Разделы

Генератор тактовых импульсов

В качестве генератора тактовых импульсов используем таймер серии 555, работающий в режиме мультивибратора.

Таймер типа 555 может работать генератором импульсов и в ждущем режиме как одновибратор (генератор одиночных импульсов).

Когда на выходе схемы действует низкий уровень, выход может потреблять ток до 200 мА. И, наоборот, когда на выходе действует высокий уровень, микросхема является источником тока такой же величины.

Разработанный более 30 лет назад таймер типа 555 и в настоящее время принадлежит к числу наиболее популярных интегральных схем (ИС), состоящих из разнородных компонентов. ИС таймера работает в широком диапазоне питающих напряжений, лежащих в пределах от 5 до 15 В, оптимальными являются значения от 9 до 12 В.

Рисунок 5.11. Функциональная схема мультивибратора

Рисунок 5.12. Обозначение на схеме

Основой таймера 555 является RS-триггер, управляемый двумя компараторами. При начальных условиях на инверсном выходе RS-триггера присутствует высокий уровень, а на коллекторе транзистора Q1 напряжение равно около 0 В. На выходе усилителя У1 (вывод 3 микросхемы) - низкий уровень. Резисторы RА, RВ и RС, находящиеся внутри таймера типа 555, имеют одинаковые сопротивления (5000 Ом). Они образуют делитель напряжения с уровнями 1/3 Vcc и 2/3 Vcc. Времязадающую цепочку образуют навесные элементы R1 и С1. С подачей отрицательного импульса запуска на вход 2 микросхемы триггер переключается и на его инверсном выходе устанавливается низкий уровень, транзистор Q1 выключается и начинается заряд конденсатора С1 через резистор R1. Когда напряжение на С1 достигнет 2/3 Vсс, то на выходе 1 компаратора скачком устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор Q1 включается, и через него начинается разряд конденсатора С1. Промежуток времени, в течение которого на выходе 3 микросхемы сохраняется высокий уровень, определяется выражением:

1=1,1R5C1= 1,1·0,45·10-6 = 0,5·10-6 с,

где t - время в секундах (с), R5 - сопротивление (Ом), С1 - емкость (Ф).

Очень часто вывод 4 (сброс) не используется, и его соединяют с Vcc.

Мультивибратору присущ автоколебательный режим, при этом промежуток времени для высокого уровня определяется выражением

t=0,693 (R5+2R6) C1=0,6610-6 с;

для низкого уровня

=0,693R2C1= 0,693·0,5·10-6 = 0,34·10-6 с.

Рисунок 5.13. Период работы мультивибратора

Полный период сигнала Т=t1+t2 после сложения двух (Рис. 5.13) уравнений определится следующим образом:

Т=0,693 (R5+2R6) C1=10-6 с.

Учитывая, что частота F и период T импульсов мультивибратора имеют отношение как F=1/Т, то из предыдущей формулы легко получить формулу для вычисления частоты импульсов:

F=1,44/(R5+2R6) C1=1,44/ 1,44·10-6 = 1 МГц.

Обычно при расчете устройств на таймере типа 555 задаются частотой и длительностью выходных импульсов, а затем, варьируя численными значениями величин номинальных значений радиоэлементов, рассчитывают R1, R2 и C1 по выше приведенным формулам.

Другие материалы

Проектирование кабельных сетей на перегоне и станции
На железнодорожном транспорте используются самые различные устройства автоматики, телемеханики и связи. Четкое и бесперебойное функционирование этих устройств в значительной степени зави ...

Проектирование компьютерных сетей
1. Тема проектирования : Распределенная вычислительная сеть . Уровень проектирования : 5 . Теоретический вопрос для проработки : Метод коммутации каналов и сообщений. ...

Разработка фильтра для доплеровского измерителя скорости и угла сноса
Доплеровский измеритель скорости и угла сноса (ДИСС) представляет собой радиолокационную станцию, предназначенную для автоматического непрерывного измерения и индикации составляющ ...

Копирайт 2020 : www.ordinarytech.ru