Регулятор частоты вращения низковольтных коллекторных двигателей (КР1006ВИ1)
Для плавной регулировки частоты вращения коллекторных электродвигателей, применяемых в электрооборудовании автомобилей, предлагается изготовить из недорогих и доступных деталей простое малогабаритное устройство, способное работать с 12-вольтовыми двигателями электрической мощностью до 80…100 Вт.
Изготовленным по схеме на рис. 3.9 устройством можно заменить дискретные двух-трехпозиционные переключатели скорости вращения, как правило, содержащие мощные, гасящие избыток тока резисторы, что не только повысит комфортность эксплуатации автомобиля, но и уменьшит средний ток, потребляемый электродвигателем от автомобильной бортовой электросети.
Ранее при создании подобных устройств основная проблема заключалась в том, что большинство исполнительных электрических механизмов автомобиля имеют общий минус, механически и электрически жестко связанный с «массой». Управляются такие механизмы подачей плюсового напряжения питания обычно через несложные схемы, состоящие из предохранителей, и соответствующие переключатели.
В еще не столь далекие времена радиолюбители при попытках повышения комфортности своих автомобилей для плавного или дискретного управления мощностью, подаваемой на оконечные устройства электроавтоматики, вынуждены были использовать мощные биполярные п-р-л транзисторы, например, такие как П210, КТ818, КТ8102. Не секрет, что для ключевого управления такими транзисторами требуется большая мощность, а это неизбежно приводит к решению об использовании составного транзистора, состоящего из нескольких, последовательно включенных соответствующим образом транзисторов, например, по схемам Дарлингтона, Шиклаи или их комбинаций. Еще одно неудобство – биполярные транзисторы при работе с большими токами имеют большое напряжение насыщения перехода коллектор-эмиттер, например, для 2Т818А до 1,5…4 В при токе до 20 А, что требует применения массивного теплоотвода и приводит к снижению мощности и напряжения на управляемом узле.
Создание мощных р-канальных полевых транзисторов обогащенного типа с изолированным затвором позволило резко упростить такие устройства и одновременно улучшить их параметры. В предлагаемой конструкции устройства, предназначенного для плавной регулировки частоты вращения двигателя обдува теплым воздухом лобового стекла, использован полевой транзистор типа IRF9540, допускающий ток стока до 19 А и имеющий во включенном состоянии сопротивление открытого канала не более 0,2 Ом. Это далеко не лучший из подобных p-МОП транзисторов, но именно их удалось приобрести в магазинах г. Ярославля.
Управление угловой скоростью вращения вала коллекторного электродвигателя с помощью устройства, собранного по схеме рис. 3.9, происходит с помощью широтно-модулированных импульсов. Для снижения потерь мощности на «замкнутом» ключе VT1, VT2 и уменьшения их нагрева использовано параллельное включение двух однотипных полевых транзисторов. В отличие от использования обычных биполярных транзисторов, при параллельном включении мощных полевых транзисторов не требуется установка сильноточных токовыравнивающих резисторов.
Частота вращения двигателя М1 регулируется изменением сопротивления переменного резистора R2. Когда его сопротивление максимально, разрядка конденсатора С1 через резистор R3 и выход микросхемы DA1 (выв. 7), выполненный как биполярный транзистор с открытым коллектором, происходит быстрее, чем его зарядка. Поэтому на выходе DA1 (выв. 3) большую часть времени будет высокий уровень – скважность импульсов около 4, частота переключения около 50 Гц. Когда на выв. 3 DA1 высокий уровень, то полевые транзисторы закрыты, и напряжение питания на нагрузку не подается.
При уменьшении сопротивления резистора R2 скорость зарядки С1 растет, на выходе DA1 частота переключения возрастает, а при частоте 100 Гц форма импульсов приближается к меандру и на нагрузку поступает примерно половина от максимальной мощности. При дальнейшем уменьшении сопротивления переменного резистора R2 время зарядки конденсатора С1 до порогового напряжения переключения микросхемы становится меньше, чем скорость его разрядки. Это приводит к тому, что теперь на выходе микросхемы большую часть времени будет низкий уровень. Соответственно и большую часть времени полевые транзисторы будут открыты, на нагрузку станет поступать еще большая мощность, частота вращения двигателя увеличивается.
