Circuite de temporizare

Releu pas cu pas cu 2 contacte(step by step relay 2contacts) (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Circuite de temporizare

Circuite digitale


Intrebarea 1

Nu stați acolo! Construiți ceva!

Învățarea de a analiza circuitele digitale necesită mult studiu și practică. În mod obișnuit, elevii practică prin lucrul prin numeroase probleme de probă și verificând răspunsurile lor față de cele oferite de manual sau instructor. În timp ce acest lucru este bun, există o cale mult mai bună.

Veți învăța mult mai mult prin construirea și analizarea circuitelor reale, permițând echipamentul de testare să furnizeze "răspunsurile" în loc de o carte sau de o altă persoană. Pentru exerciții de construire a circuitelor de succes, urmați acești pași:

  1. Desenați schema schematică a circuitului digital care urmează să fie analizat.
  2. Construiți cu atenție acest circuit pe un panou sau alt mediu convenabil.
  3. Verificați precizia construcției circuitului, urmărind fiecare cablu la fiecare punct de conectare și verificând elementele unu-câte unul pe diagramă.
  4. Analizați circuitul, determinând toate stările logice de ieșire pentru condițiile de intrare date.
  5. Măriți cu atenție aceste stări logice, pentru a verifica corectitudinea analizei.
  6. Dacă există erori, verificați cu atenție construcția circuitului în funcție de diagramă, apoi reanalizați cu atenție circuitul și re-măsurați.

Asigurați-vă întotdeauna că tensiunile sursei de alimentare sunt în limitele specificațiilor pentru circuitele logice pe care intenționați să le utilizați. În cazul în care TTL, sursa de alimentare trebuie să fie o sursă de reglare cu 5 volți, ajustată la o valoare cât mai apropiată de 5, 0 volți DC.

O modalitate prin care puteți economisi timp și reduce posibilitatea de eroare este să începeți cu un circuit foarte simplu și să adăugați incremental componente pentru a crește complexitatea acestuia după fiecare analiză, mai degrabă decât să construiți un circuit complet nou pentru fiecare problemă de practică. O altă tehnică de economisire a timpului este de a reutiliza aceleași componente într-o varietate de configurații diferite de circuite. În acest fel, nu va trebui să măsurați valoarea unei componente mai mult decât o dată.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Lăsați electronii înșiși să vă dea răspunsul la propriile "probleme practice"!

Note:

Experiența mea a fost că studenții au nevoie de multă practică cu analiza circuitului pentru a deveni competenți. În acest scop, instructorii oferă de obicei studenților lor o mulțime de probleme de practică prin care să lucreze și oferă răspunsuri elevilor să-și controleze munca. În timp ce această abordare îi face pe studenți să se familiarizeze cu teoria circuitelor, nu reușește să le educe pe deplin.

Elevii nu au nevoie doar de practică matematică. Aceștia au nevoie, de asemenea, de circuite de construcție practice practice și de echipamente de testare. Deci, sugerez următoarea abordare alternativă: elevii ar trebui să își construiască propriile "probleme practice" cu componente reale și să încerce să prezică diferitele stări logice. În acest fel, teoria digitală "vine în viață", iar studenții dobândesc o experiență practică pe care nu o vor câștiga decât prin rezolvarea ecuațiilor booleene sau prin simplificarea hărților Karnaugh.

Un alt motiv pentru a urma această metodă de practică este de a învăța metodele științifice ale studenților: procesul de testare a unei ipoteze (în acest caz predicții de stare logică) prin efectuarea unui experiment real. Elevii vor dezvolta, de asemenea, abilități reale de depanare, deoarece uneori fac erori de construcție a circuitelor.

Petreceți câteva momente de timp cu clasa dvs. pentru a revizui unele dintre "regulile" de construire a circuitelor înainte de a începe. Discutați aceste probleme cu elevii dvs. în aceeași manieră Socratică, în mod normal, ați discuta cu întrebările din foaia de lucru, în loc să le spuneți pur și simplu ce ar trebui și nu ar trebui să facă. Nu mă mai opresc niciodată să fiu uimită de modul în care elevii slab înțeleg instrucțiunile atunci când sunt prezentați într-un format tipic de prelegere (instructor monolog)!

