НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОМАТИКИ ТА МЕТРОЛОГІЇ
ДОСЛІДЖЕННЯ ІМПУЛЬСНИХ СХЕМ НА ОСНОВІ ІНТЕГРАЛЬНОГО ТАЙМЕРА NE555 ІНСТРУКЦІЯ до лабораторної роботи №6а з дисципліни "ЕЛЕМЕНТИ ДИСКРЕТНИХ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИКИ" для студентів базового напряму 6.0914 «Комп'ютеризовані системи, автоматика і управління» та базового напряму 050201 «Системна інженерія» Затверджено на засіданні кафедри комп’ютеризованих систем автоматики Протокол № від Львів - 2009 Дослідження імпульсних схем на основі інтегрального таймера NE555. Інструкція до лабораторної роботи № 6а з дисципліни "Елементи дискретних пристроїв автоматики" для студентів базового напрямку 6.0914 «Комп'ютеризовані системи,автоматика і управління» та базового напрямку 050201 «Системна інженерія» усіх форм навчання / Укл. О.С. Вітер, Р.В.Проць – Львів: НУ(ЛП(, 2009, 12с. Укладачі: О.С.Вітер, канд. техн. наук, доц., Р.В.Проць, канд. техн. наук, доц., Відповідальний за випуск: А.Й. Наконечний д.т.н.,проф. Рецензент: проф. З.Р.Мичуда. 1. Мета роботи Метою роботи є ознайомлення з принципом побудови мультивібраторів, одновібраторів та імпульсних модуляторів на основі інтегрального таймера на мікросхемі NE555 (КР1006ВИ1). 2. Теоретичний вступ При побудові пристроїв автоматики, вимірювальної і обчислювальної техніки часто виникає необхідність у отримані послідовності імпульсів прямокутної форми заданої частоти і з заданим коефіцієнтом заповнення, послідовності імпульсів прямокутної форми з можливістю регулювання їх тривалості, генерування окремого імпульсу заданої тривалості, генерування частотно і широтно модульованих послідовностей імпульсів. Усі ці імпульсні вузли можуть бути побудовані за традиційними схемами на основі дискретних електронних елементів (транзисторів, діодів та ін.) а також на основі стандартних цифрових інтегральних мікросхем. Оптимальним варіантом реалізації поставлених задач слід визнати використання спеціальних інтегральних схем генераторів і формувачів імпульсів, які випускаються рядом фірм. До таких інтегральних схем відноситься універсальна мікросхема таймера 555, яка випускається під назвами КР1006ВИ1, LM555, SE555, NE555 та іншими, що у назвах мають цифри 555. Мікросхема 555 поєднує в собі генератор середньої точності і схеми, якою задається час. Таймер є багатофункціональним і використовується в наступних режимах: Прецизійне генерування заданих часових інтервалів Генерування імпульсів Отримання послідовності часових інтервалів Отримання часової затримки Широтно-імпульсна модуляція (ШІМ) Частотно-імпульсна модуляція (ЧІМ) Схема може генерувати коливання з частотою до 250 кГц при напрузі живлення Е від 4,5 до 18 В. Структурна схема таймера приведена на рис. 1. У склад схеми входять два компаратори DA1 і DA2, які виконують функцію порівняння рівнів сигналів на їхніх входах, RS-тригер на логічних елементах DD1 і DD2 і ключ на транзисторі VT1. Компаратори разом з RS-тригером утворюють тригер Шмітта. На вході схеми є дільник напруги живлення R = R = R, яким встановлені пороги спрацювання тригера Шмітта рівними Е/3 і 2Е/3. На рис. 2 наведена схема таймера у режимі генерування неперервних коливань прямокутної форми. При ввімкненні напруги живлення потенціал на конденсаторі С1 дорівнює нулю. При цьому на виході DD2, який є одночасно виходом таймера, встановлюється високий рівень, а на базі VT1 низький. Тому VT1 закритий і конденсатор С1 починає заряджатися через резистори R1 і R2. Коли потенціал на конденсаторі С1 досягне верхнього порогу спрацювання тригера Шмітта 2Е/3, сигнал на вході
встановиться на низькому рівні. Вихідна напруга RS−тригера також встановиться на низькому рівні, а транзистор VT1 відкриється високим рівнем на виході логічного елемента DD1. Конденсатор С1 при цьому стане розряджатися через резистор R1 до тих пір, поки напруга на ньому не досягне нижнього порогу спрацювання, який дорівнює Е/3. Це станеться за час
(1) Після досягнення нижнього порогу спрацювання тр...