Показаны сообщения с ярлыком мультивибраторы. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком мультивибраторы. Показать все сообщения

суббота, 6 декабря 2025 г.

Генератор импульсов разряда конденсатора

Генераторы импульсов разряда конденсатора применяются, например, в промышленности для электроэрозионной резки, обработки металлов. В медицине для транскраниальной магнитной стимуляции, также в аппаратах для наплавления и много где-то. Электроэрозионная резка например интересна тем что таким образом можно резать очень толстые куски металла с большой точностью на станках причем резать можно разные металлы, в том числе и очень твердые и тугоплавкие а ещё такие установки относительно дешевы и технологичны. Минусы конечно тоже есть например низкая скорость резки. Для работы такого станка нужен генератор импульсов разряда конденсатора. Суть такого генератора заключается в том, чтобы накапливать некоторое количество энергии в конденсаторе, а потом выдавать её на выход и делать так периодически. Так как конденсатор способен быстро выдавать энергию из за низкого внутреннего сопротивления, то, таким образом можно в импульсах получать большую мощность, чем от источника, в коротких промежутках времени. Для простых экспериментов можно для начала попробовать собрать простую схему. Первое что приходит в голову из того что можно сделать. Это использовать таймер 555 и полевой транзистор а заряд конденсатора осуществлять через мощный резистор. Схема, при этом, может быть примерно такой:

Рисунок 1 - Генератор импульсов разряда конденсатора, схема электрическая принципиальная

Предварительный расчет номиналов можно произвести в программах калькуляторах, которые я немного дополнил специально для расчета данной схемы, на странице http://dshi-korolev.ru/2014/01/555.html. Проверка на осциллографе показала что можно добиться примерно похожего результата на практике как и в рассчетах по калькулятору


 Но погрешности конечно же всё таки есть. Например они могут быть из за не учета неидеальности диодов. Схема конечно не идеальная и годиться только для эксперименов. Для зарядки конденсаторов конечно лучше использовать например дроссель для уменьшения потерь в виде тепла а это уже требует более сложной схемы, более точного подбора номиналов и заранее рассчитанных т.к. ошибка в т.с. вероятнее приведет к перегорания элементов схемы. Источник питания естественно должен быть соответствующей мощности чтобы иметь нужный эффект. В целом, не смотря на неидеальность схемы, она всё таки работает и эксперименты показывают что кое что можно резать используя подобную схемы. 


Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

суббота, 30 декабря 2017 г.

Мигающая гирлянда из обычной

Для того чтобы "превратить" обычную гирлянду с лампочками в мигающую можно использовать простое устройство состоящее из симисторного ключа и мультивибратора на таймере 555:
Рисунок 1 - Мигалка

Эта схема почти ни чем не отличается от той что приведена в статье http://electe.blogspot.ru/2015/12/blog-post.html за исключением того что немного изменена частотозадающая rc цепь, а именно увеличена её постоянная времени путём увеличения сопротивления подстроечного резистора R3. Также эту постоянную времени можно менять путём изменения ёмкости конденсатора C1. Рассчитать RC цепь или задержки ею создаваемые можно в программе на странице http://electe.blogspot.ru/2014/01/555.html.
Посмотреть результат работы мигалки можно на видео:

Некоторые детали для данной схемы
симистор BT139 http://got.by/25gr95, http://got.by/25gre7
оптрон moc3041 http://got.by/25grnj, http://got.by/25grr8
таймер 555 http://got.by/25grzl, http://got.by/25gs60

КАРТА БЛОГА (содержание)

пятница, 3 февраля 2017 г.