Vă recomand foarte mult circuitele logice CMOS pentru experimentele la domiciliu, unde elevii nu pot avea acces la o sursă de alimentare reglementată de 5 volți. Circuitele CMOS moderne sunt mult mai rezistente în ceea ce privește descărcarea statică decât primele circuite CMOS, astfel încât temerile studenților care lezează aceste dispozitive prin faptul că nu au un laborator "potrivit" înființat la domiciliu sunt în mare măsură nefondate.

O notă adresată acelor instructori care se pot plânge de timpul "irosit" trebuie să-i facă pe elevi să construiască circuite reale în loc să analizeze doar matematic circuitele teoretice:

Care este scopul studenților care vă ia cursul "panoul de lucru" panoul panoului de lucru implicit?

intrebarea 2

Următoarea diagramă schematică prezintă un circuit temporizat realizat dintr-un UJT și un SCR:

Împreună, combinația dintre R1, C1, R2, R3 și Q1 formează un oscilator de relaxare, care emite un semnal de undă pătrată. Explicați modul în care o oscilație de undă pătrată este capabilă să efectueze o întârziere simplă de timp pentru încărcătură, unde sarcina este alimentată un anumit timp după închiderea comutatorului de comutare. Explicați, de asemenea, scopul rețelei RC formată din C 2 și R 4 .

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Amintiți-vă că CR 1 are nevoie doar de un impuls la poarta sa pentru a întoarce (și blocați-l)! C 2 și R4 formează un diferențiator pasiv pentru a condiționa semnalul de unde pătrat de la oscilatorul UJT.

Următoarele întrebări: cum ați sugera modificarea acestui circuit pentru a face ca întârzierea să se ajusteze "notele ascunse"> Note:

Știind că UJT formează un oscilator, este tentant să credem că sarcina se va aprinde și se va stinge în mod repetat. Prima teză din răspuns explică de ce nu se va întâmpla acest lucru.

Am primit ideea de bază pentru acest circuit de la a doua ediție a

, de Stephen L. Herman.

Întrebarea 3

Circuitul integrat "555" al modelului este un "cip" foarte popular și util folosit în scopuri de sincronizare în circuitele electronice. Baza pentru funcția de sincronizare a acestui circuit este o rețea rezistor-condensator (RC)

În această configurație, cipul "555" acționează ca un oscilator : comutarea înainte și înapoi între stările de ieșire "înaltă" (tensiune completă) și "joasă" (fără tensiune). Durata de timp a uneia dintre aceste stări este stabilită de acțiunea de încărcare a condensatorului prin ambele rezistoare (R 1 și R 2 în serie). Durata de timp a celeilalte state este stabilită de descărcarea condensatorului printr-o rezistență (R 2 ):

Evident, constanta de timp de încărcare trebuie să fie τ charge = (R 1 + R 2 ) C, în timp ce constanta de timp de descărcare este τ descărcare = R 2 C. În fiecare dintre stări, condensatorul fie se încarcă sau descarcă 50% (în funcție de funcționarea cipului 555), așa că știm expresia e ((-t) / (τ)) = 0, 5 sau 50%.

Dezvoltați două ecuații pentru a prezice timpul "încărcare" și timpul de descărcare de gestiune a acestui circuit de timer 555, astfel încât oricine va proiecta un astfel de circuit pentru întârzieri specifice va ști ce valori ale rezistorului și ale condensatorului de utilizat.


