir.

Darbe üreteçleri (Şekil 6.12, 6.13) ayrıca p-p-p tipi K101KT1 mikro devresinin veya p-p-p tipi K162KT1'in çığ transistörleri, dinistörler veya bunların analogları üzerinde de yapılır (bkz. Şekil 2.1). Jeneratörler 9 B'nin üzerindeki bir besleme voltajında ​​​​çalışır ve üçgen voltaj üretir. Çıkış sinyali kapasitörün terminallerinden birinden alınır. Jeneratörü takip eden kaskadın giriş direnci (yük direnci), R1 (veya R2) direncinin değerinden onlarca kat daha büyük olmalıdır. Jeneratör transistörlerinden birinin kolektör devresine düşük dirençli bir yük (1 kOhm'a kadar) bağlanabilir.

Oldukça basit ve pratikte sıklıkla karşılaşılan endüktif geri besleme kullanan darbe üreteçleri (blokaj jeneratörleri) Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.14 [A. İle. SSCB 728214], 6.15 ve 6.16. Bu tür jeneratörler genellikle geniş bir besleme voltajı değişiklikleri aralığında çalışır. Blokaj jeneratörlerini monte ederken, terminallerin fazlarını gözlemlemek gerekir: sargının "kutupları" yanlış bağlanırsa, jeneratör çalışmayacaktır.

Bu tür jeneratörler, transformatörleri dönüşler arası kısa devrelerin varlığı açısından test ederken kullanılabilir (bkz. Bölüm 32): bu tür kusurlar başka hiçbir yöntemle tespit edilemez.

Edebiyat: Shustov M.A. Pratik devre tasarımı (Kitap 1), 2003

Bazı durumlarda, yanıp sönen bir LED'e dayalı basit bir puls üreteci, güçlü LED'leri veya ses kaynaklarını gömmek ve kontrol etmek için kompakt bir cihaz oluşturmanıza olanak tanır.

Darbe üreteci

Yanıp sönen bir LED üzerinde ana osilatöre sahip basit bir elektronik devreyi dikkatinize sunuyoruz. İlk olarak, yanıp sönen LED hakkında küçük bir teori. Yanıp sönen bir LED, entegre bir devrenin ve LED'in kendisinin bir simbiyozudur. Mikro devre, işlevsel olarak yüksek kapasiteli elektrolitik kapasitörlere sahip bir zamanlayıcının yerini alır ve yüksek frekanslı bir jeneratör ve çıkışındaki, yanıp sönen LED'in türüne bağlı olarak birimlerden Hertz'in kesirlerine bağlı olarak frekansı azalan mantıksal elemanlar üzerinde bir bölücüdür.

Kendi elinizle puls üreteci nasıl yapılır

Diyagram şekilde gösterilmiştir ve mümkün olduğu kadar basittir. Besleme voltajı iki adet AA pilden 3 Volt'tur, ancak devre aynı zamanda bir lityum hücreden de çalışacaktır. Güneş pili ile çalıştırılmak bile mümkündür; benzer çözümler bahçe fenerlerinin yapımında zaten kullanılmıştır. LED yükü 1-3 kOhm değerinde bir direnç olacaktır, direncin değerini büyük sınırlar içerisinde değiştirirseniz yanıp sönme frekansını bir miktar değiştirebilirsiniz. Bir flaş oluştuğunda, yükseltilebilen bir akım darbesi belirir, bir anahtarın rolü bir n-p-n transistörü tarafından oynanır. Transistör toplayıcıya güçlü LED'ler, röle, motor veya ses kaynağı şeklinde bir yük bağlayabilirsiniz. Kesicide elektrolitik kapasitörlerin bulunmaması, küçük bir devre tahtası üzerinde kendi ellerinizle kompakt bir devre monte etmeyi ve onu bir robot oyuncağına entegre etmeyi mümkün kıldı. Lityum yuvarlak eleman kapaklardan birine tam oturuyor. Pillerden bir LED'i test ederken, devreye bir akım sınırlama direnci eklediğinizden emin olun. LED'i açmak için kullanılan pin çıkışı fotoğrafta gösterilmektedir. Devrenin çalışmasını gösteren bir video izleyin.

Jeneratör devresi Darbe üreteci kartı

Darbe üreteçleri birçok radyo elektronik cihazın önemli bir bileşenidir. En basit puls üreteci (multivibratör) iki aşamalı bir ULF'den elde edilebilir (Şekil 6.1). Bunu yapmak için amplifikatörün girişini çıkışına bağlamanız yeterlidir. Böyle bir jeneratörün çalışma frekansı R1C1, R3C2 değerleri ve besleme voltajı ile belirlenir. İncirde. Şekil 6.2, 6.3, Şekil 2'de gösterilen devrenin elemanlarının (parçalarının) basitçe yeniden düzenlenmesiyle elde edilen multivibratör devrelerini göstermektedir. 6.1. Buradan aynı basit diyagramın farklı şekillerde gösterilebileceği sonucu çıkar.

Multivibratörün kullanımına ilişkin pratik örnekler Şekil 1'de gösterilmektedir. 6.4, 6.5.