Охранная сигнализация своими руками

Модули (например HC-SR505) с инфракрасными датчиками движения (или по другому PIR сенсорами) хорошо подходят для создания на их основе охранной сигнализации т.к. задача охранной сигнализации очень проста и заключается в том чтобы оповестить звуковым сигналом людей о том что в каком то месте пространства появилось что либо движущееся и тёплое и возможно являющееся человеком или животным злоумышленником. Далее рассотрим как сделать простейшую охранную сигнализацию с модулем HC-SR505. Данный модуль можно запитать источником с напряжением 4.5...20В. Если на этот модуль подано питание то он выдаёт на выходе (средний вывод), относительно земли, 0В если не "видит" изменение тепла в зоне своей видимости и выдаёт 3.3В если "видит" изменение тепла в зоне своей видимости. Для того чтобы получилась сигнализация достаточно на выход поставить какое либо устройство которое выдавало бы звук при поступлении на него 3.3В напряжения и не издавало бы звуков когда на него не поступает напряжение. Можно подобрать какое либо подходящее устройство издающее звуки, с учётом того что выход модуля не может выдать большой ток или же можно изготовить самодельное устройство выдающее звуки. Далее рассмотрим второй вариант. Одним из самых простых (на мой взгляд) в изготовлении устройств является мультивибратор на микросхеме-таймере NE555 или LM555. У данного таймера есть вход с которого можно управлять генерацией а также выход к которому надо подсоединить пьезодинамик (именно ПЬЕЗО). Можно также сделать усилитель звука и подключить мощную колонку но в данной статье рассмотрим самый простой вариант. Рассмотрим схему:
Рисунок 1 - Охранная сигнализация

Схема достаточно простая и изображена в таком виде что её смогут понять даже те кто плохо разбирается в принципиальных электрических схемах. Для того чтобы сделать охранную сигнализацию надо соединить проводящими ток путями (напр. проводами или дорожками на плате) выводы элементов так как показано на данной схеме. Для этого можно использовать например пайку или соединить всё на макетной плате. Частоту звука можно изменить поставив другой конденсатор с другой ёмкостью и/или резисторы с другим сопротивлением подробнее про частоту мультивибратора на 555 можно посмотреть в статье "Мультивибратор на 555" там же (внизу) есть программа для расчёта этой частоты.

суббота, 6 декабря 2014 г.

Простое реле с таймером.

Устройство периодического автоматического включения/выключения нагрузки, схема которого приведена на рисунке 1, просто в изготовлении и может делать задержки достаточно большие для практического применения. Данное устройство может использоваться для регулировки мощность некоторых устройств если ёмкость конденсатора будет небольшой а сопротивления резисторов R1 и R2 будут регулируемыми (при этом последовательно с резистором R1 должен быть резистор с сопротивлением например 4.7кОм иначе можно случайно испортить источник питания (если он не имеет защиты от к.з.) или резистор R1 (если источник очень мощный)). Рассмотрим схему:
Рисунок 1 - Простое реле с таймером

Работает схема так:
После подачи питания конденсатор C1 начинает заряжаться через резисторы R1 и R2, это напряжение уменьшается в 2 раза делителем на R3 и R4 и подается на затвор транзистора VT1, когда напряжение на затворе становится таким что ток через этот транзистор становится достаточным для срабатывания реле K1 (это напряжение далее будем называть Ugvt1) срабатывает реле K1, контакты K1.1 и K1.2 переключаются, напряжение на затворе становится равным напряжению на конденсаторе C1, конденсатор C1 разряжается через резистор R2 и землю на себя, когда напряжение на конденсаторе уменьшается до Ugvt1 реле срабатывает, переключатели K1.1 и K1.2 переходят в исходное состояние и цикл повторяется за ново.

Напряжение Ugvt1 можно определить экспериментально. Сопротивления резисторов R3 и R4 должны быть как можно больше, если пренебречь проводимостями этих резисторов  и некоторыми другими паразитными параметрами то можно примерно рассчитать задержки:
Напряжение питания данного устройства (Uп) должно быть равно (или немного больше) напряжению на которое рассчитана обмотка реле. Транзистор VT1 не обязательно IRF620 можно использовать любой другой подходящий. В этом видео показано как проверить такой полевой транзистор с изолированным затвором.

Примерно рассчитать задержки можно в программе:

C1=
R1=
R2=
Uп=В
Ugvt1=В

tвкл.нагр1(выкл.нагр2)=
tвыкл.нагр1(вкл.нагр2)=
T=
canvas не поддерживается браузером.
КАРТА БЛОГА (содержание)

суббота, 1 ноября 2014 г.