Note de subsol:

Pentru cei care trebuie să știe de ce, timerul 555 din această configurație este proiectat pentru a menține ciclul de tensiune al condensatorului între 1/3 din tensiunea de alimentare și 2/3 din tensiunea de alimentare. Deci, atunci când condensatorul se încarcă de la 1/3 V CC la valoarea sa (finală) de tensiune de alimentare completă (V CC ), având acest ciclu de încărcare întrerupt la 2/3 V CC de către cipul 555 constituie încărcarea la jumătatea drumului punct, de la 2/3 la jumătatea distanței între 1/3 și 1. La descărcare, condensatorul pornește de la 2/3 V CC și este întrerupt la CC 1/3 V, care reprezintă din nou 50% din calea de unde a început să se îndrepte în cele din urmă (în cele din urmă)
.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

t sarcină = - ln0, 5 (R1 + R2) C

t descărcare = - ln0, 5 R 2 C

Note:

Deși se pare că este prematur să introducem cipul de timp 555 atunci când elevii își termină studiile despre DC, am vrut să ofer o aplicație practică a circuitelor RC și, de asemenea, a algebrei în generarea de ecuații utile. Dacă considerați că această întrebare este prea avansată pentru grupul dvs. de studenți, treceți prin toate acestea.

De altfel, am simplificat diagrama în care arată capacul de descărcare: există de fapt un alt curent la locul de muncă aici. Deoarece nu era relevant pentru problemă, am omis. Cu toate acestea, unii studenți pot fi suficient de pricepuți pentru a prinde omisiunea, așa că o arăt aici:

Rețineți că acest al doilea curent (prin baterie) nu merge nicăieri în apropierea condensatorului și deci este irelevant pentru timpul ciclului de descărcare.

Întrebarea 4

Circuitul integrat de tip "555" este un timer extrem de versatil, utilizat într-o mare varietate de circuite electronice pentru funcțiile de întârziere și oscilator. Inima timer-ului 555 este o pereche de comparatoare și un zăvor de SR:

Diferitele intrări și ieșiri ale acestui circuit sunt etichetate în schema de mai sus, deoarece apar adesea în foi de date ("Thresh" pentru prag, "Ctrl" sau "Cont" pentru control etc.).

Pentru a utiliza temporizatorul 555 ca un multivibrator astabil, conectați-l doar la un condensator, o pereche de rezistoare și o sursă de curent continuu ca atare:

Dacă ar fi fost să se măsoare formele de undă de tensiune la punctele de testare A și B cu un osciloscop cu dublă urmă, am vedea următoarele:

Explicați ce se întâmplă în acest circuit astabil când ieșirea este "ridicată" și, de asemenea, atunci când este "scăzută".

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Când ieșirea este ridicată, condensatorul se încarcă prin cele două rezistoare, tensiunea crescând. Când ieșirea este scăzută, condensatorul se descarcă printr-o singură rezistență, curentul scufundându-se prin terminalul "Disch" al lui 555.

Următoarea întrebare: manipulați algebric ecuația pentru frecvența de operare a acestui circuit astabil, astfel încât să rezolve pentru R 2 .

f = 1


(ln2) (R1 + 2R2) C

Întrebare de provocare: explicați de ce ciclul de sarcină al ieșirii acestui circuit este întotdeauna mai mare de 50%.

Note:

Această configurație populară a circuitului integrat 555 merită să vă petreceți timpul analizând și discutând cu studenții.

Întrebarea 5

Acest circuit astable 555 are un potențiometru care permite un ciclu de sarcină variabil:

Cu dioda în loc, ciclul de funcționare al formei de undă de ieșire poate fi reglat la mai puțin de 50%, dacă se dorește. Explicați de ce dioda este necesară pentru această capacitate. De asemenea, identificați modul în care ștergătorul potențiometrului trebuie mutat pentru a micșora ciclul de funcționare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Dioda permite ca o parte din rezistența potențiometrului să fie ocolită în timpul ciclului de încărcare al condensatorului, permițând (potențial) o mai mică rezistență în circuitul de încărcare decât în ​​circuitul de descărcare.

Pentru a micșora ciclul de funcționare, deplasați ștergătorul în sus (spre rezistența fixă, departe de condensator).

