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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Générateurs sur la minuterie KR1006VI1. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Concepteur radioamateur Le magazine "Radio" a publié à plusieurs reprises des descriptions de divers appareils et appareils utilisant un microcircuit - la minuterie KR1006VI1. Dans la plupart d'entre eux, il est connecté selon un schéma proche d'un schéma typique, conçu pour générer des impulsions rectangulaires. L'auteur de cet article, dans le but d'élargir la portée de la minuterie, propose aux lecteurs plusieurs circuits oscillateurs nouveaux et peu connus basés sur KR1006VI1. Considérons d'abord le fonctionnement d'un générateur simple assemblé selon un schéma bien connu (Fig. 1). Le générateur génère des impulsions rectangulaires avec un rapport cyclique égal à deux. La période d'oscillation est liée aux valeurs de la résistance R1 et du condensateur C1 par le rapport T = 1,4R1.C1.
Lors de la mise sous tension, le condensateur C1 commence à se charger à travers la résistance R1 et le transistor ouvert VT1. Lorsque la tension sur le condensateur atteint 2Upit / 3, la tension à la sortie (broche 3) du temporisateur DA1 diminuera à zéro et en même temps le transistor interne du temporisateur s'ouvrira, connectant sa sortie à collecteur ouvert (broche 7) à un fil commun (ci-après, par souci de brièveté, la sortie avec collecteur ouvert sera appelée "sortie avec OK"). Le transistor VT1 se fermera en même temps, car la tension à la base deviendra presque nulle. Le condensateur est maintenant déchargé à travers la résistance R1 et la diode VD1. Lorsque la tension sur le condensateur diminue jusqu'à la tension Upit / 3, le transistor interne de la minuterie se ferme et le cycle du générateur se répète. Ainsi, le condensateur C1 se charge et se décharge à travers la même résistance R1 qui détermine les constantes de temps de charge et de décharge. Par conséquent, le rapport cyclique des impulsions de sortie est très proche de deux. Plus précisément, le rapport cyclique des impulsions peut être réglé en sélectionnant la résistance R2. Sur la fig. La figure 2 montre un schéma d'un autre générateur d'impulsions rectangulaires de type "méandre", leur fréquence de répétition peut être ajustée par une résistance variable R2, et le rapport cyclique reste constant.
Immédiatement après la mise sous tension, une haute tension est définie à la sortie de la minuterie, car le condensateur C1 n'est pas encore chargé et la tension à l'entrée S du microcircuit est inférieure au niveau de seuil (égal à 2Upit / 3 ). Le courant de collecteur du transistor ouvert VT2 ouvre le transistor VT1, de sorte que le condensateur C1 commence à se charger à travers les résistances R1-R3. Lorsque la tension sur le condensateur atteint 2Upit / 3, le déclencheur de la minuterie passe à l'état zéro. Les deux transistors se fermeront, mais le transistor interne de la minuterie s'ouvrira, connectant la sortie avec OK au fil commun. Le condensateur C1 est maintenant déchargé à travers les résistances R2 et R3. La résistance R1 est destinée à limiter le courant du transistor VT1 lors de la commutation du temporisateur. Pour former des impulsions avec un rapport cyclique le plus proche de deux, il faut que la résistance de la résistance R1 soit nettement inférieure à celle de la résistance R3. La période d'oscillation peut être calculée grossièrement à l'aide de l'expression T=1,4C1(R2 + R3). Le générateur, dont le schéma est illustré à la fig. 3 génère également une onde carrée à fréquence variable avec un rapport cyclique constant de deux. Mais contrairement aux options décrites ci-dessus, la tension aux bornes du condensateur dans ce générateur ne change pas de manière exponentielle, mais linéairement.
Le générateur fonctionne de manière similaire au précédent, sauf que le courant de charge et de décharge du condensateur forme une source de courant sur le transistor à effet de champ VT2. Le pont de diodes VD1 - VD4 redresse la tension appliquée au transistor VT1. La période d'oscillation est liée aux calibres des éléments de temporisation par le rapport T=2C1.Upit/(3I), où I est le courant généré par la source. La tension minimale à laquelle un fonctionnement stable de l'appareil est possible est de 9 V. A une valeur inférieure, la tension aux bornes du condensateur peut ne pas atteindre le niveau de seuil 2Upit/3 (sinon elle se déchargera vers Upit/3). Il est possible de supprimer les oscillations triangulaires du condensateur C1, leur amplitude est Upit / 3. La capacité de charge de la sortie 2 est très petite, il est donc souhaitable d'allumer la charge via un suiveur de tension intermédiaire sur un transistor à effet de champ, assemblé selon l'un des circuits de la Fig. 4, ou sur un amplificateur opérationnel.