Простейший мультивибратор для начинающих 2.

Мультивибратор рассмотренный в этой статье может применяться для периодических включений/выключений каких либо электроприборов или электро-устройств если внести некоторые изменения в него. Для начала рассмотрим простую схему, принцип её работы, необходимые детали и сборку простого мультивибратора на электромагнитном реле.

Рисунок 1 - Простейший мультивибратор 

После подачи питания ток начинает проходить через обмотку реле K1, эта обмотка начинает притягивать якорь реле размыкая т.о. контакты K1.2 которые нормально замкнуты. Далее некоторое время заряжается конденсатор C1 через обмотку реле K1 и резистор R1, в это время ток протекающий через обмотку K1 уменьшается, в момент когда этот ток уменьшается на столько что сила пружины замыкающей, нормально замкнутые, контакты K1.2 становится больше силы магнитного притяжения размыкающей эти контакты происходит замыкание, нормально замкнутых, контактов K1.2. После чего эти контакты снова размыкаются т.к. через них (в момент замыкания) и обмотку реле протекает ток, конденсатор в этот момент (эта задержка возникает из за инерционности реле) успевает немного разрядится. После чего все процессы повторяются. Рассмотрим детали и сборку:






Для того чтобы при работе данного мультивибратора, нормально замкнутые, контакты оставались дольше замкнутыми можно добавить резистор так как показано на схеме:
Рисунок 2 - Простейший мультивибратор 

Теперь после замыкания, нормально замкнутых, контактов К1.2 конденсатор C1 будет дольше разряжаться через R1 контакты К1.2 и R2. Во время разряда этого конденсатора напряжение на обмотке реле K1 будет повышаться, ток протекающий через эту обмотку тоже будет увеличиваться. Этот ток увеличится до определённого значения и контакты K1.2 разомкнутся. Т.к. к размыканию приводит ток протекающий через обмотку K1, контакты K1.2 и резистор R2 а сопротивление резистора R2 достаточно высокое для того чтобы реле не сработало при обычном напряжении питания то для работы этого мультивибратора напряжение питания необходимо увеличить.
Из этого видео видно что частота тиканья второго мультивибратора не сильно отличается от частоты тиканья часов, Можно предположить что мультивибратор тикает примерно 1 раз в секунду при ёмкости конденсатора 1000мкФ. Возможно если увеличить эту ёмкость в 10 раз т.е. поставить конденсатор С1 на 10000мкФ=10мФ то мультивибратор будет тикать примерно раз в 10с. Т.к. у реле имеется ещё одна свободная группа контактов K1.1 то её можно использовать для периодического включения/выключения каких либо электроприборов или электро-устройств. КАРТА БЛОГА (содержание)

суббота, 22 марта 2014 г.

Управляемый мультивибратор на элементах И-НЕ

В предыдущей статье рассматривался мультивибратор на элементах "НЕ" способный выдавать прямоугольные импульсы с крутыми фронтами и спадами. Прервать генерацию импульсов в мультивибраторе на элементах "НЕ" можно например убрав питание с микросхемы, это не самый лучший способ. Если вместо элементов "НЕ" использовать элементы "И-НЕ" то мультивибратор можно сделать управляемым через один из выводов какого либо элемента "И-НЕ" этого мультивибратора. Если управление мультивибратором не требуется то можно делать так ка на схеме:
Рисунок 1 - Мультивибратор на микросхеме CD4011

Между выводом 4 и землёй можно, кроме светодиода с резистором, подключать другие подходящие нагрузки. Изменять частоту импульсов можно изменением ёмкости C1 и сопротивления R1, скважность равна двум. Мультивибратор с запретом генерации можно сделать например так:

Рисунок 2 - Мультивибратор с запретом генерации

Если один из выводов одного из элементов "И-НЕ" распараллелить то при подаче на этот вывод логического нуля генерации не будет а при подаче логической единицы генерация будет. Мультивибратор с разрешением генерации можно сделать например так:
Рисунок 3 - Мультивибратор с разрешением генерации