İncirde. Şekil 6.4, toplayıcı devrede yük olarak bağlanan LED'lerin süresini veya parlaklığını sorunsuz bir şekilde yeniden dağıtmanıza olanak tanıyan bir jeneratör devresini göstermektedir. R3 potansiyometre düğmesini çevirerek sol ve sağ dallardaki LED'lerin sürelerinin oranını kontrol edebilirsiniz. C1 ve C2 kapasitörlerinin kapasitansını arttırırsanız üretim frekansı düşecek ve LED'ler yanıp sönmeye başlayacaktır. Bu kapasitörlerin kapasitansı azaldıkça, üretim frekansı artar, LED'lerin titremesi sürekli bir parıltıya dönüşecek ve parlaklığı potansiyometre R3 düğmesinin konumuna bağlı olacaktır. Böyle bir devre tasarımına dayanarak, örneğin bir LED el feneri için parlaklık kontrolü gibi çeşitli kullanışlı yapılar monte edilebilir; gözleri yanıp sönen oyuncak; radyasyon kaynağının spektral bileşimini sorunsuz bir şekilde değiştiren bir cihaz (çok renkli LED'ler veya minyatür ampuller ve ışık toplama ekranı).

V. Tsibulsky tarafından tasarlanan değişken frekans üreteci (Şekil 6.5), zamanla frekansı [R 5/85-54] sorunsuz bir şekilde değişen ses elde etmenizi sağlar. Jeneratör açıldığında frekansı 6 saniyede 300 Hz'den 3000 Hz'ye çıkar (SZ 500 μF kapasitör kapasitesiyle). Bu kapasitörün kapasitansını bir yönde veya başka bir yönde değiştirmek, frekanstaki değişim hızını hızlandırır veya tersine yavaşlatır. Değişken direnç R6 ile bu hızı sorunsuz bir şekilde değiştirebilirsiniz. Bu jeneratörün bir siren görevi görmesi veya bir tarama frekansı jeneratörü olarak kullanılması amacıyla, SZ kapasitörünün zorunlu periyodik deşarjına yönelik bir devrenin sağlanması mümkündür. Bu tür deneyler, darbe teknolojisi alanındaki bilginin bağımsız olarak genişletilmesi için önerilebilir.

Kontrollü bir kare darbe üreteci Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.6 [R 10/76-60]. Jeneratör aynı zamanda pozitif geri beslemeyle kaplı iki aşamalı bir amplifikatördür. Jeneratör devresini basitleştirmek için transistörlerin yayıcılarını bir kapasitöre bağlamak yeterlidir. Bu kapasitörün kapasitansı, üretimin çalışma frekansını belirler. Bu devrede, üretim frekansını kontrol etmek için voltaj kontrollü kapasitans olarak bir varikap kullanılır. Varikap üzerindeki engelleme voltajındaki bir artış, kapasitesinde bir azalmaya yol açar. Buna göre, Şekil 2'de gösterildiği gibi. 6.7, üretimin çalışma frekansı artar.

Bir deney olarak ve bu yarı iletken cihazın çalışma prensibini incelemek için varikap, basit bir diyotla değiştirilebilir. Almanya nokta diyotlarının (örneğin D9) çok küçük bir başlangıç ​​​​kapasitansına (birkaç pF düzeyinde) sahip olduğu ve buna göre uygulanan voltaja bağlı olarak bu kapasitansta küçük bir değişiklik sağladığı dikkate alınmalıdır. Silikon diyotlar, özellikle yüksek akım için tasarlanmış güç diyotları ve zener diyotları, 100... 1000 pF'lik bir başlangıç ​​kapasitesine sahiptir, bu nedenle genellikle varikaplar yerine kullanılabilirler. Transistörlerin Pn bağlantıları da varikap olarak kullanılabilir, ayrıca Bölüm 2'ye bakınız.

Çalışmayı kontrol etmek için, jeneratörden gelen sinyal (Şek. 6.6) frekans ölçerin girişine uygulanabilir ve kontrol voltajı değiştiğinde ve ayrıca bir varikap veya değişkeni değiştirilirken jeneratörün ayar sınırları kontrol edilebilir. analog. Farklı tipte varikaplar kullanıldığında elde edilen sonuçların (kontrol voltajı değerleri ve üretim frekansı) bir tabloya girilmesi ve bir grafikte görüntülenmesi önerilir (örneğin, Şekil 6.7'ye bakınız). RC elemanlarına dayanan jeneratörlerin stabilitesinin düşük olduğunu unutmayın.

İncirde. 6.8, 6.9, çeşitli iletkenlik tiplerindeki transistörler üzerinde yapılan ışık ve ses darbe üreteçlerinin tipik devrelerini göstermektedir. Jeneratörler geniş bir besleme voltajı aralığında çalışır. Bunlardan ilki bir Hz frekansında kısa ışık yanıp sönmeleri üretir, ikincisi ise ses frekansında darbeler üretir. Buna göre, birinci jeneratör bir işaret ışığı, bir ışık metronomu olarak kullanılabilir, ikincisi ise salınım frekansı R1 potansiyometresinin konumuna bağlı olan bir ses üreteci olarak kullanılabilir. Bu jeneratörler tek bir ünitede birleştirilebilir. Bunu yapmak için jeneratörlerden birini diğerinin yükü olarak veya ona paralel olarak açmak yeterlidir. Örneğin, HL1, R2 veya ona paralel bir LED zinciri yerine (Şekil 6.8), jeneratörü Şekil 1'deki devreye göre açabilirsiniz. 6.9. Sonuç, periyodik bir ses veya ışık ve ses sinyal cihazı olacaktır.

Kompozit bir transistör (p-p-p ve p-p-p) üzerinde yapılan puls üreteci (Şekil 6.10), kapasitörler içermez (frekans ayarlayıcı kapasitör olarak piezoseramik yayıcı BF1 kullanılır). Jeneratör 1 ila 10 B arasında bir voltajda çalışır ve 0,4 ila 5 mA arasında bir akım tüketir. Piezoseramik yayıcının ses hacmini arttırmak için R1 direnci seçilerek rezonans frekansına ayarlanır.

İncirde. Şekil 6.11, iki kutuplu bir çığ transistörü üzerinde yapılan oldukça orijinal bir gevşeme salınımları jeneratörünü göstermektedir.

Jeneratör, aktif bir eleman olarak, "kırık" tabanlı modda ters anahtarlamalı K101KT1A mikro devresinin bir transistörünü içerir. Çığ transistörü analoguyla değiştirilebilir (bkz. Şekil 2.1).

Cihazlar (Şekil 6.11) genellikle ölçülen parametreyi (ışık yoğunluğu, sıcaklık, basınç, nem vb.) dirençli veya kapasitif sensörler kullanarak frekansa dönüştürmek için kullanılır.

Jeneratör çalışırken, aktif elemana paralel bağlanan bir kapasitör, bir direnç aracılığıyla güç kaynağından şarj edilir. Kondansatör üzerindeki voltaj, aktif elemanın (çığ transistörü, dinistör veya benzeri eleman) arıza voltajına ulaştığında, kondansatör yük direncine boşaltılır ve ardından RC sabiti ile belirlenen bir frekansta işlem tekrarlanır. devre. Direnç R1, transistörden geçen maksimum akımı sınırlayarak termal bozulmayı önler. Jeneratörün zamanlama devresi (R1C1), üretim frekanslarının çalışma aralığını belirler. Kulaklıklar, jeneratör çalışmasının kalite kontrolü için ses titreşimlerinin bir göstergesi olarak kullanılır. Frekansı ölçmek için jeneratör çıkışına bir frekans ölçer veya darbe sayacı bağlanabilir.

Cihaz çok çeşitli parametrelerde çalışır: R1 10 ila 100 kOhm (ve hatta 10 MOhm'a kadar), C1 - 100 pF ila 1000 μF, besleme voltajı 8 ila 300 V arası. Cihaz tarafından tüketilen akım genellikle bir mA'yı aşmaz. Jeneratörün bekleme modunda çalışması mümkündür: Transistörün tabanı şasiye (ortak bara) kısa devre yaptığında üretim kesilir. Dönüştürücü-jeneratör (Şekil 6.11) ayrıca bir dokunmatik tuş, basit bir Rx ve Cx ölçer, ayarlanabilir bir geniş aralıklı puls üreteci vb. Modunda da kullanılabilir.

Darbe üreteçleri (Şekil 6.12, 6.13) ayrıca p-p-p tipi K101KT1 mikro devresinin veya p-p-p tipi K162KT1'in çığ transistörleri, dinistörler veya bunların analogları üzerinde de yapılır (bkz. Şekil 2.1). Jeneratörler 9 B'nin üzerindeki bir besleme voltajında ​​​​çalışır ve üçgen voltaj üretir. Çıkış sinyali kapasitörün terminallerinden birinden alınır. Jeneratörü takip eden kaskadın giriş direnci (yük direnci), R1 (veya R2) direncinin değerinden onlarca kat daha büyük olmalıdır. Jeneratör transistörlerinden birinin kolektör devresine düşük dirençli bir yük (1 kOhm'a kadar) bağlanabilir.

Oldukça basit ve pratikte sıklıkla karşılaşılan endüktif geri besleme kullanan darbe üreteçleri (blokaj jeneratörleri) Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.14 [A. İle. SSCB 728214], 6.15 ve 6.16. Bu tür jeneratörler genellikle geniş bir besleme voltajı değişiklikleri aralığında çalışır. Blokaj jeneratörlerini monte ederken, terminallerin fazlarını gözlemlemek gerekir: sargının "kutupları" yanlış bağlanırsa, jeneratör çalışmayacaktır.

Bu tür jeneratörler, transformatörleri dönüşler arası kısa devrelerin varlığı açısından test ederken kullanılabilir (bkz. Bölüm 32): bu tür kusurlar başka hiçbir yöntemle tespit edilemez.

Edebiyat: Shustov M.A. Pratik devre tasarımı (Kitap 1), 2003



Makaleyi beğendin mi? Paylaş