Генераторы пилообразных колебаний на таймерах

Схема, позволяющая получать периодические колебания пилообразной формы, показана на рис.5.6

З

Рисунок 5.6

аряд кон­денсатора проис­ходит постоян­ным током . ГСТ на транзисторе , разряд через внут­ренний транзи­стор таймера. Моменты начала заряда и разряда конденсатора определяются компа-раторами по достижению напряжением на выво­дах 2 и 6 пороговых значений /3 и 2 /3. При включении питания конденсатор за­ряжается от нулевого уровня, поэтому длительность первого никла в два раза боль­ше последующих.

Д

Рисунок 5.7

лительность прямого хода последующих циклов определяется временем заряда конденсатора от уровня /3 до 2 /3:

.

Разрядный коллекторный ток внутреннего транзистора таймера значи­тельно превышает зарядный ток стабилизатора, поэтому длительность об­ратного хода составляет незначительную долю периода колебания << + . Так как ток ГСТ зависит от напряжения ( ) , частота ге­нерируемых импульсов будет пропорциональна .

f= .

Это позволяет использовать схему рис.9 как преобразователь напряжение - частота. Линейность зависимости частоты от напряжения не хуже 1%. Нелинейность зависимости возрастает на высоких частотax, где разряда стано­вится соизмеримым со временем рабочего хода Диапазон управляющего напряжения ограничен напряжением питания стабилизатора тока и максимальным напряжением на коллекторе транзистора 2 /3< < . Управлять частотой генератора можно, как и в предыдущих схемах на рис.5.7, изменением напряжения на выводе 5 таймера. Но зависимость частоты от напряжения в этом случае нелинейная.

Программа работы.

На рисунке 5.8 приведена принципиальная электрическая схема лабораторного макета для исследования электронных устройств, построенных на основе микросхем интегрального таймера.

1. Исследовать работу интегрального таймера КР1006ВИ1 (зарубежный аналог – 555NE1):

   0. Измерить пороговое напряжение на выводе 5 ИТ - 2 /3;

   1. Соединить выводы 2 и 6 и подать на них регулируемое напряжение .Снять передаточную характеристику таймера (зависимость выходного напряжения на выводе 3 от входного на выводах 2,6) в режиме триггера Шмита при изменении напряжения от 0 до в прямом и обратном направлениях.

2. Исследовать работу мультивибраторов на основе таймера:

2.1. Собрать схему рис. 3,а. На выход мультивибратора подать запускающие импульсы с частотой f=2 кГц, =1 мкс ,амплитудой 3В от генератора Г5-54, предварительно пропустив их через инвертор НЕ. Зарисовать временные диаграммы в точках 2, 6, 3;

2.2. Снять зависимости длительности импульса от времязадающей емкости С=0,005; 0,01; 0,02 мкФ, R=5 кОм;

2.3. Снять зависимость длительности импульса от времязадающего резистора R=2,5; 5; 10 кОм, С=0,1 мкФ;

2.4. Снять зависимости длительности импульса от напряжения на выводе 5 таймера при R=5 кОм, С=0,01 мкФ.

3. Заменить времязадающий резистор R генератором тока (схема рис. 5,а) и исследовать работу генератора пилообразного напряжения:

3.1. Зарисовать временные диаграммы в точках 2, 6, 3;

3.2. Снять зависимость длительности прямого хода пилообразного напряжения от зарядного тока . Величину тока =( ) регулировать напряжением .

4. Исследовать работу автоколебательного мультивибратора:

4.1. Зарисовать временные диаграммы в точках 6, 7, 3;

4.2. Снять зависимости длительности импульса от величины емкости С при R=5 кОм;

4.3. Снять зависимости длительности импульса от величины резистора R при С=0,01 мкФ;

4.4. Снять зависимость частоты генерации от напряжения на выводе 5 при R=5 кОм, С=0,01 мкФ;

4.5. Исследовать работу мультивибратора со скважностью Q=1 (рис. 8,а). Зарисовать временные диаграммы в точках 6, 3. Измерить скважность Q для различных значений R и С.

5. Исследовать работу генератора пилообразных колебаний:

5.1. Зарисовать временные диаграммы в точках 6, 3;

5.2. Снять зависимость частоты колебаний от величины тока .

мкс