Мультивибратор на элементах "И-НЕ" может выдавать импульсы с высокой частотой поэтому такие мультивибраторы можно использовать для генерации звуков (или даже радиосигналов):
Рисунок 4 - Мультивибратор с пьезодинамиком

Электромагнитный динамик вместо пьезодинамика в данную схему лучше не ставить т.к. у обмоток электромагнитных динамиков слишком низкие сопротивления для того чтобы микросхема смогла, без перегрева (и выхода из строя), пропустить достаточно большой ток. Работает данный мультивибратор аналогично тому как работает мультивибратор с элементами "НЕ":
Рисунок 5 - Принцип работы мультивибратора на логических элементах "НЕ"

Длительность импульса tи, период T и частота F рассчитываются также:

Где Uп-напряжение питания, U0- низкое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется высокое напряжение уровня логической единицы, U1- высокое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется низкое напряжение уровня логического нуля.

Сборка данных схем не должна вызывать больших трудностей.




Вместо делителя на резисторе и кнопке управляющий вход мультивибратора можно соединить с выходом микроконтроллера или другой логической микросхемы если они совместимы по логическим уровням и микросхемой на которой делается мультивибратор. На микросхеме CD4011 можно сделать два мультивибратора.
Для расчёта можно воспользоваться программой:

R1=
C1=
U0=В
U1=В
Uп=В

Длительность импульса tи=
Период T=
Частота f=
Другие мультивибраторы:
мультивибратор на транзисторах,
симметричный мультивибратор на операционном усилителе,
несимметричный мультивибратор на операционном усилителе,
мультивибратор на микросхеме-таймере NE555 (LM555),
мультивибратор на элементах "не",
мультивибратор на реле.
КАРТА БЛОГА (содержание)

воскресенье, 16 марта 2014 г.

Мультивибратор на элементах "не".

Мультивибратор можно сделать на логических элементах "не". Импульсы создаваемые таким мультивибратором будут иметь крутые фронты и спады. Такой мультивибратор может быть высокочастотным. Элементы "не" есть в микросхеме 4049. На этой микросхеме можно сделать светодиодную мигалку с мультивибратором на элементах "не":
Рисунок 1 - Светодиодная мигалка на микросхеме 4049

На этой микросхеме можно сделать три таких мигалки. Изменяя сопротивление резистора R1 и/или емкость конденсатора можно изменять и частоту. Длительность импульса tи будет равна длительности паузы. Длительность импульса tи, период T и частоту F колебаний можно примерно найти по формулам:
Где Uп-напряжение питания, U0- низкое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется высокое напряжение уровня логической единицы, U1- высокое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется низкое напряжение уровня логического нуля. Если представить элемент "не" в виде реле то упрощённо процесс работы данного мультивибратора можно представить так:
Рисунок 2 - Процесс работы мультивибратора на логических элементах "не"

Красный обозначает высокий потенциал, синий - низкий.
Если мультивибратор может быть высокочастотным то его можно использовать в генераторах звуков (или даже радиосигналов) :
Рисунок 3 - Генератор звука на микросхеме 4049

Сборка данных схем не должна вызывать больших трудностей.

Данный мультивибратор можно использовать как тактовый генератор для микроконтроллеров. Например если нужен тактовый генератор для восстановления работоспособности микроконтроллера avr после неправильной установки фьюзов.
Для расчёта можно воспользоваться программой:
R1=
C1=
U0=В
U1=В
Uп=В

Длительность импульса tи=
Период T=
Частота f=

Другие мультивибраторы:
мультивибратор на транзисторах,
симметричный мультивибратор на операционном усилителе,
несимметричный мультивибратор на операционном усилителе,
мультивибратор на микросхеме-таймере NE555 (LM555),
управляемый мультивибратор на элементах "и-не",
мультивибратор на реле.

суббота, 1 марта 2014 г.

Простейший мультивибратор для начинающих.

