Այս սարքերի նպատակը պարզ է դառնում անունից. Նրանց օգնությամբ նրանք ստեղծում են իմպուլսներ, որոնք ունեն որոշակի պարամետրեր։ Անհրաժեշտության դեպքում կարող եք ձեռք բերել գործարանային տեխնոլոգիաներով պատրաստված սարք։ Բայց այս հոդվածում կքննարկվեն սխեմաների դիագրամները և ինքնուրույն հավաքման տեխնոլոգիաները: Այս գիտելիքը օգտակար կլինի տարբեր գործնական խնդիրների լուծման համար։
Ինչպիսի՞ն է G5-54 իմպուլսային գեներատորը:
Երբ սեղմում եք էլեկտրական երաժշտական գործիքի վրա ստեղնը, էլեկտրամագնիսական թրթռումները ուժեղանում են և ուղարկվում բարձրախոսին: Լսվում է որոշակի տոնի ձայն. Այս դեպքում օգտագործվում է սինուսոիդային ազդանշանի գեներատոր:
Հիշողության, պրոցեսորների և համակարգչային այլ բաղադրիչների համակարգված աշխատանքի համար անհրաժեշտ է ճշգրիտ համաժամացում: Մշտական հաճախականությամբ ազդանշանի նմուշը ստեղծվում է ժամացույցի գեներատորի կողմից:
Հաշվիչների և այլ էլեկտրոնային սարքերի աշխատանքը ստուգելու և անսարքությունները հայտնաբերելու համար օգտագործվում են անհրաժեշտ պարամետրերով մեկ իմպուլսներ: Նման խնդիրները լուծվում են հատուկ գեներատորների միջոցով: Սովորական ձեռքով անջատիչը չի աշխատի, քանի որ այն չի կարողանա ապահովել ազդանշանի հատուկ ձև:
Նախքան այս կամ այն սխեման ընտրելը, անհրաժեշտ է հստակ ձևակերպել նախագծի նպատակը: Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս տիպիկ քառակուսի ալիքի ընդլայնված տեսքը:
Քառակուսի զարկերակային միացում
Նրա ձևը իդեալական չէ.
Նաև ապագա շղթայի պարամետրերը որոշելու համար օգտագործվում է աշխատանքային ցիկլի հայեցակարգը: Այս պարամետրը հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով.
Եթե աշխատանքային ցիկլը ցածր է, ապա դժվար է հայտնաբերել կարճաժամկետ ազդանշան: Սա խափանումներ է հրահրում տեղեկատվության փոխանցման համակարգերում: Եթե բարձունքների և ցածրերի ժամանակային բաշխումը նույնն է, պարամետրը հավասար կլինի երկուսի: Նման ազդանշանը կոչվում է ոլորան:
Քառակուսի ալիք և հիմնական զարկերակային պարամետրեր
Պարզության համար ստորև կքննարկվեն միայն ուղղանկյուն զարկերակային գեներատորները:
Օգտագործելով հետևյալ օրինակները՝ կարող եք հասկանալ այս դասի ամենապարզ սարքերի շահագործման սկզբունքները:
Քառակուսի իմպուլսային գեներատորի սխեմաներ
Առաջին միացումը նախատեսված է մեկ ուղղանկյուն իմպուլսներ առաջացնելու համար: Այն ստեղծվում է երկու տրամաբանական տարրերի վրա, որոնք միացված են RS տիպի flip-flop-ի գործառույթները կատարելու համար։ Եթե կոճակը գտնվում է նշված դիրքում, ապա միկրոսխեմայի երրորդ ոտքը կունենա բարձր լարում, իսկ վեցերորդ ոտքը՝ ցածր լարման: Սեղմելիս մակարդակները կփոխվեն, բայց կոնտակտային ցատկում և ելքային ազդանշանի համապատասխան աղավաղում տեղի չի ունենա: Քանի որ շահագործումը պահանջում է արտաքին ազդեցություն (այս դեպքում՝ ձեռքով կառավարում), այս սարքը չի պատկանում ինքնագեներատորների խմբին։
Պարզ գեներատոր, որը, սակայն, կատարում է իր գործառույթները ինքնուրույն, ներկայացված է նկարի երկրորդ կեսում: Երբ ուժը կիրառվում է ռեզիստորի միջոցով, կոնդենսատորը լիցքավորվում է: Ռելեդը անմիջապես չի գործում, քանի որ շփումը կոտրվելուց հետո ոլորուն միջով հոսանքի հոսքը որոշ ժամանակ ապահովվում է կոնդենսատորի լիցքավորմամբ: Շղթան փակվելուց հետո այս գործընթացը կրկնվում է մի քանի անգամ, մինչև հոսանքն անջատվի:
Փոխելով դիմադրության և կոնդենսատորի արժեքները, դուք կարող եք դիտել հաճախականության և ազդանշանի այլ պարամետրերի համապատասխան փոխակերպումները օսցիլոսկոպի վրա: Դժվար չի լինի նման քառակուսի ալիքի գեներատոր ստեղծել ձեր սեփական ձեռքերով:
Հաճախականության տիրույթն ընդլայնելու համար օգտակար է հետևյալ սխեման.