При сопротивлении переменного резистора R2, близком к минимальному, конденсатор С1 уже не может разрядиться через R3 и выв. 7 микросхемы до напряжения ниже порогового напряжения переключения выхода DA1. Колебательный процесс DA1 срывается. На выходе микросхемы постоянно присутствует низкий уровень, полевые транзисторы постоянно открыты, на нагрузку поступает 100% мощности (без учета потерь на транзисторах VT1, VT2).
Резистор R5 и оксидные конденсаторы С2, СЗ образуют фильтр питания микросхемы. Стабилитроны VD1 и VD3 препятствуют повреждению полевых транзисторов. Мощный диод VD2 гасит импульсы самоиндукции обмоток двигателя М1, которые при отсутствии этого диода могут достигать сотен вольт. Чтобы обеспечить минимальное переходное сопротивление ползунка переменного резистора при минимальном (нулевом) введенном сопротивлении R2, использован сдвоенный одноосный переменный резистор, обозначенный на схеме как R2.1, R2.2.
Так как максимальная частота переключения полевых транзисторов низкая, то динамические потери мощности на их переключение весьма малы. Кроме указанных на схеме IRF9540 можно использовать пару однотипных IRF9532, IRF9Z34, 2SJ176, КП784А, КП785А или один IRF4905. Транзисторы рекомендуется установить на небольшой теплоотвод, например, как показано на рис. 3.10 (размеры примененного алюминиевого теплоотвода 40x25x2,5 мм). При работе устройства с двигателем, потребляющим мощность 50 Вт, температура корпусов транзисторов не превышает 10°С относительно температуры окружающего воздуха. Отечественную микросхему КР1006ВИ1 можно заменить импортным аналогом NE555, XR-L555.
Диод VD2 можно заменить на любой из серий КД226, КД257, КД411, КД213, BY398, HFA08TB60S. На месте стабилитрона VD1 могут работать КС213Ж, КС215Ж, КС515А, 1N4744A, TMZC-15. Защитный стабилитрон VD3 можно заменить на Д816 (А-Г), 1N5361 или, что лучше, на варистор, например, типов FNR-14K270, FNR-10K330, FNR-20K330. Конденсатор С1 полиэтилентерефта-латный, например, К73-17, К73-24В. Остальные конденсаторы -оксидные, малогабаритные высококачественные импортные аналоги К50-35. Конденсаторы С5, С6, если позволят габариты корпуса устройства, желательно взять большей емкости – по 1000…4700 мкФ. С4 – керамический КМ-5, К10-17. Постоянные резисторы типов С1-4, С2-23, МЛТ. Переменный резистор R2 должен быть хорошего качества, например, проволочные ППБ-ЗА, ППБ-1А, СП5-35А, СП5-40А. Можно попробовать и обычные композитные серий СП-1, СПЗ-ЗО, СПЗ-ЗЗ.
Устройство смонтировано в корпусе размерами 108x45x22 из ударопрочного полистирола. Размер монтажной платы 60 х 40 (см. рис. 3.10). Плату со стороны пайки обязательно покрывают несколькими слоями лака МЛ-92, ФЛ-98, цапонлаком или клеем БФ-2, а со стороны монтажа тонким слоем эпоксидного клея. Такие меры необходимы, чтобы обеспечить вибро- и влагоустойчивость изделия.
Если устройство должно работать с массивным коллекторным электродвигателем мощностью более 50 Вт, то частоту переключения микросхемы желательно уменьшить, изменив номиналы элементов R2, С1, R3. Для более «мягкого» хода электродвигателя М1 между выходом устройства и электродвигателем М1 по возможности устанавливается мощный LC фильтр, состоящий, например, из дросселя фильтра питания от лампового телевизора, перемотанного проводом ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм до полного заполнения каркаса, и 3-6 конденсаторов по 2200 мкФ, подключенных параллельно питанию электродвигателя. Использовать один малогабаритный конденсатор большой емкости не рекомендуется.
Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов – Радиолюбителям схемы, Москва 2008
Источник
1006 ви1 регулировка частоты и скважности
Генератор импульсов с независимым регулированием частоты и скважности
Не так давно мне потребовалось собрать генератор прямоугольных импульсов со сравнительно мощным выходом и плавным ручным регулированием частоты и скважности. Имея некоторый опыт, я сразу решил, что основой генератора должна стать микросхема-таймер NE555 (КР1006ВИ1). Её выпускают не один десяток лет, она дёшева, надёжна, имеет отличные характеристики и легко согласуется с логическими микросхемами структуры КМОП и ТТЛ. Напряжение питания таймера может лежать в пределах от 5 до 15 В, а выход выдерживает ток нагрузки до 200 мА.
К сожалению, поиск в Интернете подходящей схемы генератора не дал результата. Все найденные страдали одним и тем же недостатком — при изменении частоты менялась и скважность выходных импульсов. Или же регулировка скважности плавная, а частота — ступенчатая, с помощью переключателя. В результате нужный генератор был разработан самостоятельно.
Как известно, в таймере NE555 имеются два компаратора напряжения. Порог срабатывания одного из них (условно верхнего) без подключения дополнительных резисторов равен 2/3 напряжения питания, а второго (нижнего) — в два раза меньше. Напряжение на времязадающем конденсаторе при работе генератора колеблется между этими порогами. Для изменения скважности известен классический приём — подать напряжение с выхода микросхемы через разнонаправленные диоды на крайние выводы переменного резистора, регулирующего скважность, а его движок соединить с времязадающим конденсатором. При такой регулировке частота импульсов не изменяется, так как сумма сопротивлений резисторов, через которые заряжается и разряжается конденсатор, остаётся постоянной.
Но как плавно регулировать частоту, не изменяя скважность? Я решил делать это, управляя разностью порогов срабатывания компараторов. Чем она меньше, тем меньше при прочих равных условиях уходит времени на перезарядку конденсатора от одного порога до другого и обратно, тем выше становится частота импульсов.
В микросхеме NE555 верхнее пороговое напряжение выведено на вывод 5, а для нижнего внешний вывод, к сожалению, не предусмотрен. Если подключить между выводом 5 и общим проводом переменный резистор, он будет одновременно регулировать оба порога. Однако нижний останется равным половине верхнего, «отдаляясь» от плюса напряжения питания генератора медленнее, чем верхний порог «приближается» к его минусу. Это сказывается на относительной скорости нарастания и спада напряжения на конденсаторе и приводит к изменению скважности импульсов при регулировке частоты.
Проблему удаётся решить, собрав генератор по схеме, изображённой на рисунке. Здесь внутренний нижний компаратор таймера DA2 заменён внешним, собранным на отдельной микросхеме DA1. Его неинвертирующий вход соединён с времязадающим конденсатором С1, а к инвертирующему входу подключён делитель напряжения из резисторов R2, R3, R6—R8, задающий порог срабатывания. При разомкнутой цепи переменного резистора R7 или при его очень большом сопротивлении порог срабатывания компаратора DA1 точно такой же, как у отключённого внутреннего компаратора таймера DA2 — 1/3 напряжения питания. Этого равенства добиваются подстроенным резистором R3. Уменьшая сопротивление переменного резистора R7, симметрично относительно половины напряжения питания сближают пороги верхнего компаратора таймера DA2 и внешнего компаратора DA1. В результате частота импульсов растёт, а их скважность, установленная переменным резистором R4, остаётся неизменной.