В данной статье описано устройство предназначенное просто для того чтобы начинающий радиолюбитель (электротехник, электронщик и т.д.) смог лучше разобраться в принципиальных схемах и набраться опыта в ходе сборки данного устройства. Хотя возможно данному простейшему мультивибратору, о котором написано ниже, можно найти и практическое применение. Рассмотрим схему:
Рисунок 1 - Простейший мультивибратор на реле

см. также Простейший мультивибратор для начинающих 2.
При подаче питания на схему конденсатор начинает заряжаться через резистор R1, контакты K1.1 при этом разомкнуты, когда конденсатор зарядиться до некоторого напряжения реле сработает и контакты замкнуться, при замкнутых контактах конденсатор начнёт разряжаться через эти контакты и резистор R2, когда конденсатор разрядится до некоторого напряжения контакты разомкнутся и процесс дальше будет повторяться циклически. Данный мультивибратор работает по тому что ток срабатывания реле больше тока удержания. Сопротивления резисторов НЕЛЬЗЯ изменять в широких пределах и это является недостатком данной схемы. Сопротивление источника питания влияет на частоту и из за этого данный мультивибратор будет работать не от всех источников питания. Ёмкость конденсатора можно увеличивать, частота замыкания контактов при этом будет уменьшаться. Если у реле имеется вторая группа контактов и использовать огромные значения ёмкости конденсатора то можно использовать данную схему для периодического автоматического включения/выключения приборов. Процесс сборки показан на фотографиях ниже:
 Присоединение резистора R2
 Присоединение конденсатора
 Присоединение резистора R1
 Соединение контактов реле с его обмоткой
 Присоединение проводов для подачи питания
Реле можно купить в магазине радиодеталей или достать из старой сломанной техники например можно выпаивать реле из плат от холодильников:

Если у реле плохие контакты то их можно немного почистить.
  У данной схемы имеются все недостатки связанные с наличием в ней контактного реле но несмотря на это сборка мультивибратора по этой схеме является хорошей практикой для начинающих.

Другие мультивибраторы:
мультивибратор на транзисторах,
симметричный мультивибратор на операционном усилителе,
несимметричный мультивибратор на операционном усилителе,
мультивибратор на микросхеме-таймере NE555 (LM555),
мультивибратор на элементах "не",
управляемый мультивибратор на элементах "и-не",
мультивибратор на реле 2.

воскресенье, 12 января 2014 г.

Мультивибратор на 555.

Мультивибратор можно сделать на микросхеме NE555 (или LM555 (LM, NE - это обозначения производителей, помимо LM и NE могут быть и другие)). Есть также микросхемы КР1006ВИ1 и КР1087ВИ2 которые являются аналогами 555. Эти микросхемы, в отличии от мультивибратора на транзисторах, делают импульсы близкие к прямоугольным.
Рисунок 1 - Мультивибратор на 555

Микросхема выдаёт на выводе 3 напряжение (относительно земли) близкое к напряжению питания в течении длительности импульса, после чего выдаёт напряжение (относительно земли) близкое к нулю в течении длительности паузы, дальше это повторяется до тех пор пока не будет отключено питание. Длительность импульса, длительность паузы и период колебаний можно рассчитать по формулам:


Для проверки схемы можно собрать светодиодную мигалку:
Рисунок 2 - Светодиодная мигалка

Программа расчёта:

R1=
R2=
C1=

Длительность импульса tи=
Длительность паузы tп=
Период T=
Частота f=
Скважность=
Коэффициент заполнения=%

В приведённых выше схемах есть недостаток который не позволяет сделать длительности импульса меньше длительности паузы для его устранения можно немного изменить схему:
Рисунок 3 - Мультивибратор на 555 с возможностью изменения коэффициента заполнения в широких пределах (почти от 0% до 100%)

Расчёт в схеме с изменинием скважности в широких пределах
R1=
R2=
R3=
C1=

Частота F=
Период T=
Длительность импульса tи=
Длительность паузы tп=
Скважность Q=
Коэффициент заполнения D=%

 КАРТА БЛОГА (содержание)

Расчёт R1 и R2 по известным С1, tи и tп
C1=мкФ
tи=c
tп=c

R1=Ом
R2=Ом

воскресенье, 15 декабря 2013 г.

