يمكن الحصول على نبضات مستطيلة ذات نطاق واسع من الترددات ودورات العمل باستخدام مضخم التشغيل uA741.

يظهر الرسم التخطيطي لمولد النبض المربع أدناه.

في الرسم التخطيطي، يشكل المكثفان C1 وR1 دائرة ضبط الوقت. تشكل المقاومات R2 و R3 مقسم جهد يوفر جزءًا ثابتًا من جهد الخرج إلى الطرف غير المقلوب الخاص بمضخم العمليات كجهد مرجعي.

مولد نبض مستطيل مع تردد قابل للتعديل. وصف العمل

في البداية، سيكون الجهد عبر المكثف C1 صفرًا وسيكون خرج مضخم التشغيل مرتفعًا. ونتيجة لذلك، يبدأ المكثف C1 بالشحن من جهد موجب عبر مقياس الجهد R1.

عندما يتم شحن المكثف C1 إلى مستوى يصبح عنده الجهد عند الطرف المقلوب لمضخم العمليات أعلى من الجهد عند الطرف غير المقلوب، يتحول خرج مضخم العمليات إلى السالب.

في هذه الحالة، يتم تفريغ المكثف بسرعة خلال R1، ثم يبدأ في الشحن إلى القطب السالب. عندما يتم شحن C1 من جهد سلبي، بحيث يكون الجهد عند الطرف المقلوب أكثر سلبية من الطرف غير المقلوب، يتحول خرج مكبر الصوت إلى الموجب.

الآن يتم تفريغ المكثف بسرعة خلال R1 ويبدأ الشحن من القطب الموجب. سيتم تكرار هذه الدورة إلى ما لا نهاية، وستكون نتيجتها موجة مربعة مستمرة عند الخرج بسعة من + Vcc إلى -Vcc.

يمكن التعبير عن فترة تذبذب مولد الموجة المربعة باستخدام المعادلة التالية:

كقاعدة عامة، المقاومة R3 تساوي R2. ومن ثم يمكن تبسيط معادلة الفترة:

تي = 2.1976R1C1

يمكن تحديد التردد بالصيغة: F = 1 / T

الآن القليل عن مضخم التشغيل uA741

يعد مضخم التشغيل uA741 عبارة عن IC شائع جدًا ويمكن استخدامه في العديد من الدوائر.

يتوفر مكبر الصوت LM741 في حزمة DIP بلاستيكية ذات 8 سنون تحتوي على مضخم صوت واحد.

يمكن تطبيق مضخم التشغيل uA741 في العديد من الدوائر الإلكترونية، مثل: جهاز التفاضل، والمتكامل، والجامع، والطرح، ومضخم الصوت التفاضلي، ومضخم الصوت المسبق، ومولد التردد، وما إلى ذلك.

على الرغم من أن uA741 يعمل عادةً من مصدر طاقة ثنائي القطب، إلا أنه يمكنه أيضًا العمل بنجاح من مصدر طاقة أحادي القطب.

تظهر تخصيصات الدبوس لـ uA741 في الشكل التالي:

نطاق جهد الإمداد uA741 هو +/- 5 إلى +/- 18 فولت.

الدبوس رقم 1 و5 مخصصان لإعداد الإزاحة الصفرية. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل مقاومة متغيرة 10K بالطرفين 1 و 2، ومنزلق المقاوم بالطرف 4.

الحد الأقصى لتبديد الطاقة لـ uA741 هو 500 ميجاوات.

نقوم بتجميع مولد وظائف بسيط لمختبر هواة الراديو المبتدئين

مساء الخير يا هواة الراديو الأعزاء! مرحبا بكم في الموقع ""

نقوم بتجميع مولد إشارة - مولد وظيفة. الجزء 3.

مساء الخير يا هواة الراديو الأعزاء! في درس اليوم في بداية مدرسة هواة الراديوسوف ننتهي من جمع وظيفة المولد. سنقوم اليوم بتجميع لوحة الدوائر المطبوعة، ولحام جميع الأجزاء المرفقة، والتحقق من وظائف المولد وتكوينه باستخدام برنامج خاص.

ولذا، أقدم لكم النسخة النهائية من لوحة دوائري المطبوعة التي تم صنعها في البرنامج الذي تناولناه في الدرس الثاني - تخطيط سبرينت:

إذا لم تتمكن من إنشاء نسختك الخاصة من اللوحة (لم ينجح شيء ما، أو كنت كسولًا، لسوء الحظ)، فيمكنك استخدام "التحفة الفنية" الخاصة بي. يبلغ حجم اللوحة 9x5.5 سم وتحتوي على وصلتين (خطين باللون الأزرق). هنا يمكنك تنزيل هذا الإصدار من اللوحة بتنسيق Sprint Layout^

(63.6 كيلو بايت، 3,607 زيارة)

وبعد استخدام تقنية الكي والحفر بالليزر كانت النتيجة قطعة العمل التالية:

يتم تصنيع المسارات الموجودة على هذه اللوحة بعرض 0.8 مم، ويبلغ قطر جميع الفوط تقريبًا 1.5 مم، وجميع الثقوب تقريبًا مصنوعة بمثقاب 0.7 مم. أعتقد أنه لن يكون من الصعب جدًا عليك فهم هذه اللوحة، وأيضًا، اعتمادًا على الأجزاء المستخدمة (خاصة أدوات التشذيب)، قم بإجراء التغييرات الخاصة بك. أريد أن أقول على الفور أنه تم اختبار هذه اللوحة وإذا تم لحام الأجزاء بشكل صحيح، تبدأ الدائرة في العمل على الفور.

