Схемотехника электронных устройств: Методические указания к выполнению лабораторных работ, страница 3

11.  Какова область применения генератора пилообразного напряжения?

12.  Каково назначение транзисторов VT7 и VT8 в схеме генератора?

13.  Каково назначение резистора R25?

14.  От чего зависит линейность в генераторе пилообразного напряжения?

ЛИТЕРАТУРА

1.  Лаврентьев Б.Ф. Аналоговая и цифровая электроника: Учебное пособие. Йошкар-Ола, 2001.

2.  Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника. М: Радио и связь, 1996.

3.  Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М: Из-во Мир, 1982.

4.  Хорович П., Хилл У. Искусство схемотехники. М: Мир, 1996.

5.  Фролкин В.Т. Импульсные и цифровые устройства. М: Радио и связь, 1992.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТАЙМЕРА

1. ТАЙМЕРЫ

Таймером называется устройство, предназначенное для формирования импульсных сигналов с регулируемой длительностью и скважностью.

Таймеры делятся на однотактные и многотактные. Наиболее распространенным типом однотактного таймера является микросхема К1006ВИ1 (рис.1).

Рис.1. Схема таймера К1006ВИ1

В состав таймера входят два компаратора DA1 и DA2, R-S – триггер, формирователь. Внутренний резистивный делитель задает пороговые напряжения, равные 2/3 U_п для компаратора DА1 и U_п/3 для компаратора DА2.

Напряжение питания таймера +(5 ÷ 16,5) В, потребляемый ток  0,7*U_п (мА). Таймер может обеспечить нагрузочный ток по выходу 1 до 200 мА. Выходное сопротивление ~ 10 Ом. Запуск триггера производится подачей на вход 1 импульса с амплитудой < U_п/3. Установ в «0» триггера производится подачей на вход 2 импульса с амплитудой > 2U_п/3. Входные токи не превышают 0,5 мкА. Управляющая шина «Сброс» позволяет снимать выходное напряжение. Выход 2 (кон.7) является высоковольтным и предназначен для организации обратной связи в таймере.

В режиме прямой трансляции таймер может работать на частоте до 10 МГц. На основе таймера могут строиться различные импульсные схемы, в том числе одновибраторы, мультивибраторы, преобразователи и т.д. На рис.2 приведена схема одновибратора, выполненная на таймере К1006В1.

Рис.2.  Одновибратор, электрическая схема (а), временная диаграмма работы (б)

Запуск одновибратора осуществляется импульсом с амплитудой меньше U_п/3, поступающим на вход 1 (кон.2). При этом R-S – триггер устанавливается в «1», на Вых.1 формируется импульс, а транзистор VT1 закрывается и конденсатор C_t заряжается через резистор R_t. В момент времени t₂ напряжение U_c достигает уровня 2U_п/3, срабатывает компаратор DA1 и триггер возвращается в первоначальное состояние. Длительность выходного импульса T_u = 1,1R_tC_t и зависит от постоянной времени R_tC_t.

На рис.3 приведена схема мультивибратора и временная диаграмма его работы.

 

Рис.3. Мультивибратор, электрическая схема (а)

 и временная диаграмма работы (б)

Работа мультивибратора поясняется временной диаграммой. Временные соотношения определяются постоянными времени R₁C_t и R₂C_t.

T₁ = 0,7*R₁C_t;  T₂ = 0,7*R₂C_t;  T_u = 0,7(R₁+R₂)*C_t.

Частота и скважность меняются при изменении сопротивлений R₁ и R₂. Схемы, построенные на таймерах отличаются высокой стабильностью и мало зависят от температуры и напряжения питания U_п.

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

2.1. Ознакомиться с работой таймера.

2.2. Исследовать работу одновибратора на базе таймера.

2.3. Исследовать работу мультивибратора на базе таймера.

3. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СТЕНДА

Электрическая схема стенда представлена на рис.4. В стенде использованы две интегральные схемы таймеров К1006ВИ1 DA1 и DA2. На микросхеме DA1 построен мультивибратор. Длительность импульса мультивибратора определяется постоянной времени R₁C₁, а длительность паузы – R₂C₁. Потенциометрами R₁ и R₂ можно изменять длительность импульса и длительность паузы.

На микросхеме DA2 построен одновибратор. Длительность формируемых одновибратором импульсов определяется постоянной времени R₅C₂. Запуск одновибратора производится задним фронтом импульса с выхода мультивибратора. Для этого используется дифференцирующая цепочка R_gR_g.