Для начинающих радиолюбителей, и не только, очень важно иметь в своей домашней лаборатории, кроме тестера и осциллографа, еще и генератор сигналов, например, генератор импульсов. Описание простейшего и недорогого такого генератора, собрать который может даже новичок, приведено в этой статье. Для его изготовление достаточно потратить всего 2-3 часа.
Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов на микросхеме NE555 изображена на рисунке. Причем выходные цепи этого генератора не имеют разделительного конденсатора. Это позволяет получить на выходе как двухполярные (симметричные и несимметричные) импульсы, так импульсы строго положительной или отрицательной полярности. Для обеспечения этих режимов в схеме использовано двухполярное питание.
Для питания устройства на схему поступает переменное напряжение приблизительно 18 В, частотой 50 Гц от любого маломощного трансформатора. Источник питания содержит выпрямитель двухполярного напряжения на диодном мосте D1…D4 и фильтрующих конденсаторов С6…С9, а также два линейных интегральных стабилизатора напряжения: положительного на микросхеме IC1 типа LM317 и отрицательного на IC2 является LM337. Каждое из этих напряжений может регулироваться в переделах от 1,2 до 15 В потенциометрами Р2 и Р3.
С10…С15 — конденсаторы фильтров на выходе стабилизаторов.
На микросхеме IC3 собран классический импульсный генератор на 555-ом таймере.
Прибор может генерировать импульсы в одном из пяти диапазонов частот. Диапазоны переключаются кнопками S1-S5, в качестве которых удобно использовать 5-кнопочный зависимый переключатель П2К с фиксацией.
Частота его работы определяется параметрами времязадающей цепи, через которую осуществляется положительная обратная связь (ПОС) с выхода (вывод 3) на вход (выводы 2 и 6) IC3. В эту цепь входят резистор R1 и переменный резистор Р1, а также конденсаторы (в зависимости от включенного диапазона):
- С5 — диапазон 1;
- С4 — диапазон 2;
- СЗ — диапазон 3;
- С2 — диапазон 4;
- С1 — диапазон 5.
Частота импульсов внутри диапазона регулируется потенциометром Р1.
Период импульсов на выходе NE555 можно приблизительно рассчитать по формуле Т = 1,4 • R • С, а частоту следования этих импульсов — по формуле f = 0,7 / (R • С), где R — сопротивление резисторов времязадающей цепи (R1+ Р1), а С — емкость конденсатора времязадающей цепи.
Остановить генерацию импульсов можно замкнув на корпус вывод 2 разъема Х2 (RESET).
Выходные импульсы можно снимать с выводов 3…8 разъема Х2.
Амплитуду (размах) выходных импульсов можно изменять, используя потенциометр Р4, а также выходной делитель, если замкнуть вывод 8 Х2 на корпус (на вывод 10 или 11).
Значение минимального и максимального уровня импульсов (от «минуса» до «плюса») можно выставлять изменяя напряжения питания с помощью Р2 — положительное, а с помощью Р3 — отрицательное.
Микросхема NE555 рассчитана на напряжение питания до 16 В и не имеет защиты от перенапряжения. Поэтому напряжения на выходах стабилизатора надо регулировать аккуратно увеличивая их от минимумов, предварительно установив «движки» подстроенных резисторов Р2 и РЗ в нижнее по схеме положение. Причем производить это надо так, чтобы разность потенциалов между выводами 4 и 1 IC3 не превышало 15 В. Помочь в этом могут светодиодные индикаторы HL1 и HL2. HL1 загорается при наличии отрицательного напряжения питания на выходе стабилизатора IC2, a HL2 — при достижении разности потенциалов между выводами 4 и 1 IC3 значения 14… 15 В.
Собрать этот генератор можно на любой макетной плате в течение получаса.
Можно также поэкспериментировать с этой схемой, например, подавая на вывод 5 IC3 постоянные и/или переменные напряжения. В этом случае генератор превратиться в ШИМ (широтно-импульсный модулятор).
В схеме можно использовать и 555-е таймеры КМОП (CMOS) структуры такие, как ICM7555CN, LMC555CN и аналогичные. При этом следует пересчитать номиналы деталей времязадаищих цепей и выходного делителя, т.к. токи этих микросхем на порядок меньше. Это может быть хорошей тренировкой при приобретении навыков работы с импульсными устройствами на микросхемах.
Автор: Петр Петров, г. София (Болгария)
Источник: Радиоаматор №11-12, 2016
