1. В лабораторной работе рассчитывается, монтируется и исследуется схема генератора импульсов с ШИМ на таймере NE555 (КР1006ВИ1). Справочные данные на таймер NE555 и аналоговый компаратор LM393N приведены в приложении.
2. Параметры выходных сигналов задаются преподавателем.
3. Для питания таймера и компаратора следует использовать стабилизированное напряжение Uп = +12 В.
4. Запуск схем осуществляется от генератора сигналов специальной формы.
5. Контроль формы и амплитуды напряжений в исследуемых схемах осуществляется с помощью осциллографа.
Таймером называют функциональный элемент, предназначенный для отсчета времени и вырабатывающий по истечении установленного интервала времени сигнал тайм-аута (timeout). По составу внутренних узлов и способу выполнения своей основной функции интегральные таймеры не являются полностью аналоговыми или цифровыми микросхемами. Созданные в 70-е годы микросхема NE555 и ее отечественный аналог КР1006ВИ1 получили широкое распространение и активно применяются до настоящего времени в качестве мульти- и одновибратора, а также в качестве активного элемента ГЛИН и генератора импульсов с ШИМ.
Напряжение питания Uп, подаваемое на вывод 8 (рис. 14.1) относительно вывода 1, может быть задано от 5 до 16.5 В. Таймер способен отдать в нагрузку с выхода 3 ток до 200 мА, что позволяет управлять непосредственно лампочками или электромагнитными реле. Выходное сопротивление составляет около 10 Ом как для низкого (U0 < 0.1 В), так и для высокого уровня выходного напряжения (U1 = Uп – 0.5 В). Выходы компараторов связаны с входами RS-триггера (триггер с прямыми входами). В схеме используется только инвертирующий выход триггера, т. е. при R = 1 и S = 0 на его выходе будет лог. 1, при R = 0 и S = 1 на его выходе будет лог. 0., а при R = 0 и S = 0 триггер будет находиться в режиме хранения информации. В корпусе таймера имеются два компаратора, сравнивающие входное напряжение с фиксированным напряжением, заданным внутренним делителем, состоящим из трех одинаковых резисторов. Для верхнего компаратора опорным напряжением является 2Uп/З, а для нижнего Uп/З. Воздействуя на вход 5 можно получить и другие значения опорного напряжения компараторов. Чтобы избежать влияния внешних помех и пульсаций напряжения питания на точность работы таймера, рекомендуется шунтировать вывод 5 конденсатором емкостью около 0.01 мкФ.
Рис. 14.1. Структура интегрального таймера NE555
Для сброса триггера, а значит для установки на выходе 3 низкого уровня напряжения независимо от напряжения на входах 2 и 6, используется вход 4. Если напряжение на этом входе меньше 0.4 В, то напряжение на выходе таймера равно 0.1...0.2 В, а при напряжении более 1 В цепь сброса выключена и не влияет на работу таймера. Транзистор VT1, находящийся внутри микросхемы таймера, служит для разряда подключаемого к таймеру внешнего конденсатора или для замыкания на общую точку одного из входов. Если на выходе триггера устанавливается лог. 1, то возникает ток базы транзистора и цепь эмиттер-коллектор приобретает низкое проходное сопротивление. Если же на выходе триггера имеется лог. 0, то транзистор заперт и закорачивания внешней цепи не происходит.
Установка лог. 1 на выходе триггера, а значит сброс выхода таймера в ноль, производится подачей на вход 2 (его называют триггерным входом) напряжения менее Uп/3 при условии, что вход 6 (пороговый вход) имеет потенциал менее 2Uп/3. Подача на вход 6 потенциала более 2Uп/3 при условии, что вход 2 имеет потенциал более Uп/З, приводит установке на выходе триггера лог. 0. и высокого уровня напряжения на выходе таймера.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.