Нужно сказать, что в первом варианте генератора, схему которого я опубликовал на форуме интернет-портала KAZUS.RU , резистор R6 отсутствует. Но, как выяснилось, без него не удаётся добиться полной симметрии порогов, мешает имеющийся внутри таймера соединённый с его выводом 5 делитель напряжения, формирующий из верхнего порога нижний. Резистор R6, сопротивление которого равно сумме сопротивлений резисторов этого делителя, компенсирует его влияние, делая симметричной полную схему формирования порогов.
Субъективно качество балансировки можно оценить, подключив между выводом 3 таймера и общим проводом вольтметр постоянного напряжения. Его показания должны зависеть только от положения переменного резистора R4. При регулировке частоты переменным резистором R7 они изменяться не должны. Этого добиваются с помощью подстроечного резистора R3. Если частота импульсов настолько низка, что стрелка вольтметра колеблется им в такт, следует подключить вольтметр к таймеру через интегрирующую RC-цепь с достаточно большой постоянной времени или временно повысить частоту импульсов, (9. 15 В) уСтановив конденсатор С1 меньшей ёмкости.
При указанных на схеме номиналах элементов и напряжении питания 15 В переменный резистор R7 регулирует частоту импульсов приблизительно от 50 до 830 Гц. Однако снижение напряжения питания до 5 В ведёт к уменьшению частоты почти в два раза. В связи с этим желательно питать генератор стабилизированным напряжением.
Нагрузочная способность выхода таймера NE555 позволяет -Общий напрямую управлять довольно мощными исполнительными устройствами и ключевыми элементами. Это обстоятельство, а также возможность независимого регулирования частоты и скважности может обусловить широкий спектр применения генератора.
Источник
Радиоконструктор 014 — Шесть устройств на микросхеме таймере КР1006ВИ1 (555)
Вариант № 14 «6 схем на таймере КР1006ВИ1 (555)». В комплекте необходимые детали для сборки шести устройств на этом таймере: метроном, сирена, регулятор оборота двигателя, таймер, термореле, фотореле. Питание всех схем от источника 12 вольт (источник питания в комплект не входит).
Микросхема КР1006ВИ1 (зарубежный аналог — NE555NL, LM555CN-8, LM555M) представляет собой универсальный таймер. Это позволяет применять ее в самых разнообразных электронных устройствах. Этот таймер представляет собой высокостабильный контроллер, способный вырабатывать точные временные задержки и (в зависимости от конкретной задачи и элементов внешней времязадающей цепи) периодические колебательные сигналы (импульсы). В истории создания микросхем таймеров было много вариантов, но именно эта микросхема таймер нашла наибольшее применение и достойна особого внимания в радиоконструировании. Количество возможных устройств на этой микросхеме не знает границ. В соцсетях и форумах имеется много сообществ радиолюбителей, отдающих своё особое предпочтение этой микросхеме. У этой микросхемы имеется ряд преимуществ для любителей электронных конструкций – она производится в корпусе DIP-8 (выводной корпус с малым количеством выводов), широкий диапазон питающего напряжения (от 3 до 15 вольт), стабильная и надёжная работа в широком температурном режиме (от -45 до +70 градусов С0), возможность непосредственного подключения нагрузки с током потребления до 0, 1 ампера, возможность собирать на ней «экзотические» устройства, на применение в которых она не рассчитывалась, например, есть схемы радиоприёмника, в интернете можно найти схему и видео с работой «поющей дуги» или «ионофона». Есть схемы устройств немного сложнее, чем представленные ниже, например двухтональная сирена на двух микросхемах, кодовый замок, металлоискатель, повышающий преобразователь постоянного напряжения, и много других устройств. Поэтому, отдавая дань этой микросхеме, в данном варианте представлены шесть наиболее интересных из простых в сборке и наладке конструкций:
Простая в сборке и практически не требующая наладки схема (рис.1). При правильно собранной схеме, из динамика раздаются щелчки через равные промежутки времени. Частота следования задаётся положением движка переменного резистора R1 номиналом 200К , 5 вывод микросхемы не используется. Резистор R2 – 1К, Электролитические конденсаторы: С1 – 4,7МкФ, С2 – 10МкФ. Динамик 8-омный. При установке микросхемы в панельку и панельки в схему, соблюдайте соответствие ключа нумерации выводов.
