МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ УКРАЇНИ Національний університет "Львівська політехніка" Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Лабораторна роботи №2 ДОСЛІДЖЕННЯ ІМПУЛЬСНИХ СХЕМ НА ОСНОВІ ІНТЕГРАЛЬНОГО ТАЙМЕРА NE555 Львів – 2011 Мета роботи: метою роботи є ознайомлення з принципом побудови мультивібраторів, одновібраторів та імпульсних модуляторів на основі інтегрального таймера на мікросхемі NE555 (КР1006ВИ1). 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 тригера Шмітта сигнал
прийме низьке значення і RS− тригер перекинеться у зворотну сторону. Вихідна напруга RS−тригера встановиться на високому рівні і транзистор VT1 закриється. При цьому почнеться заряд конденсатора через два послідовно включені резистори R1 і R2. Напруга на конденсаторі знову досягне верхнього порогу спрацювання за час
(2) Період генерованих коливань
(3) Частота вихідної напруги мультивібратора дорівнює
(4) Коефіцієнт заповнення вихідних імпульсів дорівнює
. (5)

2.2 Генератора ЧІМ сигналу При використанні м/с 555 в режимі генератора ЧІМ сигналу на вхід 5 подається модулюючий сигнал з амплітудою Um (рис. 4). При цьому сумарний рівень напруг на виводі 5 буде дорівнювати
, а на неінвертуючому вході DA2
Ці напруги визначають пороги спрацювання тригера Шмітта. f=1/T. Таблиця 1 UЗ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11  Т 0,854 0,899 0,966 1,045 1,142 1,245 1,403 1,593 1,854 2,248 2,976  f(UЗ) 1,17 1,11 1,03 0,957 0,875 0,803 0,713 0,628 0,539 0,445 0,336  
З даної залежності вибираємо Uз=4В, амплітуда 1 В. Схема моделювання з осцилограмою ЧІМ сигналу


2.3 Широтно-імпульсний модулятор Якщо мікросхема включена для роботи в режимі одновібратора, і він запускається неперервною послідовністю імпульсів (рис. 5), то при подачі на вхід 5 модулюючого сигналу з амплітудою Um, здійснюється широтно-імпульсна модуляція. Таблиця 2 UЗ 3 4 5 6 7 8 9 10 11  Т 0,12 0,18 0,24 0,3 0,39 0,48 0,61 0,79 2,2  
З даної залежності вибираємо Uз=6В, амплітуда 0,25 В. Схема моделювання з осцилограмою ЧІМ сигналу



Висновок: на даній лабораторній роботі ми навчилися досліджувати операції, які виконуються логічними елементами та комбінаційними схемами і ознайомилися з логічними функціями. При порівнянні експериментальних результатів і результатів моделювання, вони зійшлися, що свідчить про правильність виконання лабораторної роботи.