La tension sur le condensateur est comprise entre Upit/3 et 2Upit/3, il y a donc possibilité d'une alimentation unipolaire de l'amplificateur opérationnel. J'ai donc testé les amplis op KR544UD1, KR544UD2, conçus pour une alimentation bipolaire de 2x15 V. Il s'est avéré qu'ils fonctionnent normalement dans ce mode même avec une tension unipolaire de 9 V. À une tension inférieure, vous pouvez utiliser un quad op ampli K1401UD2A ou K1401UD2B. Ils sont opérationnels lorsque la tension d'alimentation chute à 5 V. En plus de la charge, le courant d'entrée du temporisateur, le courant de fuite du condensateur C1 et le courant inverse des diodes de pont ont également un effet négatif sur la forme d'onde. Si la source sur le transistor VT1 génère trop peu de courant, la tension aux bornes du condensateur n'évoluera plus linéairement. Pour cette raison, il est souhaitable de sélectionner des diodes redresseuses en pont avec un courant inverse minimal. Pour la plupart des diodes au silicium de faible puissance, le courant inverse dans des conditions normales ne dépasse pas 1 nA, de sorte que le courant de source peut être réduit à 1 μA ou même moins. Dans ce cas, la résistance totale des résistances R2 et R3 doit être proche de 1...2 MΩ. Le transistor à effet de champ VT2 (Fig. 3) à canal n est remplacé par un canal p. Avec un tel remplacement, la polarité d'allumage des diodes VD1-VD4 du pont doit être inversée. Un générateur de tension carré et triangulaire peut être entièrement construit sur des transistors bipolaires, comme le montre la fig. 5. Une source de courant est montée sur le transistor VT3, qui forme le courant de charge et de décharge du condensateur C1. Les transistors VT2 et VT4 forment un "miroir de courant". Le but des transistors VT1 et VT5 ressort clairement de la description des versions précédentes du générateur.
Lorsque la tension est élevée en sortie du temporisateur DA1, les transistors VT5 et VT1 sont ouverts. Le condensateur C1 est chargé en même temps à travers les transistors VT1 et VT4. Le "miroir de courant" sur les transistors VT2 et VT4 fournit un courant à travers le condensateur égal au courant généré par la source sur le transistor VT3. Lorsque la sortie de la minuterie est basse, les transistors VT1, VT2, VT4 et VT5 sont fermés, de sorte que le condensateur est déchargé à travers la jonction de collecteur du transistor VT4. Le courant de décharge du condensateur établit également la source de courant sur le transistor VT3. Lors de la mise en œuvre de ce générateur, il faut garder à l'esprit que pour réaliser tous les avantages de la solution de circuit utilisée, les transistors "miroir de courant" doivent être un assemblage sur une puce commune, sinon cela peut donner une erreur de courant importante (10 ou plusieurs fois) et une forte dépendance du courant à la température. La tension triangulaire est supprimée du condensateur C1 via un suiveur sur un transistor à effet de champ ou sur un amplificateur opérationnel. S'il est nécessaire de moduler en fréquence les oscillations générées, la diode Zener VD1 et la résistance R1 sont exclues et la tension de modulation est appliquée à la base du transistor VT3. Sur la minuterie KR1006VI1, vous pouvez également construire des générateurs d'oscillations en dents de scie. Un schéma de l'un de ces générateurs est illustré à la Fig. 6. Lorsqu'une tension de niveau haut est présente à la sortie du temporisateur DA1, le condensateur C1 est chargé relativement lentement à partir d'une source de courant sur un transistor à effet de champ VT1. Dès que la tension sur le condensateur atteint le niveau 2Upit / 3, le niveau de tension haute à la sortie de la minuterie passe à bas et le condensateur se décharge rapidement à travers le transistor interne ouvert du microcircuit.
La fréquence de génération est déterminée par le courant I de la source sur le transistor VT1 et la capacité du condensateur C1. La période d'oscillation du générateur est égale à T=C1.Upit/(3I) Le générateur selon le schéma de la fig. 5 peut également générer une tension en dents de scie - pour cela, il suffit de connecter la sortie de la minuterie OK (broche 7) via les contacts de l'interrupteur à bascule aux entrées R et S. Les oscillations en dents de scie sont supprimées de la sortie 2. Ainsi, le générateur devient trifonctionnel. Auteur : A. Shitov, Ivanovo, région de Moscou
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