Немного изменив схему, из метронома получается сирена, из которой можно сделать охранную сигнализацию (рис.2). Уменьшив сопротивление резистора R1 до 10К, увеличив R2 до 200К – 470К (от этого будет зависеть тон сигнала) и заменив электролитический конденсатор С1 на неполярный номиналом 0,01 МкФ, щелчки из динамика превращаются в пронзительный звук охранной сигнализации при подаче напряжения на схему. Если конденсатор С1 закоротить отрезком провода (на схеме показано пунктирной линией) и подать на схему напряжение, то она перейдёт в ждущий режим. Как только проволоку убрать (или её порвут, как датчик), сирена включится. При необходимости напряжение питания можно снизить (до 3 вольт).
Регулятор оборотов микродрели (двигателя):
На рис.3 схема, с помощью которой можно регулировать обороты двигателя постоянного тока от минимальных до максимальных. R1, R3, R4 – 1К, R2 – 47К (или 50К) (переменный); С1 – 0,22МкФ, С2 – 0,1Мкф; VD1, VD2 – 1N5819 (диод Шоттки), VD3 – кремниевый 1N4007; транзистор VT1 – КТ819 (или любой соответствующей проводимости и мощности). Заменив двигатель на мощный светодиод с ограничителем тока (резистором), можно регулировать яркость его свечения.
На рис.4 изображена схема таймера, как устройства. При нажатии на кнопку «Пуск» запускается таймер, загорается светодиод VD1, открывается транзистор VT1 КТ819, и через него и катушку реле К протекает ток, в результате чего реле срабатывает, переключая контакты. Через определённое время напряжение на 3 выводе пропадёт, светодиод погаснет, транзистор закроется, обесточив реле. Схема вернётся в исходное состояние. Время работы таймера задаётся положением движка R2. В верхнем положении – минимальное, в нижнем – максимальное. R1, R3, R4, R5– 10К, R2 – 1М, R6, R7 – 1К. Конденсатор С1 электролитический — 470МкФ, С2 – неполярный 0,1МкФ. VD2 – 1N4007, VD1 – светодиод. Увеличение сопротивления R2, увеличивает диапазон времени работы таймера.
Основным элементом схемы (рис.5) является терморезистор R2 47К с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), т.е при нагревании его температура заметно уменьшается, соответственно меняется напряжение на пороговом входе 2 микросхемы и при достижении определённого напряжения, таймер срабатывает, включая реле, которое коммутирует исполнительное устройство. Температура срабатывания устанавливается переменным резистором R1 47К (или 50К). R3–27K, R4-470K. Датчик температуры (R2) должен находится в зоне измерения температуры. С1 – 10МкФ, С2 – 0,1МкФ, остальное аналогично рис.4.
Фотореле (датчик света)
(рис.6): Небольшое изменение — замена терморезистора, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры, на фоторезистор R1, сопротивление которого зависит от степени его освещённости и термореле превращается в фотореле. Для настройки устройства необходимо сделать светонепроницаемый колпачок, которым необходимо накрывать фоторезистор для имитации наступления темноты. Порог срабатывания регулируется подбором резистора R2 1М. Если вместо резистора R1 вывести два электрода в контролируемую зону, схема превратится в датчик влаги и контроля затопления. Вывод 7 не используется. (На время настройки R2 можно заменить на переменный резистор 1М). С1-4,7МкФ, С2-0,1МкФ, остальные см. рис.4.
Источник
1006 ви1 регулировка частоты и скважности
В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств «интернета вещей» и «носимых гаджетов»
Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.
Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький «Кикстартер»
Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик — порог входа очень низкий.
Семинар и тренинг «ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!» (14-15.10.2013, Новосибирск)
Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений. который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.
Популярные материалы
Комментарии
люди куплю транзистар кт 827А 0688759652
как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время
Светодиод — это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не «ИК светодиод» и «Светодиод инфракрасный», как указано на сайте.
Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок
Журнал «Радио», номер 8, 1999г.
Автор: А. Шитов, г. Иваново Московской обл.
Журнал «Радио» неоднократно публиковал описания различных приборов и устройств, в которых использована микросхема — таймер КР1006ВИ1. В большинстве из них он включен по схеме, близкой к типовой, рассчитанной на генерацию прямоугольных импульсов.
Автор этой статьи, стремясь расширить сферу применения таймера, предлагает на суд читателей несколько новых и малоизвестных схем генераторов на КР1006ВИ1.
Сначала рассмотрим работу простого генератора, собранного по широкоизвестной схеме (рис. 1). Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы со скважностью, равной двум. Период колебаний связан с номиналами резистора R1 и конденсатора С1 соотношением Т=1,4R1 . C1.
При включении питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1 и открытый транзистор VT1. Когда напряжение на конденсаторе достигнет 2Uпит/3, напряжение на выходе (вывод 3) таймера DA1 уменьшится до нуля и одновременно с этим откроется внутренний транзистор таймера, соединив его выход с открытым коллектором (вывод 7) с общим проводом (в дальнейшем для краткости выход с открытым коллектором будем называть «выходом с ОК»). Транзистор VT1 при этом закроется, так как напряжение на базе станет практически равным нулю. Конденсатор теперь разряжается через резистор R1 и диод VD1. При уменьшении напряжения на конденсаторе до напряжения Uпит/3 внутренний транзистор таймера закроется и цикл работы генератора повторится.
Таким образом, конденсатор С1 заряжается и разряжается через один и тот же резистор R1, определяющий постоянные времени зарядки и разрядки. Поэтому скважность выходных импульсов очень близка к двум. Более точно скважность импульсов можно установить подборкой резистора R2.
На рис. 2 показана схема еще одного генератора прямоугольных импульсов вида «меандр», их частоту следования можно регулировать переменным резистором R2, а скважность остается постоянной.
Сразу после включения питания на выходе таймера устанавливается напряжение высокого уровня, так как конденсатор С1 пока не заряжен, и напряжение на входе S микросхемы ниже порогового уровня (равного 2Uпит/3). Коллекторный ток открытого транзистора VT2 открывает транзистор VT1, поэтому конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R1-R3. Когда напряжение на конденсаторе достигнет 2Uпит/3, триггер таймера переключится в нулевое состояние. Оба транзистора закроются, но откроется внутренний транзистор таймера, соединив с общим проводом выход с ОК. Конденсатор С1 теперь разряжается через резисторы R2 и R3.
Резистор R1 предназначен для ограничения тока транзистора VT1 во время переключения таймера. Для формирования импульсов со скважностью, наиболее близкой к двум, необходимо, чтобы сопротивление резистора R1 было значительно меньше, чем у резистора R3. Период колебаний можно ориентировочно рассчитать, воспользовавшись выражением T=1,4C1(R2 + R3).
Генератор, схема которого изображена на рис. 3, также вырабатывает прямоугольные колебания регулируемой частоты с постоянной скважностью, равной двум. Но в отличие от вышеописанных вариантов, напряжение на конденсаторе в этом генераторе изменяется не по экспоненциальному закону, а линейно.
Работает генератор аналогично предыдущему, за исключением того, что зарядный и разрядный ток конденсатора формирует источник тока на полевом транзисторе VT2. Диодный мост VD1 — VD4 выпрямляет напряжение, прикладываемое к транзистору VT1. Период колебаний связан с номиналами времязадающих элементов соотношением Т=2С1 . Uпит/(3I), где I — ток, вырабатываемый источником.
Минимальное напряжение, при котором возможна устойчивая работа устройства, равно 9 В. При меньшем значении напряжение на конденсаторе может и не достигнуть порогового уровня 2Uпит/3 (или разрядится до Uпит/3).
С конденсатора С1 можно снимать колебания треугольной формы, их амплитуда равна Uпит/3. Нагрузочная способность выхода 2 очень мала, поэтому желательно включать нагрузку через промежуточный повторитель напряжения на полевом транзисторе, собранный по одной из схем на рис. 4, или на операционном усилителе.
Напряжение на конденсаторе находится в пределах между Uпит/3 и 2Uпит/3, поэтому имеется возможность однополярного питания операционного усилителя. Так, мною были испытаны ОУ КР544УД1, КР544УД2, рассчитанные на двуполярное питание 2×15 В. Оказалось, что они нормально работают в таком режиме даже при однополярном напряжении 9 В. При меньшем напряжении можно применить счетверенный ОУ К1401УД2А или К1401УД2Б. Они работоспособны при снижении напряжения питания до 5 В.
Помимо нагрузки, отрицательное воздействие на форму колебаний оказывают также входной ток таймера, ток утечки конденсатора С1 и обратный ток диодов моста. Если источник на транзисторе VT1 генерирует слишком малый ток, напряжение на конденсаторе перестанет изменяться линейно. По этой причине желательно подобрать диоды выпрямительного моста с минимальным обратным током. У большинства маломощных кремниевых диодов обратный ток в обычных условиях не превышает 1 нА, поэтому ток источника можно снизить до 1 мкА и даже менее. В этом случае суммарное сопротивление резисторов R2 и R3 должно быть вблизи 1. 2 МОм.
Полевой транзистор VT2 (рис.3) с n-каналом заменим на р-канальный. При такой замене полярность включения диодов VD1-VD4 моста необходимо изменить на обратную.
Генератор прямоугольного и треугольного напряжений можно построить полностью на биполярных транзисторах, как показано на рис. 5. На транзисторе VT3 собран источник тока, формирующий зарядный и разрядный ток конденсатора С1. Транзисторы VT2 и VT4 образуют «токовое зеркало». Назначение транзисторов VT1 и VT5 понятно из описания предыдущих вариантов генератора.
При напряжении высокого уровня на выходе таймера DA1 транзисторы VT5 и VT1 открыты. Конденсатор С1 заряжается при этом через транзисторы VT1 и VT4. «Токовое зеркало» на транзисторах VT2 и VT4 обеспечивает ток через конденсатор, равный току, формируемому источником на транзисторе VT3.
При низком уровне на выходе таймера транзисторы VT1, VT2, VT4 и VT5 закрыты, поэтому конденсатор разряжается через коллекторный переход транзистора VT4. Ток разрядки конденсатора также задает источник тока на транзисторе VT3.
При реализации этого генератора необходимо иметь в виду, что для реализации всех преимуществ использованного схемного решения транзисторы «токового зеркала» должны представлять собой сборку на общем кристалле, иначе оно может давать значительную токовую ошибку (в 10 и более раз) и сильную зависимость тока от температуры.
Напряжение треугольной формы снимают с конденсатора С1 через повторитель на полевом транзисторе или на ОУ.
Если возникла необходимость в частотной модуляции генерируемых колебаний, стабилитрон VD1 и резистор R1 исключают, а модулирующее напряжение подают на базу транзистора VT3.
На таймере КР1006ВИ1 можно построить также генераторы пилообразных колебаний. Схема одного из таких генераторов показана на рис. 6. Когда на выходе таймера DA1 присутствует напряжение высокого уровня, конденсатор С1 заряжается сравнительно медленно от источника тока на полевом транзисторе VT1. Как только напряжение на конденсаторе достигнет уровня 2Uпит/3, высокий уровень напряжения на выходе таймера сменится на низкий и конденсатор быстро разрядится через открытый внутренний транзистор микросхемы.
Частоту генерации определяют ток I источника на транзисторе VT1 и емкость конденсатора С1. Период колебаний генератора равен Т=C1 . Uпит/(3I)
Генератор по схеме рис. 5 может вырабатывать напряжение и пилообразной формы — для этого достаточно выход с ОК таймера (выв. 7) соединить через контакты тумблера с входами R и S. Пилообразные колебания снимают с выхода 2. Таким образом, генератор становится трехфункциональным.
Источник