قليلا عن وظائف وجمال اللوحة.عندما تلتقط لوحة مصنوعة في المصنع، ربما لاحظت مدى سهولة إعدادها لأجزاء اللحام - يتم تطبيق ما يسمى بـ "طباعة الشاشة الحريرية" باللون الأبيض في الأعلى والأسفل، حيث يتم وضع أسماء الأجزاء و تكون مواقعها مرئية على الفور، مما يجعل الحياة سهلة للغاية عند لحام العناصر المشعة. عند رؤية مقعد عنصر الراديو، لن تخطئ أبدًا في الفتحات التي تريد إدخاله فيها، كل ما عليك فعله هو إلقاء نظرة على الرسم التخطيطي واختيار الجزء المطلوب وإدخاله ولحامه. لذلك سنصنع اليوم لوحة قريبة من المصنع أي. دعونا نطبق طباعة الشاشة الحريرية على الطبقة من جانب الأجزاء. الشيء الوحيد هو أن هذه "الطباعة بالشاشة الحريرية" ستكون سوداء. عملية بسيطة جدا. على سبيل المثال، إذا استخدمنا برنامج Sprint Layout، فعند الطباعة نحدد الطبقة K1 (الطبقة الموجودة على جانب الأجزاء)، ونطبعها كما هو الحال بالنسبة للوحة نفسها (ولكن في صورة معكوسة فقط)، ونضع بصمة على جانب اللوحة التي لا يوجد بها رقائق (مع جوانب الأجزاء)، قم بتوسيطها (والنمط مرئي إلى حد ما في ضوء اللوحة المحفورة) وباستخدام طريقة LUT نقوم بنقل الحبر إلى PCB. العملية هي نفسها عند نقل الحبر إلى النحاس، ونحن معجبون بالنتيجة:

بعد حفر الثقوب، سترى بالفعل تخطيط الأجزاء الموجودة على اللوحة. والشيء الأكثر أهمية هو أن هذا لا يتعلق فقط بجمال اللوحة (على الرغم من أن اللوحة الجميلة، كما قلت بالفعل، هي مفتاح التشغيل الجيد والطويل الأمد للدائرة التي قمت بتجميعها)، ولكن الأهم من ذلك، لتسهيل مزيد من لحام الدائرة. إن الدقائق العشر التي تقضيها في تطبيق "الطباعة بالشاشة الحريرية" تؤتي ثمارها بشكل كبير في الوقت المناسب عند تجميع الدائرة. يقوم بعض هواة الراديو، بعد إعداد اللوحة للحام وتطبيق "طباعة الشاشة الحريرية"، بتغطية الطبقة الموجودة على جانب الأجزاء بالورنيش، وبالتالي حماية "طباعة الشاشة الحريرية" من المسح. أود أن أشير إلى أن مسحوق الحبر الموجود على PCB يلتصق جيدًا، وبعد لحام الأجزاء، سيتعين عليك إزالة الصنوبري المتبقي من اللوحة باستخدام مذيب. إذا وصل المذيب إلى "الطباعة الحريرية" المطلية بالورنيش، فإنه يؤدي إلى ظهور طلاء أبيض، عند إزالته، تنفجر "الطباعة الحريرية" نفسها (وهذا واضح للعيان في الصورة، وهذا بالضبط ما فعلته)، لذلك أعتقد أنه ليس من الضروري استخدام الورنيش. بالمناسبة، جميع النقوش وملامح الأجزاء مصنوعة بسمك خط يبلغ 0.2 مم، وكما ترون، يتم نقل كل هذا بشكل مثالي إلى textolite.

وهذا ما تبدو عليه لوحتي (بدون وصلات وصل ومرفقات):

كان من الممكن أن تبدو هذه اللوحة أفضل بكثير لو لم أقم بتلميعها. ولكن يمكنك، كما هو الحال دائمًا، التجربة، وبالطبع القيام بالأفضل. بالإضافة إلى ذلك، لدي مكثفان C4 مثبتان على اللوحة، ولم تكن لدي القيمة المطلوبة (0.22 ميكروفاراد)، لذا استبدلتهما بمكثفين سعة 0.1 ميكروفاراد لتوصيلهما على التوازي.

