- Potřebný materiál
- Kruhový diagram
- IC 4047
- Práce na obvodu pro generování čtvercové vlny
- Převodník čtverců na sinusové vlny
V tomto tutoriálu vám ukážeme, že jak generovat obdélníkovou vlnu s nízkou spotřebou pomocí IC 4047, potvrdíme také výstup pomocí osciloskopu. V režimu Astable kolísá výstupní křivka 4047 IC mezi vysokou a nízkou logickou úrovní, která je identická s obdélníkovou vlnou. Vyžaduje pouze několik rezistorů a kondenzátorů, které lze externě přidat, aby se vytvořila obdélníková vlna. To lze použít jako hodinový impuls pro některé integrované obvody, které ke své činnosti potřebují hodinový puls. Tuto obdélníkovou vlnu lze dále převést na sinusovou vlnu přidáním několika dalších rezistorů a kondenzátorů.
Potřebný materiál
- IC 4047
- Osciloskop
- Hodnota potenciometru (1 M ohmů)
- Hodnota rezistoru (1k a 200 ohm)
- Hodnota kondenzátoru (0,001uf a 0,1uf)
- Připojení vodičů a sond
- 12V napájení
Kruhový diagram
Obvod je pro tento generátor čtvercových vln uveden výše. Frekvenci čtvercové vlny můžete měnit pohybem potenciometru nebo můžete použít jinou hodnotu odporu a kondenzátoru ke změně výstupní frekvence.
Než se pustíme do podrobností, měli bychom vědět o IC 4047.
IC 4047
4047 IC je jedním z populárních IC s nízkou spotřebou energie. Poskytuje jak monostabilní (jednorázový), tak i astabilní (volný běh) provoz. Má široký rozsah vstupního napětí (3 V až 18 V) a stejnosměrný proudový vstup je až ± 10 mA s vysokým rozsahem provozních teplot −55 ° C až + 125 ° C. Zde používáme IC ke generování čtvercové a sinusové vlny, k tomu potřebujeme jen pár rezistorů a kondenzátorů. IC můžete použít pro generování hodinového pulzu pro různé aplikace. Tento IC se používá hlavně v obvodu invertoru ke generování střídavého proudu ze stejnosměrného proudu.
Aplikace tohoto IC jsou kmitočtové diskriminátory, časovací obvody, aplikace s časovým zpožděním, detekce obálek, násobení kmitočtů a kmitočtové dělení.
Pinový diagram IC 4047
Konfigurace kolíku IC 4047
|
PIN č. |
Název PIN |
Popis |
|
1 |
C |
Slouží k připojení externího kondenzátoru |
|
2 |
R |
Slouží k připojení externího rezistoru |
|
3 |
RCC |
Společný kolík pro připojení odporu a kondenzátoru k němu |
|
4 |
AST ' (Astable bar) |
Nízká při použití v Astabilním režimu |
|
5 |
AST |
Při použití v Astable režimu vysoká |
|
6 |
-Spoušť |
Při použití v režimu Monostable dáváme tomuto kolíku přechod High to Low |
|
7 |
Vss |
Uzemňovací kolík IC |
|
8 |
+ Spouštěč |
Při použití v režimu Monostable dáváme přechodu Low to High na tento pin |
|
9 |
EXT RESET |
Je to externí resetovací kolík. Tím, že tomuto kolíku dáte vysoký impuls, resetuje výstup Q na nízkou hodnotu a Q 'na vysokou hodnotu |
|
10 |
Q |
Poskytněte normální vysoký výkon |
|
11 |
Q ' |
Inverzní výstup pinu 10 znamená, že poskytuje nízký výstup |
|
12 |
Retrigger |
Používá se v režimu Monostable k současnému opětovnému spuštění + aktivačnímu a –spouštěcímu kolíku |
|
13 |
OSC Out |
Poskytuje oscilovaný výstup |
|
14 |
Vdd |
Pozitivní vstupní kolík IC |
Práce na obvodu pro generování čtvercové vlny
Na IC můžeme dodat rozsah vstupního napětí 3 až 15 V. V našem obvodu dáváme 12v. Rezistor a kondenzátor jsou externě připojeny k PIN 2 a zkráceny pomocí PIN 3. Kombinace rezistoru a kondenzátoru (RC) generuje výstup s určitou frekvencí. Výstup pro obdélníkovou vlnu je převzat z PIN 10 v sérii s 200 ohmovým odporem.
Vzorec pro zjištění hodnoty frekvence Square Wave je uveden níže:
f = 1 / 8,8 RC
Příklad: pro matematický výpočet frekvence pro tvar vlny zobrazený na obrázku
Zde je potenciometr na cca. 7-8% a hodnota C je 0,001uf.
Frekvence tedy je: f = 1 / 8,8 * 70 000 * 0,001 * 10 -6
f = 1623,37 nebo 1,6 kHz (přibližně)
Stejný vzorec lze použít k nalezení hodnoty RC, pokud je známa frekvence.
Nevýhodou 4047 IC je, že nemůžeme upravit pracovní cyklus a výstup tohoto IC má konstantní pracovní cyklus 50%. A pro řízení frekvence používáme ke změně hodnot R a C v obvodu.
Čtvercová vlna generovaná tímto obvodem může být snadno převedena na sinusovou vlnu pomocí několika odporů a kondenzátorů.
Převodník čtverců na sinusové vlny
Tento obvod je modifikací výše uvedeného obvodu pro získání sinusové vlny z obdélníkové vlny. Pro převod čtvercové vlny na sinusovou musíme přidat několik rezistorů a kondenzátorů, jak je znázorněno na schématu níže:
Provedením této malé úpravy jsme schopni převést čtvercovou vlnu na sinusovou vlnu.