Întrebare la întrebare: scrieți o rezolvare a ecuațiilor pentru curentul mediu tras de circuitul de timer 555, în timp ce se încarcă și se descarcă condensatorul în timp ce se generează un impuls de ciclu de funcționare de 50%. Să presupunem că nici un curent nu este extras de la sursa de alimentare de către circuit în timp ce condensatorul se descarcă și folosiți această aproximare a ecuației condensatorului "Legea lui Ohm" pentru a calcula curentul mediu prin ciclul de încărcare:

i = C DV


dt

Adevărata lege "O hm" pentru un condensator

Am avg = C Av


At

Capacitive Ö Hm's Law "rezolvarea pentru curentul mediu

Note:

Această întrebare probează într-adevăr înțelegerea conceptuală a studenților despre timerul 555, folosit ca un multivibrator astabil (oscilator). Dacă unii studenți nu pot să înțeleagă funcția diodei, să le lumineze înțelegerea prin faptul că îi urmărește căile de încărcare și descărcare. Odată ce au înțeles ce fel de curent se întâmplă în ambele cicluri ale timerului, ar trebui să poată recunoaște ceea ce face dioda și de ce este necesar.

Întrebarea 6

O utilizare populară a timer-ului 555 este ca un multivibrator monostabil . În acest mod, 555 va emite un impuls de lungime fixă ​​când este comandat de un impuls de intrare:

Cât de mică trebuie să treacă tensiunea de declanșare pentru a iniția impulsul de ieșire "# 6"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Impulsul de declanșare trebuie să scadă sub 1/3 din tensiunea de alimentare pentru a iniția secvența de sincronizare.

t puls = 1.1RC

Note:

Elevii dumneavoastră vă vor arăta cum au derivat matematic răspunsul lor bazându-se pe cunoștințele lor despre modul în care condensatorii se încarcă și se descarcă. Multe manuale și foi de date oferă aceeași ecuație, dar este important ca elevii să poată să se dedice ei înșiși din ceea ce știu deja despre condensatori și constante ale timpului RC. De ce este important acest lucru? Deoarece în zece ani nu își vor aminti această ecuație specializată, dar probabil își vor aminti încă ecuația generală constantă din timp de când au învățat-o în cursurile de bază de electricitate DC (și aplicându-le la locul de muncă). Motto-ul meu este "nu-ți mai aduce aminte ce-ți dai seama".

Întrebarea 7

Un circuit secvențial de cronometru poate fi construit din mai multe circuite IC 555 cascadate împreună. Examinați acest circuit și determinați cum funcționează:

Vă puteți gândi la orice aplicații practice pentru un circuit precum "# 7"> Răspuns dezvăluiți Ascundeți răspunsul

Fiecare ciclu de cronometru 555 este declanșat de marginea negativă a impulsului de pe terminalul de declanșare . O rețea diferențială pasivă între fiecare temporizator 555 asigură faptul că numai un scurt impuls negativ este trimis la terminalul de declanșare al următorului cronometru de la terminalul de ieșire al celui anterior acestuia.

Următoarea întrebare: atunci când circuitele de timer sunt cascadate ca aceasta, își întârzie timpul lor se adaugă sau se înmulțește pentru a face timpul total de întârziere? Asigurați-vă că vă explicați raționamentul.

Note:

Aplicațiile practice abundă pentru un astfel de circuit. O aplicație capricioasă este de a energiza becurile secvențiale pentru o mașină, pentru a da un efect vizual de semnalizare interesant. Un circuit timer secvențial a fost folosit pentru a face acest lucru doar pentru anumiți ani de mașini (clasice) Ford Cougar. Alte aplicații mai utilitare pentru cronometrele secvențiale includ secvențe de pornire pentru o varietate de sisteme electronice, comenzi de lumină de trafic și aparate de uz casnic automatizate.

Întrebarea 8

Preziceți modul în care funcționarea acestui circuit astronomic 555 astabil va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Mai specific, identificați ce se va întâmpla cu tensiunea condensatorului (V C1 ) și tensiunea de ieșire (V out ) pentru fiecare condiție de defecțiune. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Rezistorul R 1 nu este deschis:
Parte de lipire (scurt) peste rezistor R 1 :
Rezistor R 2 nu funcționează deschis:
• Punte de lipire (scurt) pe rezistorul R 2 :
Capacitorul C 1 nu este scurtat:

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Rezistor R 1 nu se deschide: Tensiunea capacitorului rămâne la ultima valoare, tensiunea de ieșire rămâne la ultima valoare.
Partea de lipire (scurt) pe rezistența R 1 : Cronometrul IC se va deteriora la primul ciclu de descărcare.
Rezistor R 2 nu este deschis: Tensiunea capacitorului rămâne la ultima valoare, tensiunea de ieșire rămâne la ultima valoare.
Pâlnie de lipire (scurt) pe rezistența R 2 : Frecvența de oscilație aproape se dublează, iar ciclul de funcționare crește până la aproape 100%.
Capacitorul C 1 nu este scurtcircuitat: Tensiunea capacitorului trece la 0 volți DC, tensiunea de ieșire rămâne "ridicată".

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 9

Acest circuit utilizează un circuit integrat "555" pentru a produce un semnal de tensiune joasă cu frecvență joasă (văzut între borna "ieșire" a cipului și masă), care se utilizează pentru a activa și a dezactiva o pereche de tranzistoare lampă mare. Preziceți modul în care acest circuit va fi afectat ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Tranzistorul Q1 nu funcționează (colector-emițător):
Tranzistor Q 2 nu se deschide (colector-emițător):
Rezistor R 3 nu funcționează deschis:
Tranzistor Q 1 nu este scurt (colector-emițător):

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Tranzistor Q 1 nu se deschide (colector-la-emițător): Lampa rămâne oprită, nu există curent prin nici un terminal al Q2.
Tranzistorul Q 2 nu este deschis (colector-emițător): Lampa rămâne oprită, nu există curent prin nici un terminal al Q 2, curent normal de bază prin Q 1, fără curent prin colectorul Q 1 .
Rezistor R 3 nu se deschide: Lampa rămâne oprită, nu există curent prin nici un terminal al Q1 sau Q2.
Tranzistorul Q 1 nu este scurtcircuitat (colector-emițător): Lampa rămâne aprinsă, nivelurile de curent "pline" pe terminalele Q1 și Q2.

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 10

Ce s-ar întâmpla cu funcționarea acestui circuit temporizator astable 555 dacă un rezistor a fost conectat accidental între terminalul "Control" și sol "/ / www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/01435x01. png ">

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Adăugarea unui rezistor între terminalul de comandă și masă ar mări frecvența circuitului, precum și scăderea amplitudinii vârf-vârf a semnalului val de "fierăstrău" de-a lungul condensatorului de sincronizare.

Următoarele întrebări: adăugarea acestui rezistor afectează semnalul de ieșire (pinul 3) și amplitudinea? Explicați de ce sau de ce nu. Dacă amplitudinea este afectată, crește sau scade cu rezistența în loc?

Note:

Cereți studenților dvs. să explice de ce schimbările de frecvență și amplitudine în acest circuit. Este prea ușor pentru un student să repete pur și simplu răspunsul dat de foaia de lucru! Țineți-i pe studenți responsabili de raționamente prin funcționarea unui circuit ca acesta.

Întrebarea 11

Un elev își construiește primul circuit de temporizare astatic 555, folosind un cip TLC555CP. Din păcate, pare să aibă o problemă. Uneori, ieșirea cronometrului se oprește pur și simplu, fără nici o cauză aparentă. Stranger încă, problema apare adesea la momentul exact când cineva își mută mâna în câțiva centimetri de la placa de circuit (fără să atingă nimic!).

Ce ar putea ca elevul să fi greșit în asamblarea acestui circuit pentru a provoca o astfel de problemă? Ce măsuri ați lua pentru a depana această problemă?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Nu voi dezvălui cauza cea mai probabilă, dar vă voi da acest indiciu: circuitul integrat TLC555CP ("chip") utilizează tehnologia CMOS.

Note:

În fiecare an, se pare că am cel puțin un student care se confruntă cu această problemă specială, de obicei ca rezultat al asamblării rapide a circuitului (fără a face toate conexiunile necesare cu ace pe cip). Aceasta este o întrebare bună pentru a vă gândi la clasă, explorând posibilele cauze și metode de diagnosticare.

Întrebarea 12

Identificați cel puțin o defecțiune componentă care ar determina întotdeauna scăderea rezultatului final al temporizatorului 555:

Pentru fiecare dintre defectele propuse, explicați de ce va cauza problema descrisă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Rezistorul R 1 a eșuat.
Repartiți-vă puntea precedentă rezistență R 2 .
Nici o putere pentru IC 555 de cronometru.

Note:

Asigurați-vă că ați discutat motivele pentru care fiecare dintre defectele componentelor propuse de elevii dvs. ar determina ca producția finală să nu fie niciodată ridicată. Posibilitățile variază de la vizibil la obscur, iar explorarea acestora va întări înțelegerea studenților despre 555 ca un multivibrator monostabil.

Întrebarea 13

Modularea lățimii pulsului sau PWM este un mijloc foarte popular de a controla puterea la o sarcină electrică, cum ar fi un bec sau un motor DC. Cu controlul PWM, ciclul de funcționare al unui semnal digital de înaltă frecvență (on / off) este variat, cu efectul variației puterii disipate la sarcină:

Unul dintre avantajele majore în utilizarea PWM pentru a proporționa puterea la o sarcină este că tranzistorul de comutare final funcționează cu o disipare minimă a căldurii. Dacă trebuia să folosim un tranzistor în modul său liniar ("activ"), ar risipi mult mai multă căldură atunci când controlați viteza acestui motor! Prin disiparea mai puțină căldură, circuitul consumă mai puțină energie.

Explicați de ce tranzistorul de putere din acest circuit funcționează mai rece atunci când se tamponează semnalul PWM de la timerul 555, mai degrabă decât dacă acesta funcționează în mod liniar. De asemenea, identificați în ce direcție trebuie să se deplaseze ștergătorul potențiometrului pentru a mări viteza motorului.

Întrebare cu privire la provocare: să presupunem că trebuie să controlam puterea unui motor de curent continuu, când tensiunea de funcționare a motorului depășește cu mult tensiunea de lucru a cronometrului 555. Evident, avem nevoie de o sursă de alimentare separată pentru motor, dar cum am interfața în condiții de siguranță a ieșirii 555 cu tranzistorul de putere pentru a controla viteza motorului "# 13"> Răspuns dezvălui Ascunde răspuns

Vă las să cercetați răspunsul la motivul pentru care PWM este o modalitate mai eficientă de a controla puterea de încărcare. Acesta este un concept foarte important în domeniul electronicii de putere!

Pentru a mări viteza motorului, deplasați ștergătorul potențiometrului în sus (așa cum este prezentat în schema).

Iată o soluție posibilă a problemei interfeței unui timer 555 cu un motor DC de înaltă tensiune:

Note:

Există multă literatură disponibilă care discută controlul puterii PWM și avantajele sale față de controlul liniar al puterii. Elevii noștri ar trebui să aibă dificultăți în găsirea ei pe cont propriu!

Discutați cu ei soluția propusă pentru problema motorului de înaltă tensiune. Ce scop (s) face / face releul de stare solidă a servi "panoul panoului de lucru al panoului panou-default" itemscope>

Întrebarea 14

Este obișnuit să vedeți un condensator conectat între terminalul "Control" și masă în circuitele de timer 555, mai ales când este important momentul precis.

Explicați ce scop are condensatorul C 2 în acest circuit.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

C 2 acționează ca un condensator de decuplare, pentru a ajuta la stabilizarea pragului și la declanșarea tensiunilor de referință interne la 555.

Întrebare provocare: ce parametrii operaționali ai circuitului definesc valoarea capacității necesare a notelor C 2 "ascunse"> Note:

Decuplarea pinilor de alimentare pe un cip este importantă, dar aici elevii ajung să vadă o altă variație a decuplării. Dacă timpul permite, lucrați printr-o problemă de probă cu elevii dvs. de dimensionare a condensatorului C 2, dat fiind o anumită frecvență de funcționare a circuitului astabil. Notă: acest lucru vă va oferi o altă ocazie de a utiliza teorema lui Thevenin. . .

Întrebarea 15

Circuitele integrate speciale numite elemente de întârziere sau porți de întârziere sunt fabricate pentru a oferi întârzieri intenționate în circuitele digitale în nanosecunde. Identificați un număr de componentă pentru un astfel de IC, căutați în fișa tehnică și descrieți o aplicație în care s-ar putea să fie nevoie.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Un număr de piesă pentru tine de cercetare este 74LS31. Astfel de elemente de întârziere ar putea fi utilizate pentru a furniza ample set-up și / sau timp de așteptare pentru semnale care intră în flip-flop.

Note:

Discutați cu elevii dvs. de ce există astfel de dispozitive, în lumina existenței celor 555 de cronometre. De ce nu a putut fi folosit un timer 555 în același scop ca și 74LS31?

Întrebarea 16

O măsură importantă a formelor de undă ale impulsurilor este ciclul de funcționare . Dă-i o precizie. definiție matematică pentru acest termen.

De asemenea, scrieți o rezolvare a ecuațiilor pentru lățimea pulsului dată ciclului de funcționare (D) și frecvenței (f).

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

"Ciclul de funcționare" este o măsură a formei de undă a impulsului în timp și a duratei sale totale (perioadă):

D = t on


t total

Vă voi lăsa să vă dați seama cum să scrieți o rezolvare a ecuațiilor pentru lățimea pulsului (t on ) în termeni de ciclu de funcționare și frecvență.

Note:

Ciclul de funcționare este un concept foarte important, deoarece informațiile analogice pot fi transmise prin ciclul de sarcină variabil al unei forme de undă digitale, altfel. Discutați această cerere cu elevii dvs., dacă timpul permite.

Întrebarea 17

Cercetați "pinout" pentru un circuit integrat cu temporizator 555, într-un pachet DIP cu 8 pini. Apoi, etichetați pinii așa cum se arată în această figură:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Această întrebare este un exercițiu simplu în cercetarea unei fișe de date a componentelor.

Întrebarea 18

Scrieți ecuații pentru timpul de încărcare și descărcare a condensatorului, având în vedere valorile lui R 1, R 2 și C într-un circuit al acestui model:

Bazați ecuațiile la regulile generale ale circuitelor cu timp constant RC. Nu copiați doar ecuațiile completate dintr-o carte de referință! Să presupunem că tranzistorul de descărcare 555 este un comutator perfect când este pornit (picătură de 0 volți). Rețineți că tensiunea de alimentare nu este relevantă pentru aceste calcule, atâta timp cât rămâne constantă în timpul ciclului de încărcare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

t sarcină = - ln0, 5 (R1 + R2) C

t descărcare = - ln0, 5 R 2 C

Următoarele întrebări: scrieți o ecuație pentru frecvența circuitului, valori date de R 1, R 2 și C. Apoi scrieți o altă ecuație pentru ciclul de funcționare al circuitului.

Note:

Elevii dumneavoastră vă vor arăta cum au derivat matematic răspunsul lor bazându-se pe cunoștințele lor despre modul în care condensatorii se încarcă și se descarcă. Multe manuale și foi de date oferă aceeași ecuație, dar este important ca elevii să poată să se dedice ei înșiși din ceea ce știu deja despre condensatori și constante ale timpului RC. De ce este important acest "meta-tag-uri ascunse-print">

Instrumente asociate:

Calculator de conversie a cuplului Calculator de separare a puterii N-Way Calculator Microstrip Calculator de lungime de undă

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →