- Potrebný materiál
- Schéma zapojenia
- IC 4047
- Pracovanie obvodu na generovanie štvorcových vĺn
- Prevodník štvorcových na sínusové vlny
V tomto tutoriále vám ukážeme, že ako generovať nízkoenergetické štvorcové vlny pomocou IC 4047, výstup potvrdíme aj pomocou osciloskopu. V režime Astable kolíše výstupný tvar vlny 4047 IC medzi vysokou a nízkou logickou úrovňou, ktorá je totožná s obdĺžnikovou vlnou. Vyžaduje iba niekoľko rezistorov a kondenzátorov, ktoré je potrebné externe pridať, aby sa vytvorila obdĺžniková vlna. To možno použiť ako hodinový impulz pre niektoré integrované obvody, ktoré na svoju činnosť potrebujú hodinový impulz. Túto štvorcovú vlnu je možné ďalej previesť na sínusovú vlnu pridaním niekoľkých ďalších rezistorov a kondenzátorov.
Potrebný materiál
- IC 4047
- Osciloskop
- Hodnota potenciometra (1 M ohm)
- Hodnota odporu (1k a 200 ohm)
- Hodnota kondenzátora (0,001uf a 0,1uf)
- Pripojovacie vodiče a sondy
- Napájanie 12v
Schéma zapojenia
Obvod je pre tento generátor štvorcových vĺn uvedený vyššie. Frekvenciu štvorcových vĺn môžete meniť pohybom potenciometra, alebo môžete použiť inú hodnotu odporu a kondenzátora na zmenu výstupnej frekvencie.
Predtým, ako pôjdeme do podrobností, mali by sme vedieť o IC 4047.
IC 4047
4047 IC je jedným z populárnych IC s nízkou spotrebou energie. Poskytuje monostabilnú (jednorazovú) aj astabilnú (voľný chod) prevádzku. Má široký rozsah vstupného napätia (3 V až 18 V) a vstup jednosmerného prúdu je až ± 10 mA s rozsahom vysokých prevádzkových teplôt od -55 ° C do + 125 ° C. Tu používame IC na generovanie štvorcovej a sínusovej vlny, na to potrebujeme iba niekoľko rezistorov a kondenzátorov. IC môžete použiť na generovanie hodinového impulzu pre rôzne aplikácie. Tento IC sa používa hlavne v obvode invertora na generovanie striedavého prúdu z jednosmerného prúdu.
Aplikáciou tohto IC sú frekvenčné diskriminátory, časovacie obvody, aplikácie s časovým oneskorením, detekcia obálok, násobenie frekvencie a frekvenčné delenie.
Schéma pripájania IC 4047
Konfigurácia kolíka IC 4047
PIN č. |
Názov špendlíka |
Popis |
1 |
C. |
Používa sa na pripojenie externého kondenzátora |
2 |
R |
Používa sa na pripojenie externého odporu |
3 |
RCC |
Spoločný pin na pripojenie odporu a kondenzátora k nemu |
4 |
AST ' (Astable bar) |
Nízka, ak sa používa v Astabilnom režime |
5 |
AST |
Vysoká, ak sa používa v Astabilnom režime |
6 |
-Trigger |
Pri použití v monostabilnom režime dáme tomuto kolíku prechod z najvyššej na najnižšiu |
7 |
Vss |
Uzemňovací kolík IC |
8 |
+ Spúšťač |
Pri použití v monostabilnom režime poskytneme tomuto kolíku prechod od najnižšej po najvyššiu |
9 |
EXT RESET |
Je to externý resetovací kolík. Tým, že tomuto kolíku dáte vysoký impulz, resetuje výstup Q na nízky a Q 'na vysoký |
10 |
Q |
Podajte normálny vysoký výkon |
11 |
Q ' |
Inverzný výstup kolíka 10 znamená, že poskytuje nízky výkon |
12 |
Retrigger |
Používa sa v monostabilnom režime na súčasné opätovné spustenie + spúšť a –spúšťací kolík |
13 |
OSC výstup |
Poskytuje oscilovaný výstup |
14 |
Vdd |
Pozitívny vstupný kolík IC |
Pracovanie obvodu na generovanie štvorcových vĺn
Na IC môžeme dodať rozsah vstupného napätia 3 až 15 V. V našom okruhu dávame 12v. Rezistor a kondenzátor sú externe pripojené k PIN 2 a skrátené pomocou PIN 3. Kombinácia rezistora a kondenzátora (RC) generuje výstup s určitou frekvenciou. Výstup pre obdĺžnikovú vlnu je odoberaný z PIN 10 v sérii s 200 ohmovým rezistorom.
Vzorec na zistenie hodnoty frekvencie štvorcovej vlny je uvedený nižšie:
f = 1 / 8,8 RC
Príklad: pre matematický výpočet frekvencie pre priebeh znázornený na obrázku
Tu je potenciometer na cca. 7-8% a hodnota C je 0,001uf.
Frekvencia teda je: f = 1 / 8,8 * 70 000 * 0,001 * 10 -6
f = 1623,37 alebo 1,6 kHz (približne)
Rovnaký vzorec možno použiť na vyhľadanie hodnoty RC, ak je známa frekvencia.
Nevýhodou 4047 IC je, že nemôžeme upraviť pracovný cyklus a výstup tohto integrovaného obvodu má konštantný pracovný cyklus 50%. A na riadenie frekvencie používame na zmenu hodnôt R a C v obvode.
Štvorcová vlna generovaná týmto obvodom sa dá ľahko previesť na sínusovú vlnu pomocou niekoľkých odporov a kondenzátorov.
Prevodník štvorcových na sínusové vlny
Tento obvod je modifikáciou vyššie uvedeného obvodu na získanie sínusovej vlny od štvorcovej vlny. Na prevod štvorcovej vlny na sínusovú musíme pridať niekoľko rezistorov a kondenzátorov, ako je znázornené na schéme zapojenia nižšie:
Urobením tejto malej modifikácie sme schopní prevádzať štvorcovú vlnu na sínusovú vlnu.