Несимметричный мультивибратор на операционном усилителе.

У несимметричного мультивибратора длительность импульса не равна длительности паузы. Схема несимметричного мультивибратора приведена на рисунке 1:
Рисунок 1 - Несимметричный мультивибратор на операционном усилителе

Рассчитать длительность импульса, длительность паузы и период можно по формулам:
В данном случае за длительность импульса принята длительность (в течении периода) положительного напряжения на выходе (относительно земли), за длительность паузы - длительность (в течении периода) отрицательного напряжения на выходе (относительно земли):
Рисунок 2 - Напряжение на выходе

Для проверки работы несимметричного мультивибратора можно собрать например светодиодную мигалку:
Рисунок 3 - Светодиодная мигалка на операционном усилителе

Резисторы R0 и R1 можно заменить потенциометром.
Программа расчёта:
R0=
R1=
R2=
R3=
C=

Длительность импульса tи=
Длительность паузы tп=
Период T=
Частота f=
Скважность=
Коэффициент заполнения=%

суббота, 14 декабря 2013 г.

Симметричный мультивибратор на операционном усилителе.

В статье мультивибратор на транзисторах КТ315А, на рисунке 1, показана схема мультивибратора на транзисторах. Недостатком такой транзистороной схемы является то что форма импульсов на выходе мультивибратора собранного по этой схеме сильно отличается от прямоугольной. Для того чтобы форма импульсов на выходе мультивибратора была близка к прямоугольной необходимо использовать усилитель с большим коэффициентом усиления напряжения. Операционные усилители обладают большим коэффициентом усиления напряжения поэтому мультивибраторы на операционных усилителях могут выдавать почти прямоугольные импульсы. Схема мультивибратора на операционном усилителе показана на рисунке 1:
Рисунок 1 - Мультивибратор на операционном усилителе

Операционный усилитель, в этой схеме, можно заменить компаратором. Напряжение на выходе относительно земли будет изменяться приблизительно так:
Рисунок 2 - Напряжение на выходе относительно земли

Напряжение на выходе относительно -Uпитания будет изменяться приблизительно так:
Рисунок 3 - Напряжение на выходе относительно -Uпитания

Длительность импульса, длительность паузы и период колебаний, для данной схемы, можно рассчитать по формулам:
ln -натуральный логарифм т.е. это логарифм по основанию e (e приблизительно = 2.7)(можно рассчитать воспользовавшись калькулятором справа вверху (напр. ln(2.7) ). Программа расчёта T, tи и частоты приведена в низу страницы). Данный мультивибратор симметричный (длительность импульса и длительность паузы равны) поэтому скважность равна 2. На микросхеме LM324N можно изготовить такой мультивибратор или даже 4 таких мультивибратора для светодиодных мигалок, тактовых генераторов или много ещё для чего:
Рисунок 4 - Мультивибратор на LM324N

В микросхеме LM324N имеется 4 независимых одинаковых операционных усилителя.
Рисунок 5 - Мультивибратор на LM324N

+Uпитания для микросхемы LM324N может быть от +1.5В до +16В, -Uпитания  может быть от -16В до -1.5В. Для питания этой микросхемы можно использовать источник питания схема которого приведена в статье двуполярный источник питания. Питание также может быть однополярным. Мультивибратор можно сделать и на компараторе:
Рисунок 6 - Мультивибратор на компараторе LM393N

Если компаратор с открытым коллектором (например LM393N) то между выходом и плюсом необходимо поставить резистор для того чтобы напряжение на выходе могло быть от близкого к +Uпитания до близкого к -Uпитания.
Видно что мультивибратор на компараторе LM393N получился не совсем симметричным. Но для светодиодных мигалок он вполне подходит, на этом компараторе можно сделать 2 мультивибратора. Для расчёта длительности импульса, длительности паузы и периода колебаний симметричного мультивибратора на операционном усилителе (рисунок 1) можно воспользоваться программой:
R1=
R2=
R3=
C=

Длительность импульса tи=
Период T=
Частота f=