فلنكمل. بعد أن قمنا بلحام جميع الأجزاء على اللوحة، نقوم بلحام وصلتين ومقاومات لحام R7 وR10 وتبديل S2 باستخدام أقسام من أسلاك التركيب. لم نقم بلحام المفتاح S1 بعد، ولكننا نصنع وصلة عبور من سلك، ونقوم بتوصيل المسامير 10 من الدائرة الدقيقة ICL8038 والمكثف C3 (أي نقوم بتوصيل النطاق من 0.7 إلى 7 كيلو هرتز)، ونزود الطاقة من طاقة المختبر (آمل أن يتم تجميعها) إمداد مدخلات مثبتات الدوائر الدقيقة بحوالي 15 فولت من جهد التيار المستمر

نحن الآن جاهزون لاختبار وتكوين المولد الخاص بنا. كيفية التحقق من وظائف المولد. بسيط جدا. نحن نلحم بالمخرجات X1 (1:1) و"المشتركة" لأي مكبر صوت عادي أو سيراميكي (على سبيل المثال، من ساعة صينية في ساعة منبه). عندما يتم توصيل الطاقة، سوف نسمع صوت تنبيه. عند تغيير المقاومة R10، سوف نسمع كيف تتغير نغمة إشارة الخرج، وعند تغيير المقاومة R7، سوف نسمع كيف يتغير حجم الإشارة. إذا لم يكن لديك هذا، فإن السبب الوحيد هو لحام عناصر الراديو بشكل غير صحيح. تأكد من مراجعة المخطط مرة أخرى، والقضاء على أوجه القصور وسيكون كل شيء على ما يرام!

ولنفترض أننا تجاوزنا هذه المرحلة من تصنيع المولدات. إذا لم ينجح شيء ما، أو كان يعمل ولكن ليس بشكل صحيح، فتأكد من طرح أسئلتك في التعليقات أو في المنتدى. معا سوف نحل أي مشكلة.

فلنكمل. هذا هو الشكل الذي تبدو عليه اللوحة جاهزة للتكوين:

ما نراه في هذه الصورة. مصدر الطاقة - "التمساح" الأسود للسلك المشترك، "التمساح" الأحمر للإدخال الإيجابي للمثبت، "التمساح" الأصفر - للإدخال السلبي لمثبت الجهد السلبي. مقاومات متغيرة ملحومة R7 وR10، بالإضافة إلى المفتاح S2. من مصدر الطاقة في المختبر الخاص بنا (هذا هو المكان الذي يكون فيه مصدر الطاقة ثنائي القطب مفيدًا)، نقوم بتزويد الدائرة بجهد يبلغ حوالي 15-16 فولت، بحيث تعمل مثبتات الدائرة الدقيقة بجهد 12 فولت بشكل طبيعي.

بعد توصيل الطاقة بمدخلات المثبتات (15-16 فولت)، استخدم جهاز اختبار للتحقق من الجهد عند مخرجات المثبتات (±12 فولت). اعتمادًا على مثبتات الجهد المستخدمة، سيختلف الجهد عن ± 12 فولت، ولكنه قريب منه. إذا كانت الفولتية الخاصة بك عند مخرجات المثبتات سخيفة (لا تتوافق مع ما هو مطلوب)، فهناك سبب واحد فقط - ضعف الاتصال بالأرض. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه حتى عدم وجود اتصال موثوق به مع "الأرض" لا يتعارض مع تشغيل المولد الموجود على السماعة.

حسنًا، الآن نحتاج فقط إلى تكوين المولد الخاص بنا. سنقوم بتنفيذ الإعداد باستخدام برنامج خاص - الذبذبات الافتراضية. يمكنك العثور على الإنترنت على العديد من البرامج التي تحاكي تشغيل راسم الذبذبات على شاشة الكمبيوتر. خاصة بالنسبة لهذا الدرس، قمت بمراجعة العديد من هذه البرامج واخترت أحد البرامج، والذي يبدو لي أنه يحاكي راسم الذبذبات بشكل أفضل - أداة Virtins المتعددة. يتضمن هذا البرنامج عدة برامج فرعية - راسم الذبذبات، ومقياس التردد، ومحلل الطيف، والمولد، بالإضافة إلى واجهة روسية:

هنا يمكنك تحميل هذا البرنامج:

(41.7 ميجا بايت، 5,371 زيارة)

البرنامج سهل الاستخدام، ولتكوين المولد الخاص بنا، فإنك تحتاج فقط إلى الحد الأدنى من المعرفة بوظائفه:

من أجل تكوين المولد الخاص بنا، نحتاج إلى الاتصال بالكمبيوتر عبر بطاقة الصوت. يمكنك الاتصال عبر مدخل الخط (لا يتوفر هذا في جميع أجهزة الكمبيوتر) أو عبر موصل الميكروفون (متوفر في جميع أجهزة الكمبيوتر). للقيام بذلك، نحتاج إلى أخذ بعض سماعات الرأس القديمة غير الضرورية من هاتف أو جهاز آخر، مع قابس بقطر 3.5 ملم، وتفكيكها. بعد التفكيك، قم بلحام سلكين بالقابس - كما هو موضح في الصورة:

بعد ذلك، قم بلحام السلك الأبيض بالأرضي والسلك الأحمر بالدبوس X2 (1:10). قمنا بضبط التحكم في مستوى الإشارة R7 على الحد الأدنى للموضع (تأكد من عدم حرق بطاقة الصوت) وقم بتوصيل القابس بالكمبيوتر. نطلق البرنامج، وفي نافذة العمل سنرى برنامجين قيد التشغيل - راسم الذبذبات ومحلل الطيف. قم بإيقاف تشغيل محلل الطيف، وحدد "المقياس المتعدد" على اللوحة العلوية وقم بتشغيله. ستظهر نافذة توضح تردد إشارتنا. باستخدام المقاوم R10 قمنا بضبط التردد على حوالي 1 كيلو هرتز، وقمنا بضبط المفتاح S2 على الموضع "1" (الإشارة الجيبية). وبعد ذلك، باستخدام مقاومات القطع R2 وR4 وR5، نقوم بتكوين المولد الخاص بنا. أولاً، شكل الإشارة الجيبية مع المقاومات R5 وR4، لتحقيق شكل موجة جيبية على الشاشة، ثم تبديل S2 إلى الموضع "3" (إشارة مستطيلة)، باستخدام المقاوم R2، نحقق تناظر الإشارة. يمكنك أن ترى كيف يبدو الأمر حقًا في هذا الفيديو القصير:

بعد الانتهاء من الخطوات وإعداد المولد، نقوم بلحام المفتاح S1 به (بعد إزالة وصلة العبور) ونقوم بتجميع الهيكل بأكمله في علبة جاهزة أو محلية الصنع (انظر الدرس الخاص بتجميع مصدر الطاقة).

لنفترض أننا تعاملنا مع كل شيء بنجاح، وظهر جهاز جديد في معدات راديو الهواة لدينا - وظيفة المولد . لن نقوم بتجهيزه بمقياس تردد بعد (لا توجد دائرة مناسبة) ولكننا سنستخدمه بهذا الشكل، مع العلم أنه يمكننا ضبط التردد الذي نحتاجه باستخدام البرنامج أداة Virtins المتعددة. سنقوم بتجميع مقياس تردد للمولد على متحكم دقيق، في قسم "المتحكمات الدقيقة".

ستكون مرحلتنا التالية في المعرفة والتنفيذ العملي لأجهزة راديو الهواة هي تجميع تركيبات الإضاءة والموسيقى باستخدام مصابيح LED.

عند تكرار هذا التصميم، كانت هناك حالة عندما لم يكن من الممكن تحقيق الشكل الصحيح للنبضات المستطيلة. ومن الصعب أن نقول سبب ظهور مثل هذه المشكلة، ربما بسبب الطريقة التي تعمل بها الشريحة. حل المشكلة سهل جدا. للقيام بذلك، تحتاج إلى استخدام مشغل Schmitt على شريحة K561(KR1561)TL1 وفقًا للرسم البياني أدناه. تتيح لك هذه الدائرة تحويل الجهد من أي شكل إلى نبضات مستطيلة ذات شكل جيد جدًا. يتم توصيل الدائرة بالفجوة الموجودة في الموصل القادم من الطرف 9 من الدائرة الدقيقة، بدلاً من المكثف C6.

لاختبار وإعداد مكبرات الصوت المختلفة، بما في ذلك مكبرات الصوت 3H، من المفيد استخدام مولد نبض مربع. عادة، يتم تصنيع هذه المولدات وفقا لدائرة متعددة الهزاز متناظرة باستخدام ترانزستورات ثنائية القطب من نفس الهيكل ومع دائرتين لضبط التردد. ومع ذلك، من الممكن تجميع مولد أبسط باستخدام ترانزستورين لبنيتين مختلفتين (انظر الشكل) مع دائرة واحدة لضبط التردد.

هذه هي الطريقة التي يعمل بها المولد. عندما يتم تطبيق جهد الإمداد (لم يتم شحن المكثف C1)، يتم فتح الترانزستور VT1 قليلاً بواسطة التيار المتدفق عبر المقاوم المتحيز R1. تيار المجمع لهذا الترانزستور هو التيار الأساسي لـ VT2 ويفتحه. يؤدي الجهد المتزايد على حمل المجمع للأخير من خلال السلسلة C1R2 إلى فتح الترانزستور VT1 بشكل أكبر، ونتيجة لذلك تحدث عملية تشبه الانهيار الجليدي لفتح كلا الترانزستورات - يتم تشكيل الجزء الأمامي من نبض مستطيل.

يتم تحديد مدة الجزء العلوي من النبضة من خلال مدة شحن المكثف C1 من خلال المقاوم R2. مع شحن هذا المكثف، يتناقص التيار الأساسي للترانزستور VT1 وتأتي لحظة تحدث فيها عملية تشبه الانهيار الجليدي لإغلاق كلا الترانزستورات. يتشكل انخفاض الجهد السلبي عبر الحمل - انخفاض النبض. يتم تحديد مدة التوقف المؤقت بين النبضات من خلال مدة تفريغ المكثف C1 بواسطة التيار المتدفق عبر المقاومات R1 و R2. ثم تتكرر العملية.

يمكن شرح تشغيل المولد بشكل مختلف. يتم تغطية مكبر الصوت ذو المرحلتين بدائرة ردود فعل إيجابية (عناصر R2C1) وفي نفس الوقت يتم إحضاره إلى الوضع الخطي للترانزستور VT1 من خلال تطبيق التحيز على قاعدته من خلال المقاوم R1. لذلك، تنشأ تذبذبات الاسترخاء. لتحقيق الاستقرار في تشغيل المولد، يتم تغطية كل مرحلة بدائرة OOS - في المرحلة الأولى تكون صغيرة ويتم تنفيذها من خلال المقاوم R1، وفي المرحلة الثانية يتم تضمين المقاوم R5 في دائرة باعث الترانزستور VT2.

يعمل المولد بثبات عند جهد إمداد يتراوح من 1.5 إلى 12 فولت، بينما يتراوح استهلاك التيار من 0.15 إلى عدة مللي أمبير. إن سعة نبضات الخرج عند "الإخراج 1" تتجاوز قليلاً نصف جهد الإمداد، وعند "الإخراج 2" تكون أقل بحوالي 10 مرات. إذا رغبت في ذلك، يمكنك إجراء مرحلة تقسيم أخرى (1/100) عن طريق إضافة مقاومة بمقاومة تبلغ 240 مترًا بين الطرف السفلي للمقاومة R4 والسلك المشترك.

مع تصنيفات المكونات المشار إليها في الرسم البياني وجهد الإمداد 2.5 فولت، كان الاستهلاك الحالي 0.2 مللي أمبير، وكان تردد النبض 1000 هرتز، وكانت دورة التشغيل 2 (موجة مربعة)، وكانت سعة النبض عند "الإخراج 1" 1 فولت. .

بالطبع، مع مثل هذا المولد البسيط، تعتمد معلمات الإشارة بشكل ملحوظ على جهد مصدر الطاقة. لذلك، يجب ضبط المولد على الجهد الذي سيتم استخدامه به. إذا لم يكن هناك توليد، يتم تحديد المقاوم R1 وربما R5. يتم ضبط دورة تشغيل النبضات عن طريق اختيار المقاوم R2.

أحد الاستخدامات المحتملة للمولد هو استخدامه كمنارة ضوئية وامضة، على سبيل المثال، في جهاز المراقبة. ثم يتم تشغيل مصباح LED أو مصباح متوهج مصغر على التوالي مع المقاوم R5، ويتم استخدام مكثف بسعة تصل إلى أجزاء من ميكروفاراد بحيث يكون تردد التوليد 0.5...1 هرتز. للحصول على السطوع المطلوب لضوء المؤشر، يمكنك تثبيت المقاومات R3، R5 ذات المقاومة المنخفضة، واستبعاد R4 باعتبارها غير ضرورية.

يحتاج هواة الراديو إلى استقبال إشارات الراديو المختلفة. وهذا يتطلب وجود مولد منخفض التردد وعالي التردد. غالبًا ما يُطلق على هذا النوع من الأجهزة اسم مولد الترانزستور نظرًا لميزة تصميمه.

معلومات إضافية.المولد الحالي هو جهاز ذاتي التأرجح يتم إنشاؤه واستخدامه لتوليد الطاقة الكهربائية في الشبكة أو تحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر بكفاءة معينة.

أجهزة الترانزستور ذاتية التأرجح

ينقسم مولد الترانزستور إلى عدة أنواع:

• وفقًا لنطاق تردد إشارة الخرج؛
• حسب نوع الإشارة المولدة؛
• وفقا لخوارزمية العمل.

ينقسم نطاق التردد عادة إلى المجموعات التالية:

• 30 هرتز - 300 كيلو هرتز - نطاق منخفض، منخفض محدد؛
• 300 كيلو هرتز - 3 ميجا هرتز - المدى المتوسط، المدى المتوسط ​​المحدد؛
• 3-300 ميجاهرتز - نطاق عالٍ، محدد HF؛
• أكثر من 300 ميجاهرتز – نطاق فائق الارتفاع، مخصص للميكروويف.

هذه هي الطريقة التي يقسم بها هواة الراديو النطاقات. بالنسبة للترددات الصوتية، يستخدمون النطاق 16 هرتز - 22 كيلو هرتز ويقسمونه أيضًا إلى مجموعات منخفضة ومتوسطة وعالية. هذه الترددات موجودة في أي جهاز استقبال صوتي منزلي.

يعتمد التقسيم التالي على نوع إخراج الإشارة:

• الجيوب الأنفية – يتم إصدار الإشارة بطريقة جيبية.
• وظيفية - إشارات الإخراج لها شكل محدد خصيصا، على سبيل المثال، مستطيلة أو مثلثة؛
• مولد الضوضاء - يتم ملاحظة نطاق تردد موحد عند الخرج؛ قد تختلف النطاقات حسب احتياجات المستهلك.

تختلف مضخمات الترانزستور في خوارزمية التشغيل الخاصة بها:

• RC - المجال الرئيسي للتطبيق - النطاق المنخفض والترددات الصوتية؛
• LC - المجال الرئيسي للتطبيق - الترددات العالية؛
• مذبذب الحظر - يستخدم لإنتاج إشارات نبضية ذات دورة تشغيل عالية.

الصورة على المخططات الكهربائية

أولاً، دعونا نفكر في الحصول على نوع إشارة جيبية. أشهر مذبذب يعتمد على ترانزستور من هذا النوع هو مذبذب Colpitts. هذا مذبذب رئيسي ذو محاثة واحدة ومكثفين متصلين بالسلسلة. يتم استخدامه لتوليد الترددات المطلوبة. توفر العناصر المتبقية وضع التشغيل المطلوب للترانزستور بالتيار المباشر.

معلومات إضافية.كان إدوين هنري كولبيتز رئيس قسم الابتكار في شركة ويسترن إلكتريك في بداية القرن الماضي. وكان رائدا في تطوير مكبرات الصوت الإشارة. ولأول مرة، أنتج هاتفًا لاسلكيًا يسمح بإجراء المحادثات عبر المحيط الأطلسي.

مذبذب هارتلي الرئيسي معروف أيضًا على نطاق واسع. إنها، مثل دائرة Colpitts، سهلة التجميع، ولكنها تتطلب محاثة مستغلة. في دائرة هارتلي، يتم توليد مكثف واحد وملفين حثيين متصلين على التوالي. تحتوي الدائرة أيضًا على سعة إضافية للحصول على ردود فعل إيجابية.

المجال الرئيسي لتطبيق الأجهزة الموصوفة أعلاه هو الترددات المتوسطة والعالية. يتم استخدامها للحصول على ترددات حاملة، وكذلك لتوليد تذبذبات كهربائية منخفضة الطاقة. تستخدم أجهزة الاستقبال الخاصة بمحطات الراديو المنزلية أيضًا مولدات التذبذب.

جميع التطبيقات المدرجة لا تتحمل الاستقبال غير المستقر. للقيام بذلك، يتم إدخال عنصر آخر في الدائرة - مرنان الكوارتز للتذبذبات الذاتية. في هذه الحالة، تصبح دقة مولد التردد العالي قياسية تقريبًا. يصل إلى مليون من المئة. في أجهزة الاستقبال الراديوية، يتم استخدام الكوارتز حصريًا لتحقيق الاستقرار في الاستقبال.

أما بالنسبة للمولدات ذات التردد المنخفض والصوت، فهناك مشكلة خطيرة للغاية هنا. لزيادة دقة الضبط، مطلوب زيادة في الحث. لكن زيادة الحث تؤدي إلى زيادة حجم الملف مما يؤثر بشكل كبير على أبعاد جهاز الاستقبال. لذلك، تم تطوير دائرة مذبذب Colpitts البديلة - مذبذب بيرس منخفض التردد. لا يوجد فيه أي محاثة، ويستخدم في مكانه مرنان التذبذب الذاتي الكوارتز. بالإضافة إلى ذلك، يسمح لك مرنان الكوارتز بقطع الحد الأعلى للتذبذبات.

في مثل هذه الدائرة، تمنع السعة المكون الثابت للانحياز الأساسي للترانزستور من الوصول إلى الرنان. يمكن هنا توليد إشارات تصل إلى 20-25 ميجاهرتز، بما في ذلك الصوت.

يعتمد أداء جميع الأجهزة قيد النظر على خصائص الرنين للنظام الذي يتكون من السعات والمحاثة. ويترتب على ذلك أنه سيتم تحديد التردد من خلال خصائص المصنع للمكثفات والملفات.

مهم!الترانزستور هو عنصر مصنوع من أشباه الموصلات. يحتوي على ثلاثة مخارج وقادر على التحكم في تيار كبير عند الخرج من إشارة دخل صغيرة. قوة العناصر تختلف. يستخدم لتضخيم وتبديل الإشارات الكهربائية.

معلومات إضافية.تم عرض أول ترانزستور في عام 1947. وظهر مشتقه، ترانزستور التأثير الميداني، في عام 1953. في عام 1956 مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لاختراع الترانزستور ثنائي القطب. بحلول الثمانينات من القرن الماضي، تم إخراج الأنابيب المفرغة بالكامل من الإلكترونيات الراديوية.

وظيفة مولد الترانزستور

تم اختراع المولدات الوظيفية المعتمدة على ترانزستورات التذبذب الذاتي لإنتاج إشارات نبضية متكررة بشكل منهجي لشكل معين. يتم تحديد شكلها من خلال الوظيفة (ظهر اسم المجموعة الكاملة من المولدات المماثلة نتيجة لذلك).

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من النبضات:

• مستطيلي؛
• الثلاثي.
• مسننة.

غالبًا ما يتم الاستشهاد بالمهزاز المتعدد كمثال على أبسط منتج LF للإشارات المستطيلة. لديها أبسط دائرة للتجميع DIY. غالبًا ما يبدأ مهندسو الإلكترونيات الراديوية بتنفيذه. السمة الرئيسية هي عدم وجود متطلبات صارمة لتصنيفات وشكل الترانزستورات. يحدث هذا بسبب حقيقة أن دورة العمل في الهزاز المتعدد يتم تحديدها من خلال السعات والمقاومات في الدائرة الكهربائية للترانزستورات. يتراوح تردد الهزاز المتعدد من 1 هرتز إلى عدة عشرات من كيلو هرتز. من المستحيل تنظيم تذبذبات عالية التردد هنا.

يتم الحصول على إشارات مسننة ومثلثة عن طريق إضافة دائرة إضافية إلى دائرة قياسية ذات نبضات مستطيلة عند الخرج. اعتمادا على خصائص هذه السلسلة الإضافية، يتم تحويل النبضات المستطيلة إلى نبضات مثلثة أو مسننة.

حجب المولد

وهو في جوهره عبارة عن مكبر للصوت تم تجميعه على أساس الترانزستورات مرتبة في سلسلة واحدة. نطاق التطبيق ضيق - مصدر مثير للإعجاب، ولكن عابر في الوقت المناسب (المدة من الألف إلى عدة عشرات من الميكروثانية) إشارات النبض مع ردود فعل إيجابية استقرائية كبيرة. دورة العمل أكثر من 10 ويمكن أن تصل إلى عدة عشرات الآلاف في القيم النسبية. هناك حدة خطيرة للواجهات، عمليا لا تختلف في الشكل عن المستطيلات المنتظمة هندسيا. يتم استخدامها في شاشات أجهزة أشعة الكاثود (منظار سينمائي، راسم الذبذبات).

مولدات النبض تعتمد على ترانزستورات التأثير الميداني

والفرق الرئيسي بين الترانزستورات ذات التأثير الميداني هو أن مقاومة المدخلات قابلة للمقارنة بمقاومة الأنابيب الإلكترونية. يمكن أيضًا تجميع دوائر كولبيتس وهارتلي باستخدام ترانزستورات التأثير الميداني، ويجب اختيار الملفات والمكثفات ذات الخصائص التقنية المناسبة فقط. وإلا فإن مولدات الترانزستور ذات التأثير الميداني لن تعمل.

الدوائر التي تحدد التردد تخضع لنفس القوانين. لإنتاج نبضات عالية التردد، يكون الجهاز التقليدي الذي يتم تجميعه باستخدام ترانزستورات التأثير الميداني أكثر ملاءمة. لا يتجاوز ترانزستور التأثير الميداني الحث في الدوائر، لذلك تعمل مولدات إشارة التردد اللاسلكي بشكل أكثر استقرارًا.

المجددون

يمكن استبدال دائرة LC للمولد بإضافة مقاوم نشط وسالب. هذه طريقة تجديدية للحصول على مكبر للصوت. هذه الدائرة لديها ردود فعل إيجابية. وبفضل هذا، يتم تعويض الخسائر في الدائرة التذبذبية. الدائرة الموصوفة تسمى متجددة.

مولد الضوضاء

والفرق الرئيسي هو الخصائص الموحدة للترددات المنخفضة والعالية في النطاق المطلوب. وهذا يعني أن استجابة السعة لجميع الترددات في هذا النطاق لن تكون مختلفة. وهي تستخدم في المقام الأول في معدات القياس وفي الصناعة العسكرية (خاصة الطائرات والصواريخ). بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام ما يسمى بالضوضاء "الرمادية" لإدراك الصوت من خلال الأذن البشرية.

مولد صوت بسيط DIY

لنفكر في أبسط مثال - قرد العواء. ما عليك سوى أربعة عناصر: مكثف فيلم، 2 ترانزستورات ثنائية القطب ومقاوم للتعديل. سيكون الحمل باعثًا كهرومغناطيسيًا. بطارية بسيطة 9 فولت كافية لتشغيل الجهاز. تشغيل الدائرة بسيط: يقوم المقاوم بضبط الانحياز على قاعدة الترانزستور. ردود الفعل تحدث من خلال مكثف. يغير المقاوم الضبط التردد. يجب أن يكون للحمل مقاومة عالية.

مع كل التنوع في الأنواع والأحجام والتصميمات للعناصر قيد النظر، لم يتم اختراع ترانزستورات قوية للترددات العالية جدًا. لذلك، يتم استخدام المولدات المعتمدة على الترانزستورات ذاتية التذبذب بشكل أساسي في نطاقات التردد المنخفضة والعالية.

فيديو

تقنية القياس

مولد NE555 مع التحكم في التردد

بالمناسبة، تم تطوير المتحكم الدقيق NE555 في عام 1971 وهو ناجح جدًا لدرجة أنه يتم استخدامه حتى يومنا هذا. هناك العديد من نظائرها، ونماذج أكثر وظيفية، وتعديلات، وما إلى ذلك، ولكن الشريحة الأصلية لا تزال ذات صلة.

الوصف NE555

الدائرة الدقيقة عبارة عن مؤقت متكامل. يتم إنتاجه حاليًا بشكل أساسي في عبوات DIP (في السابق كانت هناك إصدارات معدنية مستديرة).

الرسم البياني الوظيفي يبدو مثل هذا.

أرز. 1. المخطط الوظيفي

يمكن أن تعمل في أحد الوضعين الرئيسيين:

1. الهزاز المتعدد (أحادي الاستقرار)؛

2. مولد النبض.

نحن مهتمون فقط بالخيار الأخير.

مولد بسيط على NE555

ويرد أدناه مخطط أبسط.

أرز. 2. دائرة المولد NE555

أرز. 3. الرسم البياني لجهد الخرج

وبالتالي، سيتم حساب تردد التذبذب (مع الفترة t على الرسم البياني) بناءً على الصيغة التالية:

و = 1 / (0.693*C*(R1 + 2*R2))،

وبناء على ذلك، فإن صيغة الفترة الكاملة هي:

ر = 0.693*С*(R1 + 2*R2).

يتم حساب زمن النبض (t1) على النحو التالي:

t1 = 0.693 * (R1 + R2) * C،

فإن الفجوة بين النبضات (t2) تكون هكذا:

t2 = 0.693 * R * 2 * C

من خلال تغيير قيم المقاومات والمكثف، يمكنك الحصول على التردد المطلوب مع مدة نبضة معينة والتوقف المؤقت بينهما.

مولد تردد قابل للتعديل على NE555

الخيار الأبسط هو إعادة تصميم دائرة المولد غير المنظمة.

أرز. 4. دائرة المولدات

هنا يتم استبدال المقاوم الثاني بمقاومين قابلين للتعديل متصلين بثنائيات متعاقبة.

هناك خيار آخر لمذبذب قابل للتعديل على جهاز توقيت 555.

أرز. 5. دائرة مذبذب قابل للتعديل على جهاز توقيت 555

هنا، من خلال تبديل موضع المفتاح (عن طريق تشغيل المكثف المطلوب)، يمكنك تغيير نطاق التردد القابل للتعديل:

• 3-153 هرتز؛
• 437-21000 هرتز؛
• 1.9-95 كيلو هرتز.

يزيد المفتاح الموجود أمام الصمام الثنائي D1 من دورة التشغيل، ولا يحتاج حتى إلى استخدامه في الدائرة (أثناء تشغيله، قد يتغير نطاق التردد قليلاً).

من الأفضل تركيب الترانزستور على المشتت الحراري (حتى لو كان صغيرًا).

يتم التحكم في دورة التشغيل والتردد بواسطة مقاومات متغيرة R3 وR2.

اختلاف آخر مع التنظيم.

أرز. 6. المخطط مولد منظم

IC1 هو جهاز توقيت NE555N.

الترانزستور عبارة عن ترانزستور ذو تأثير ميداني عالي الجهد (لتقليل تأثير التسخين حتى عند التيارات العالية).

دائرة أكثر تعقيدًا بعض الشيء، وتعمل مع عدد أكبر من نطاقات التحكم.

أرز. 7. دائرة تعمل بعدد كبير من نطاقات التحكم

جميع التفاصيل موضحة بالفعل في الرسم التخطيطي. يتم تنظيمه عن طريق تشغيل أحد النطاقات (على المكثفات C1-C5) ومقاييس الجهد P1 (المسؤولة عن التردد)، P4 (المسؤولة عن السعة).

الدائرة تتطلب مصدر طاقة ثنائي القطب!

تاريخ النشر: 21.02.2018

آراء القراء

• فالنتين / 16.06.2019 - 18:53
  ضمن الشكل 3 في صيغة مدة التوقف المؤقت بين النبضات، قم بإزالة العلامة النجمية الإضافية وجعل الصيغة t2=0.693×R2×C
• شادي أبو سليم / 09.03.2018 - 13:55
  الرجاء مساعدتك في استخدام الدائرة الإلكترونية باستخدام 555 المدمج لضبط عرض النبضة والتحكم بها، لإضافة التحكم في الفلاش وإطفاء وإشعال المصباح في نفس الدائرة يجب أن يصل تردد الدائرة إلى 500 كيلو هرتز يوجد الدائرة الموجودة على الموقع مشابهة لكن البريد يتقلب قليلا [البريد الإلكتروني محمي]يتم التحكم في التيار والتردد بواسطة المقاومات المتغيرة R3 و R2. اختلاف آخر مع التنظيم. تين. 6. مخطط المولد المنظم