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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Generadores en el temporizador KR1006VI1. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado La revista "Radio" ha publicado repetidamente descripciones de varios dispositivos y dispositivos que usan un microcircuito: el temporizador KR1006VI1. En la mayoría de ellos, está conectado según un esquema cercano al típico, diseñado para generar pulsos rectangulares. El autor de este artículo, en un esfuerzo por ampliar el alcance del temporizador, ofrece a los lectores varios circuitos osciladores nuevos y poco conocidos basados en KR1006VI1. Primero, considere la operación de un generador simple ensamblado de acuerdo con un esquema bien conocido (Fig. 1). El generador genera pulsos rectangulares con un ciclo de trabajo igual a dos. El período de oscilación está relacionado con los valores de la resistencia R1 y el condensador C1 por la relación T = 1,4R1.C1.
Cuando se enciende la alimentación, el capacitor C1 comienza a cargarse a través de la resistencia R1 y el transistor abierto VT1. Cuando el voltaje en el capacitor alcance 2Upit / 3, el voltaje en la salida (pin 3) del temporizador DA1 disminuirá a cero y al mismo tiempo se abrirá el transistor interno del temporizador, conectando su salida de colector abierto (pin 7) a un cable común (en adelante, por brevedad, la salida con colector abierto se denominará "salida con OK"). El transistor VT1 se cerrará al mismo tiempo, ya que el voltaje en la base será casi cero. El capacitor ahora está descargado a través de la resistencia R1 y el diodo VD1. Cuando el voltaje en el capacitor disminuya al voltaje Upit / 3, el transistor interno del temporizador se cerrará y el ciclo del generador se repetirá. Así, el condensador C1 se carga y descarga a través de la misma resistencia R1, que determina las constantes de tiempo de carga y descarga. Por lo tanto, el ciclo de trabajo de los pulsos de salida es muy cercano a dos. Más precisamente, el ciclo de trabajo de los pulsos se puede configurar seleccionando la resistencia R2. En la fig. 2 muestra un diagrama de otro generador de pulsos rectangulares del tipo "meandro", su tasa de repetición se puede ajustar mediante una resistencia variable R2 y el ciclo de trabajo permanece constante.
Inmediatamente después de encender la alimentación, se establece un alto voltaje en la salida del temporizador, ya que el capacitor C1 aún no está cargado, y el voltaje en la entrada S del microcircuito está por debajo del nivel de umbral (igual a 2Upit / 3 ). La corriente de colector del transistor abierto VT2 abre el transistor VT1, por lo que el capacitor C1 comienza a cargarse a través de las resistencias R1-R3. Cuando el voltaje en el capacitor alcance 2Upit / 3, el disparador del temporizador cambiará al estado cero. Ambos transistores se cerrarán, pero el transistor interno del temporizador se abrirá, conectando la salida con OK al cable común. El capacitor C1 ahora está descargado a través de las resistencias R2 y R3. La resistencia R1 está diseñada para limitar la corriente del transistor VT1 durante la conmutación del temporizador. Para formar pulsos con un ciclo de trabajo más cercano a dos, es necesario que la resistencia de la resistencia R1 sea significativamente menor que la de la resistencia R3. El período de oscilación se puede calcular aproximadamente usando la expresión T=1,4C1(R2 + R3). El generador, cuyo esquema se muestra en la fig. 3 también genera una onda cuadrada de frecuencia variable con un ciclo de trabajo constante de dos. Pero a diferencia de las opciones descritas anteriormente, el voltaje a través del capacitor en este generador no cambia exponencialmente, sino linealmente.
El generador funciona de manera similar al anterior, excepto que la corriente de carga y descarga del capacitor forma una fuente de corriente en el transistor de efecto de campo VT2. El puente de diodos VD1 - VD4 rectifica la tensión aplicada al transistor VT1. El período de oscilación está relacionado con los valores nominales de los elementos de temporización por la relación T=2C1.Upit/(3I), donde I es la corriente generada por la fuente. El voltaje mínimo al que es posible un funcionamiento estable del dispositivo es de 9 V. A un valor más bajo, es posible que el voltaje a través del capacitor no alcance el nivel de umbral 2Upit/3 (o se descargará a Upit/3). Es posible eliminar las oscilaciones triangulares del condensador C1, su amplitud es Upit / 3. La capacidad de carga de la salida 2 es muy pequeña, por lo que es deseable encender la carga a través de un seguidor de voltaje intermedio en un transistor de efecto de campo, ensamblado de acuerdo con uno de los circuitos de la Fig. 4, o en un amplificador operacional.
El voltaje en el capacitor está entre Upit / 3 y 2Upit / 3, por lo que existe la posibilidad de un suministro unipolar del amplificador operacional. Entonces, probé los amplificadores operacionales KR544UD1, KR544UD2, diseñados para un suministro bipolar de 2x15 V. Resultó que funcionan normalmente en este modo incluso con un voltaje unipolar de 9 V. A un voltaje más bajo, puede usar un quad op amplificador K1401UD2A o K1401UD2B. Están operativos cuando la tensión de alimentación cae a 5 V. Además de la carga, la corriente de entrada del temporizador, la corriente de fuga del condensador C1 y la corriente inversa de los diodos puente también tienen un efecto negativo en la forma de onda. Si la fuente en el transistor VT1 genera muy poca corriente, el voltaje a través del capacitor ya no cambiará linealmente. Por esta razón, es deseable seleccionar diodos puente rectificadores con corriente inversa mínima. Para la mayoría de los diodos de silicio de baja potencia, la corriente inversa en condiciones normales no supera 1 nA, por lo que la fuente de corriente se puede reducir a 1 μA o incluso menos. En este caso, la resistencia total de las resistencias R2 y R3 debe estar cerca de 1...2 MΩ. El transistor de efecto de campo VT2 (Fig. 3) con un canal n se reemplaza por un canal p. Con tal reemplazo, se debe invertir la polaridad de encendido de los diodos VD1-VD4 del puente. Un generador de voltaje cuadrado y triangular se puede construir completamente con transistores bipolares, como se muestra en la fig. 5. Se ensambla una fuente de corriente en el transistor VT3, que forma la corriente de carga y descarga del capacitor C1. Los transistores VT2 y VT4 forman un "espejo actual". El propósito de los transistores VT1 y VT5 queda claro a partir de la descripción de las versiones anteriores del generador.
Cuando el voltaje es alto en la salida del temporizador DA1, los transistores VT5 y VT1 están abiertos. El condensador C1 se carga al mismo tiempo a través de los transistores VT1 y VT4. El "espejo de corriente" en los transistores VT2 y VT4 proporciona una corriente a través del capacitor igual a la corriente generada por la fuente en el transistor VT3. Cuando la salida del temporizador es baja, los transistores VT1, VT2, VT4 y VT5 se cierran, por lo que el capacitor se descarga a través de la unión colectora del transistor VT4. La corriente de descarga del capacitor también establece la fuente de corriente en el transistor VT3. Al implementar este generador, se debe tener en cuenta que para aprovechar todas las ventajas de la solución de circuito utilizada, los transistores "espejo de corriente" deben ser un ensamblaje en un chip común, de lo contrario, puede dar un error de corriente significativo (10 o más veces) y una fuerte dependencia de la corriente con la temperatura. El voltaje triangular se elimina del capacitor C1 a través de un seguidor en un transistor de efecto de campo o en un amplificador operacional. Si existe la necesidad de modulación de frecuencia de las oscilaciones generadas, se excluyen el diodo zener VD1 y la resistencia R1, y el voltaje de modulación se aplica a la base del transistor VT3. En el temporizador KR1006VI1, también puede construir generadores de oscilación de diente de sierra. Un diagrama de uno de estos generadores se muestra en la Fig. 6. Cuando hay un voltaje de alto nivel en la salida del temporizador DA1, el capacitor C1 se carga relativamente lentamente desde una fuente de corriente en un transistor de efecto de campo VT1. Tan pronto como el voltaje en el capacitor alcance el nivel 2Upit / 3, el nivel de alto voltaje en la salida del temporizador cambiará a bajo y el capacitor se descargará rápidamente a través del transistor interno abierto del microcircuito.
La frecuencia de generación está determinada por la corriente I de la fuente en el transistor VT1 y la capacitancia del capacitor C1. El periodo de oscilación del generador es igual a T=C1.Upit/(3I) El generador según el esquema de fig. 5 también puede generar un voltaje de diente de sierra; para esto, es suficiente conectar la salida del temporizador OK (pin 7) a través de los contactos del interruptor de palanca a las entradas R y S. Las oscilaciones de diente de sierra se eliminan de la salida 2. Por lo tanto, el generador se vuelve trifuncional. Autor: A. Shitov, Ivanovo, Región de Moscú
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