Փոփոխական իմպուլսային պարամետրերով գեներատոր
Ծրագրի իրականացման համար երկու տրամաբանական տարրերը բավարար չեն. Բայց դժվար չէ ընտրել մեկ հարմար միկրոշրջան (օրինակ, K564 շարքում):
Ազդանշանի պարամետրեր, որոնք կարող են փոխվել ձեռքով կարգավորմամբ, այլ կարևոր պարամետրեր
| Շղթայի դիագրամի տարր | Նպատակը և առանձնահատկությունները |
|---|---|
| VT1 | Այս դաշտային էֆեկտի տրանզիստորը օգտագործվում է այնպես, որ բարձր դիմադրողականության դիմադրությունները կարող են օգտագործվել հետադարձ կապի միացումում: |
| C1 | Կոնդենսատորի թույլատրելի հզորությունը 1-ից 2 μF է: |
| R2 | Դիմադրության արժեքը որոշում է իմպուլսների վերին մասերի տեւողությունը: |
| R3 | Այս ռեզիստորը սահմանում է ստորին մասերի տեւողությունը: |
Ուղղանկյուն ազդանշանների հաճախականության կայունությունն ապահովելու համար օգտագործվում են քվարցային տարրերի վրա հիմնված սխեմաներ.
Ձեր սեփական ձեռքերով որոշակի հաճախականության իմպուլսային գեներատոր հավաքելը ավելի հեշտ դարձնելու համար ավելի լավ է օգտագործել ունիվերսալ տպատախտակ: Այն օգտակար կլինի տարբեր էլեկտրական շղթաներով փորձերի համար։ Հմտություններն ու համապատասխան գիտելիքները ձեռք բերելուց հետո դժվար չի լինի ստեղծել իդեալական սարք՝ կոնկրետ խնդիրը հաջողությամբ լուծելու համար:
Ուղղանկյուն զարկերակային գեներատորներ օգտագործվում են բազմաթիվ ռադիոսարքերում՝ էլեկտրոնային հաշվիչներ, խաղային ավտոմատներ և օգտագործվում են թվային սարքավորումների տեղադրման ժամանակ: Նման գեներատորների հաճախականության տիրույթը կարող է լինել մի քանի հերցից մինչև շատ մեգահերց:
Նկ. Նկար 51-ը ցույց է տալիս գեներատորի դիագրամ, որը S1 կոճակը սեղմելիս առաջացնում է մեկ ուղղանկյուն իմպուլսներ: D1.1 և D1.2 տրամաբանական տարրերի վրա հավաքվում է RS ձգան, որը կանխում է ցատկման իմպուլսների ներթափանցումը կոճակի կոնտակտներից դեպի վերահաշվարկող սարք: S1 կոճակի կոնտակտների դիրքում, որը ցույց է տրված դիագրամում, ելքը 1 կունենա բարձր մակարդակի լարում, ելքը 2-ը՝ ցածր մակարդակի լարում. երբ կոճակը սեղմված է, հակառակը: Այս գեներատորը հարմար է օգտագործել տարբեր հաշվիչների աշխատանքը ստուգելիս:
Իսկ Նկ. Նկար 52-ը ցույց է տալիս էլեկտրամագնիսական ռելեի վրա հիմնված ամենապարզ իմպուլսային գեներատորի դիագրամը: Հոսանքի կիրառման դեպքում C1 կոնդենսատորը լիցքավորվում է R1 ռեզիստորի միջոցով և ռելեն ակտիվանում է՝ անջատելով հոսանքի աղբյուրը K1.1 կոնտակտներով: Բայց ռելեն անմիջապես չի արձակվում, քանի որ որոշ ժամանակ հոսանք կհոսի դրա ոլորուն միջով C1 կոնդենսատորի կուտակած էներգիայի պատճառով: Երբ K1.1 կոնտակտները նորից փակվեն, կոնդենսատորը նորից կսկսի լիցքավորվել - ցիկլը կկրկնվի:
Էլեկտրամագնիսական ռելեի միացման հաճախականությունը կախված է դրա պարամետրերից, ինչպես նաև C1 կոնդենսատորի և ռեզիստորի R1 արժեքներից: RES-15 ռելեն օգտագործելիս (անձնագիր RS4.591.004), փոխարկումը տեղի է ունենում մոտավորապես վայրկյանում մեկ անգամ:
Նման գեներատորը կարող է օգտագործվել, օրինակ, ամանորյա ծառի վրա ծաղկեպսակներ փոխելու կամ այլ լուսային էֆեկտներ ստանալու համար: Դրա թերությունը զգալի հզորության կոնդենսատոր օգտագործելու անհրաժեշտությունն է:
Բրինձ. 51 Մեկ իմպուլսային գեներատորի միացում
Բրինձ. 52 Իմպուլսային միացում էլեկտրամագնիսական ռելեի վրա
Նկ. Նկար 53-ում ներկայացված է էլեկտրամագնիսական ռելեի վրա հիմնված մեկ այլ գեներատորի դիագրամ, որի աշխատանքի սկզբունքը նման է նախորդ գեներատորին, բայց ավելի քիչ հզոր: Երբ սնուցվում է, C1 կոնդենսատորը լիցքավորվում է R1 ռեզիստորի միջոցով: 1 Հց զարկերակային հաճախականության հասնելուց հետո կոնդենսատորի հզորությունը տասն անգամ պակաս է. որոշ ժամանակ կբացվի zener V1 դիոդը և կգործի ռելե K1: Կոնդենսատորը կսկսի լիցքաթափվել R2 ռեզիստորի և V2V3 կոմպոզիտային տրանզիստորի մուտքային դիմադրության միջոցով: Շուտով ռելեը կթողարկվի և կսկսվի գեներատորի աշխատանքի նոր ցիկլը: V2 և V3 տրանզիստորների ընդգրկումը ըստ էմիտերի հետևորդ սխեմայի մեծացնում է կասկադի մուտքային դիմադրությունը:
Բրինձ. 53. Տրանզիստորի և էլեկտրամագնիսական ռելեի օգտագործմամբ իմպուլսային գեներատորի միացում.
Նկար 54. Իմպուլսային գեներատոր՝ հիմնված տրամաբանական տարրերի և դաշտային տրանզիստորի վրա
Relay K1-ը կարող է լինել նույնը, ինչ նախորդ սարքում: Բայց դուք կարող եք օգտագործել RES-9 (անձնագիր RS4.524.201) կամ ցանկացած այլ ռելե, որը գործում է 15...17 Վ լարման և 20...50 մԱ հոսանքի դեպքում:
Իմպուլսային գեներատորում, որի դիագրամը ներկայացված է Նկ. 54, օգտագործվում է տրամաբանական չիպ D1 և դաշտային ազդեցության տրանզիստոր V1: Երբ C1 կոնդենսատորի և R2 և S3 ռեզիստորների արժեքները փոխվում են, այն առաջացնում է իմպուլսներ 0,1 Հց-ից մինչև 1 ՄՀց հաճախականությամբ: Նման լայն շրջանակ ստացվել է դաշտային տրանզիստորի օգտագործմամբ, որը հնարավորություն է տվել օգտագործել մի քանի մեգաոհմ դիմադրությամբ R2 և R3 ռեզիստորները։ Օգտագործելով այս ռեզիստորները, դուք կարող եք փոխել իմպուլսների աշխատանքային ցիկլը. ռեզիստոր R2 սահմանում է բարձր ներուժի տևողությունը գեներատորի ելքի վրա, իսկ ռեզիստորը R3 սահմանում է ցածր ներուժի տևողությունը: C1 կոնդենսատորի առավելագույն հզորությունը կախված է սեփական արտահոսքի հոսանքից: Այս դեպքում դա 1 ... 2 μF է: R2, R3 ռեզիստորների դիմադրությունը կարող է լինել 10...15 MOhm: Տրանզիստոր V1-ը կարող է լինել KP302, KP303 շարքերից որևէ մեկը:
Ցանկալի է հավաքել այս գեներատորը պատյանում և օգտագործել այն որպես անկախ սարք՝ թվային սարքերը կարգավորելու համար:
Երբեմն անհրաժեշտություն է առաջանում կառուցել գեներատոր, որը առաջացնում է իմպուլսների քանակ: Համապատասխան սեղմված կոճակի թվին: Այն կարող է օգտագործվել, օրինակ, երբ ստեղծվում են բնագրեր կամ քննիչներ, որոնցում յուրաքանչյուր պատասխան համապատասխանում է որոշակի թվով կետերի: Նման իմպուլսային թվերի գեներատորի սխեմատիկ դիագրամը ներկայացված է Նկ. 55.
Այս սարքը բաղկացած է իմպուլսային գեներատորից, հաշվիչից և ապակոդավորիչից։ Գեներատորը, որն արտադրում է ուղղանկյուն իմպուլսներ մոտ 10 Հց կրկնության արագությամբ, հավաքվում է D1.3, D1.4 տրամաբանական տարրերի միջոցով։ D1.4 տարրի ելքից իմպուլսներն ուղարկվում են երկուական տասնորդական հաշվիչ, որը հավաքված է D2 չիպի վրա:
Բրինձ. 55. Իմպուլսային գեներատորի միացում (տես բնօրինակը)
Այս հաշվիչի չորս ելքերը (12, 9, 8 և 11 կապում) միացված են D3 չիպի մուտքերին, որը 4 մուտքով և 16 ելքով ապակոդավորիչ է։ Երբ հաշվիչը աշխատում է, ապակոդավորիչի ելքերից մեկում առկա է ցածր մակարդակի լարում, և այս ելքի թիվը համապատասխանում է ապակոդավորիչի մուտքագրված երկուական թվի տասնորդական համարժեքին:
Երբ սնուցման լարումը կիրառվի, D1.3 տարրի 9-րդ կապը կունենա ցածր մակարդակի լարում, և գեներատորի ելքից իմպուլսները չեն հասնի հաշվիչի մուտքին: Երբ սեղմում եք S1-S15 կոճակներից մեկը, կոնդենսատորը C3-ն ակնթարթորեն լիցքավորվում է V1 դիոդի միջոցով մինչև բարձր մակարդակի լարման, D2 միկրոսխեմայի 2-րդ և 3-րդ պտուտակներում այս պահին հայտնվում է ցածր մակարդակի լարում՝ սահմանելով հաշվիչը մուտքային իմպուլսների հաշվման համար: պետություն. Միաժամանակ սեղմված կոճակի փակ շփման միջոցով բարձր մակարդակի լարում է մատակարարվում D1.1 տարրի մուտքին (փին 2) և իմպուլսները ուղարկվում են հաշվիչ։ Երբ հաշվիչն աշխատում է, ապակոդավորիչի ելքերում հետևողականորեն հայտնվում է ցածր մակարդակի լարում: Հենց որ այն հայտնվի այն ելքում, որին միացված է սեղմված կոճակի ձախ (ըստ գծապատկերի) կոնտակտը, իմպուլսների մատակարարումը հաշվիչի մուտքին կդադարի: Սեղմված կոճակի թվին համապատասխան իմպուլսների քանակը կհեռացվի D1.4 տարրի 11-րդ կետից: Եթե շարունակեք սեղմած պահել կոճակը, ապա որոշ ժամանակ անց C3 կոնդենսատորը լիցքաթափվելու է R2 դիմադրության միջոցով, D2 հաշվիչը կզրոյի, և գեներատորը կթողարկի իմպուլսների նոր շարք: Միանգամայն պարզ է, որ սեղմված կոճակը չի կարող ազատվել, քանի դեռ իմպուլսների շարքը չի ավարտվել։
D1.1 և D1.2 տարրերի իմպուլսի ձևավորումը, որը սպասման մուլտիվիբրատոր է, կանխում է կոճակի կոնտակտների ցատկումից առաջացած իմպուլսների ներթափանցումը հաշվիչի մուտքի մեջ:
Սարքի կարգավորումը բաղկացած է գեներատորի իմպուլսի կրկնության պահանջվող արագությունը հերցից մինչև տասնյակ կիլոհերց սահմանելուց՝ ընտրելով ռեզիստոր R1 և C2 կոնդենսատոր:
Այստեղ նկարագրված իմպուլսային գեներատորներում կարող եք օգտագործել MLT-0.25 ռեզիստորներ և K50-6 կոնդենսատորներ: KT315B տրանզիստորները կարող են փոխարինվել KT312, KT315, KT316 սերիաների տրանզիստորներով: Դիոդներ - D7, D9, D311 շարքերից որևէ մեկը: Կոճակներ S1 - S15 տիպի P2K, KM1-G և այլն: Միկրոսխեմաները կարող են լինել K133, K134, K136, K158 սերիաների:
Հաճախականությունների և աշխատանքային ցիկլերի լայն շրջանակ ունեցող ուղղանկյուն իմպուլսներ կարելի է ձեռք բերել uA741 գործառնական ուժեղացուցիչի միջոցով:
Նման քառակուսի իմպուլսային գեներատորի դիագրամը ներկայացված է ստորև:
Դիագրամում կոնդենսատոր C1-ը և R1-ը կազմում են ժամանակի կարգավորման միացում: R2 և R3 ռեզիստորները ձևավորում են լարման բաժանարար, որը մատակարարում է ելքային լարման ֆիքսված մասը op-amp-ի ոչ ինվերտացիոն փին որպես հղման լարման:
Սկզբում C1 կոնդենսատորի վրա լարումը կլինի զրո, իսկ op-amp-ի ելքը բարձր կլինի: Արդյունքում, C1 կոնդենսատորը սկսում է լիցքավորվել դրական լարումից R1 պոտենցիոմետրի միջոցով:
Երբ C1 կոնդենսատորը լիցքավորվում է մի մակարդակի, որում օպերատիվ ուժեղացուցիչի շրջվող պինդում լարումը դառնում է ավելի բարձր, քան լարումը ոչ ինվերտացնող պինում, օպերատորի ելքը անցնում է բացասականի:
Այս դեպքում կոնդենսատորը արագորեն լիցքաթափվում է R1-ի միջոցով, այնուհետև սկսում է լիցքավորվել դեպի բացասական բևեռ: Երբ C1-ը լիցքավորվում է բացասական լարումից, այնպես, որ շրջվող տերմինալում լարումը ավելի բացասական է, քան ոչ շրջվող տերմինալում, ուժեղացուցիչի ելքը անցնում է դրականի:
Այժմ կոնդենսատորը արագորեն լիցքաթափվում է R1-ի միջոցով և սկսում լիցքավորվել դրական բևեռից: Այս ցիկլը կկրկնվի անվերջ, և դրա արդյունքը կլինի շարունակական քառակուսի ալիք ելքի վրա՝ + Vcc-ից մինչև -Vcc ամպլիտուդով:
Քառակուսի ալիքի գեներատորի տատանումների ժամանակաշրջանը կարող է արտահայտվել հետևյալ հավասարման միջոցով.
Որպես կանոն, R3 դիմադրությունը հավասարվում է R2-ին: Այնուհետև ժամանակաշրջանի հավասարումը կարելի է պարզեցնել.
T = 2.1976R1C1
Հաճախականությունը կարող է որոշվել բանաձևով. F = 1 / T
UA741 օպերացիոն ուժեղացուցիչը շատ տարածված IC է, որը կարող է օգտագործվել բազմաթիվ սխեմաներում:
LM741 օպերացիոն ուժեղացուցիչը հասանելի է 8-փին պլաստիկ DIP փաթեթով, որը պարունակում է մեկ ուժեղացուցիչ:
uA741 գործառնական ուժեղացուցիչը կարող է կիրառվել տարբեր էլեկտրոնային սխեմաներում, ինչպիսիք են՝ տարբերակիչ, ինտեգրատոր, գումարող, հանող, դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչ, նախաուժեղացուցիչ, հաճախականության գեներատոր և այլն:
Չնայած uA741-ը, որպես կանոն, աշխատում է երկբևեռ սնուցման աղբյուրից, այն կարող է հաջողությամբ աշխատել նաև միաբևեռից:
uA741-ի քորոցների նշանակումները ներկայացված են հետևյալ նկարում.
UA741 մատակարարման լարման միջակայքը +/- 5-ից +/- 18 վոլտ է:
PIN համար 1-ը և 5-ը նախատեսված են զրոյական օֆսեթի համար: Դա կարելի է անել՝ միացնելով 10K փոփոխական ռեզիստորը 1-ին և 2-րդ կապին, իսկ ռեզիստորի սահիչը՝ 4-րդ կապին:
UA741-ի առավելագույն էներգիայի սպառումը 500 մՎտ է:
