- •Работа № 4 Исследование схем на основе интегрального таймера
- •Экспериментальная часть
- •1. Исследование одновибратора на таймере
- •2. Исследование одновибратора – генератора пилообразного напряжения на таймере
- •3. Исследование мультивибратора на таймере
- •4. Исследование автогенератора «пачки» импульсов на таймерах
- •Расчетная часть
- •Содержание отчета
- •Расчетные формулы и пояснения к схемам
- •Сведения о компонентах
2. Исследование одновибратора – генератора пилообразного напряжения на таймере
2.1. На основе предыдущей схемы собрать схему одновибратора – генератора пилообразного напряжения на таймере (рис. 2). При подаче на вход схемы импульса положительной полярности на выходах схемы формируются прямоугольный (Uвых.1) и пилообразный (Uвых.2) импульсы одинаковой длительности. Получение пилообразного импульса обусловлено линейным ростом напряжения на времязадающем конденсаторе C3 при его заряде от источника тока на транзисторе VT2. Ток заряда C3 можно изменять с помощью потенциометра R7, при этом чем больше ток, тем быстрее возрастает напряжение на конденсаторе C3 и тем меньше длительность импульсов на выходах схемы.
Перед включением питания установить параметры входного импульса те же, что в п. 1.1. Установить во времязадающую цепь конденсатор C3 емкостью 0,022 мкФ. Регулятор потенциометра R3 установить в крайнее (нижнее по схеме) положение.
2.2. После проверки схемы включить источник питания, генератор Г5-63 и осциллограф АСК-1022. Подключая канал В осциллографа к выводам 2, 7, 3 DA1, убедиться в правильной работе схемы. Зарисовать осциллограммы работы схемы (Uвх, Uзап Uвых2, Uвых1), измерить параметры амплитуду и длительность выходных импульсов. Результаты занести в таблицу 2.
Рис. 2. Схема исследования одновибратора – генератора пилообразного напряжения на таймере
Таблица 2. Результаты исследования одновибратора – генератора пилообразного напряжения (рис.2)
C3 |
Положение потенциометра R5 |
R6+R7` |
tи эксп, мс |
I0 расч, мА |
tи расч. , мс |
0,022 мкФ |
«Нижнее» |
2,4 кОм |
|
|
|
«Среднее» |
7,4 кОм |
|
|
|
|
«Верхнее» |
12,4 кОм |
|
|
|
|
0,1 мкФ |
«Нижнее» |
2,4 кОм |
|
|
|
«Среднее» |
7,4 кОм |
|
|
|
|
«Верхнее» |
12,4 кОм |
|
|
|
Примечание. R7` - сопротивление, вносимое потенциометром R7, определяемое положением его регулятора.
2.3. Вращая регулятор потенциометра, убедиться в пропорциональном увеличении длительности выходного импульса. Повторить измерения, выполненные в п. 1.2, и зарисовать осциллограммы работы схемы при среднем и верхнем по схеме положении регулятора потенциометра. Результаты занести в таблицу 2.
2.4. Заменить С3: вместо 0,022 мкФ установить 0,1 мкФ. Повторить измерения, выполненные в п. 1.2, и зарисовать осциллограммы работы схемы при нижнем, среднем и верхнем по схеме положении регулятора потенциометра. Результаты занести в таблицу 2.
3. Исследование мультивибратора на таймере
3.1. Собрать схему мультивибратора на таймере (рис. 3). Во времязадающую цепь установить конденсатор C1 ёмкостью 0,022 мкФ. Канал А осциллографа подключить к выходу схемы с помощью обычного коаксиального кабеля, канал B к выводу 6 DA1 кабелем с щупом-делителем (тем самым минимизируется изменение длительности выходных импульсов из-за вносимой во времязадающую цепь емкости кабеля). Регулятор потенциометра R2 установить в среднее положение.
Рис. 3. Схема исследования мультивибратора на таймере
3.2. После проверки схемы включить источник питания и осциллограф АСК-1022. Убедиться в правильной работе схемы (длительность выходного импульса положительной полярности равна длительности паузы между импульсами), зарисовать осциллограммы напряжений и измерить параметры импульсов на выходе схемы Uвых и на времязадающем конденсаторе UС. Изменяя положение регулятора потенциометра, убедиться в изменении соотношения длительности импульса и паузы, а также на изменении яркости свечения светодиода на выходе схемы. Повторить измерения и зарисовать осциллограммы напряжений Uвых и UС для крайних положений регулятора потенциометра. Результаты занести в таблицу 3.
Таблица 3. Результаты исследования мультивибратора (рис.3)
C3 |
Положение потенциометра R2 |
R1+R2` |
R3+R2`` |
tи эксп, мс |
tп эксп, мс |
tи расч. , мс |
tп расч. , мс |
0,022 мкФ |
«Левое» |
3,3 кОм |
13,3 кОм |
|
|
|
|
«Среднее» |
8,3 кОм |
8,3 кОм |
|
|
|
|
|
«Правое» |
13,3 кОм |
3,3 кОм |
|
|
|
|
|
0,1 мкФ |
«Левое» |
3,3 кОм |
13,3 кОм |
|
|
|
|
«Среднее» |
8,3 кОм |
8,3 кОм |
|
|
|
|
|
«Правое» |
13,3 кОм |
3,3 кОм |
|
|
|
|
Примечание. R2` и R2`` - сопротивления, вносимые потенциометром R2 во времязадающие цепи, определяемые положением его регулятора.
3.3. Повторить измерения для С1=0,1 мкФ. Результаты занести в таблицу 3.
3.4. Включить во времязадающую цепь конденсатор С1`=100 мкФ (на схеме обозначен пунктиром). Конденсатор емкостью 100 мкФ является полярным, поэтому во избежание выхода из строя необходимо соблюдать полярность его подключения (см. Сведения о компонентах). При такой большой емкости во времязадающей цепи длительность выходных импульсов (а значит и длительность вспышки сведодиода на выходе схемы) измеряется в долях секунды. Убедиться в том, что длительность световых импульсов изменяется с помощью потенциометра, при этом период повторения остается постоянным.
