- Požadované komponenty
- Kruhový diagram
- Práce v obvodu chybějícího pulzního detektoru
- Testování chybějícího obvodu detektoru pulzu
- Aplikace
Když signál prochází náhlou změnou ze základní hodnoty na vyšší hodnotu a po nějaké době opět přijde na základní hodnotu z vyšší hodnoty. Říká se tomu pulzní signál.
Ve výše uvedeném obrázku ukazuje první křivka jediný impuls, kde se signál během krátké doby mění z 0 na 5v (nízký na vysoký) a 5v na 0 (vysoký na nízký). Druhý průběh zobrazuje proud 5voltových pulzů v signálním vedení. Nyní, když dojde k selhání některých pulzů v tomto pulzním řetězci, které mají předdefinovaný časový interval, je k detekci chybějících pulzů vyžadován obvod detektoru chybějících pulzů. Obvod detektoru je schopen poskytovat upozornění na chybějící puls. Poslední křivka zobrazená na obrázku je chybějící pulzní signál.
Zde postavíme jednoduchý obvod detektoru chybějících pulzů s několika komponentami.
Požadované komponenty
1. Nepájivá deska
2. 555 IC časovač
3. 2 ks 10k rezistory
4. BC337 NPN bipolární spojovací tranzistor
5. Jednožilové vodiče pro připojení v prkénku.
6. Keramický diskový kondenzátor 0,01 uF
7. Keramický diskový kondenzátor 0,1 uF
8. Zdroj napětí 12 voltů / 500 mA (lze použít adaptér)
Potřebujeme několik dalších věcí, abychom otestovali obvod chybějícího pulzního detektoru:
1. Jakýkoli druh tlačítka (V tomto projektu se hmatový spínač používá k přerušení vstupních impulzů.)
2. Zdroj, který poskytuje nepřetržité a stabilní pulsy.
Může to být generátor funkcí nebo jakýkoli druh zdroje čtvercových nebo trojúhelníkových vln.
3. Osciloskop pro měření výstupu.
555 IC časovač
555 Timer IC je klasický časovač IC, který lze použít v mnoha druzích aplikací souvisejících s časováním, zde zkontrolujte všechny obvody časovače 555. Jedná se o 8kolíkový IC. Pinový diagram IC 555 časovače je zobrazen na následujícím obrázku.
BC337 NPN tranzistor
Transistor BC337 je bipolární tranzistor NPN. Není nutné zde specificky používat tento tranzistor, lze použít jakýkoli NPN tranzistor. Tranzistor BC337 se skládá ze 3 kolíků, základny, vysílače a kolektoru, jak je znázorněno na následujícím obrázku:
Kruhový diagram
Schéma chybějícího obvodu detektoru pulzu je uvedeno níže:
Zde je vstup připojen k základně tranzistoru BC337 přes odpor 10k. Ve schématu je také zobrazeno IC připojení 555 časovače. Kondenzátor C1 je zapojen paralelně s tranzistorem T1. Přepínač SW1 se používá pro účely testování a pro zajištění zmeškaného pulzu.
Obvod je konstruován na prkénku, jak je znázorněno na následujícím obrázku:
Práce v obvodu chybějícího pulzního detektoru
555 Timer iC je konfigurován jako monostabilní generátor pulsů. 555 IC vyžaduje pro generování pulsů RC oscilátor, který je vytvářen pomocí odporu R2 a kondenzátoru C1. Hodnoty R2 a C1 určují časové období v monostabilním režimu. Tranzistor BC337 je připojen přes kondenzátor C1. Vstupní signál je přímo připojen ke spouštěcímu kolíku časovače IC 555 a také je připojen k tranzistoru pomocí jediného 10k základního rezistoru.
Když vstupní signál neposkytuje žádný chybějící puls, časovač IC 555 poskytuje obdélníkovou vlnu přes výstup.
Nyní dorazí chybějící puls, tranzistor T1 se zapne a když je kondenzátor C1 připojen přes tranzistor, vybije se BC337. Během této doby vybíjení RC oscilátor neposkytuje IC 555 dokonalý časovací interval. Výstup tedy zůstává vysoký.
Hodnoty odporu R2 a kondenzátoru C1 zajišťují řízení časování obvodů.
Testování chybějícího obvodu detektoru pulzu
Pro otestování obvodu je vyžadován zdroj signálu, který poskytuje nepřetržité impulsy. Zde se kalibrační bod osciloskopu používá pro účely zdroje vstupního signálu.
Na výše uvedeném obrázku je zobrazen kalibrační bod osciloskopu, který poskytuje obdélníkovou vlnu 1 kHz v amplitudě pěti voltů.
K přerušení nebo vynechání vstupních impulzů se používá hmatový spínač, který je připojen k základně tranzistoru BC337 a k zemi.
Kdykoli je stisknut hmatový spínač, základna tranzistoru BC337 je zkratována se zemí. Z tohoto důvodu se tranzistor vypne a kondenzátory C1 se nabijí.
Na výše uvedeném obrázku poskytuje osciloskop dva signály, červený je vstupní a žlutý výstupní. Po stisknutí spínače dojde k vynechání impulzů a obvod poskytne obdélníkovou vlnu v době trvání zmeškaného impulzu.
Dále můžete zkontrolovat níže uvedené video, abyste viděli vstupní a výstupní průběh v osciloskopu:
Kompletní fungování obvodu chybějícího pulzního detektoru je zobrazeno na videu na konci.
Aplikace
Chybějící obvod generátoru impulzů je vynikající aplikací klasického časovače IC 555. Může spustit poplach nebo upozornit uživatele, když dojde k zastavení nebo přerušení nějakého procesu.
1. Mnoho systémů ventilátorů elektroniky poskytuje během provozu nepřetržité impulsy. Tento obvod může snadno určit a spustit alarm, pokud byl ventilátor zastaven nebo nefunguje tak, jak by měl.
2. V lékařské oblasti se obvod detekce chybějícího pulzu používá se zařízeními pro monitorování srdečního rytmu. To by mohlo lékaře varovat před abnormalitami srdečního rytmu.
3. Tento obvod je také velmi užitečný pro detekci ztráty zdroje střídavého proudu.
4. Lze jej také použít pro detekci půlvlny nebo plné vlny v různých provozech souvisejících s měřením zdroje signálu.
5. V průmyslové oblasti, kde je vyžadována rychlá detekce, lze použít detektor chybějících pulzů.