Страничка о генераторах импульсов ( меандра)

тут азы так сказать генераторостороения .

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/Цифровой%20логический%20уровень.%20Вентили%20и%20булева%20алгебра..doc?attredirects=0&d=1

Цифровой логический уровень. Вентили и булева алгебра.doc

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms

Так как быстрые генераторы, без LC контура всяк надо для экспериментов,

а в микросхемах частенько бывает так что "транзисторы внутренне-микросхемные" - не такие уж и быстрые ..

как к примеру всем известный КТ315....

...

ну а LC контур применять в генераторах которые используются для опытов с устройствами которые вокруг себя создают сильную статику- это думаю моветон.

посему - только на кристаллах...

( ИМХО )

Ваяние генераторов на микросхемах и таймерах - дело не хитрое, но для понимания процессов происходящих в этих самых микросхемах и таймерах, надо думается всё же начинать с понимания простой логики - буквально - работы ключей -транзисторов и соответственно и понимания процесов - в них, ...

начать думаю стоит с этого. ..

1. Схемка простого генератора

также можно скачать и схемку которая работает в Proteus ( ISIS ) по вот этой ссылке

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/mudurdun.DSN?attredirects=0&d=1

или же на странице

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms

файл под названием mudurdun.DSN

осциллограмма снятая в протеусе Proteus ( ISIS ) этого генератора.

то есть если Proteus ( ISIS ) не врёт, а похоже что версия 7.10 довольно стабильна хотя и требует больших вычислительных ресурсов процессора во время симуляции

.. то думаю

что именно этот вариант буду собирать на макетной плате, для препарации сего девайса уже не в виртуальной среде а в "реальном железе и кристаллах"

Собственно ниже на изображении сама осциллограмма на которой внимание стоит обратить как на на фронты так и на величину всей волны а не только импульса.

PS

Примечание

минимальный конденсатор в задающем мультивибраторе- заменён с 200 ПФ на 100ПФ, скорее всего можно установить и меньший, но, надо проверять в железе, так как вычислительные способности моего компьютера - не справляются одновременно и симуляцией и с замерами на виртуальном осциллографе при таких частотах виртуального устройства

Следующий генератор - это генератор на инверторах.

Вместо микросхемных инверторов -использовались простые транзисторы.

Также как и в предыдущей схеме - имеется возможность регулирования частоты и скважности

файл для симуляции устройства в программе Протеус Proteus ( ISIS ) можно скачать на странице - " документы"

название файла gnti.DSN

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms

или же вот по этой ссылке

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/gnti.DSN?attredirects=0&d=1

Следующий генератор это генератор на 555 таймере

Максимальная частота которую позволяют получить встроенные в микросхему транзисторы- не очень велика.

И ограничена длительностью фронтов импульса, другими словами, при малом значении задающего конденсатора - меандр превращается в синус ( пилу), и

...даже срывается генерация.

Максимально короткий , более менее похожий на меандр периодический сигнал, что удалось получить в симуляторе на этой микросхеме - 1,68 uS

Примечание:

1,68 uS - имеется в виду вся волна меандра, то есть, и пауза, и импульс в сумме. (мне так удобней частоту считать ;-) )

файл для симуляции устройства в программе Протеус Proteus ( ISIS ) можно скачать на странице - " документы"

название файла gm555chisk.DSN

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms

или же вот по этой ссылке

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/gm555chisk.DSN?attredirects=0&d=1

обновленно 9.04.2012

откорректировал и заодно и протестировал параметры номиналов переменных и постоянных резисторов.

также пришлось добавить ещё один постоянный резистор ( сопротивление ) на седьмую ногу, для того чтоб не было срыва генерации при регулировании скважности.

Также выкинул конденсатор с пятой ноги и оставил её не подключенной, так как оно вроде бы и не к чему.

вернее, можно конечно попробовать стабилизировать частично меандр если подключить пятую ногу на землю через конденсатор около 10-15 пикофрад .

но, как мне показалось - это излишне, потому что в итоге, сигнал этот будут использовать для включения и выключения биполярных быстрых транзисторов, частота возможной предельной осцилляции предполагаемых транзисторов 300 мгц , сие всего лишь для того чтоб в итоге, на выходе пред затвором полевого транзистора, добиться как можно более резкого фронтов подъема и спада импульсов.

И,собственно ..., выводы:

Для раскачки цилиндрических индуктивностей на их собственной частоте резонанса, сей генератор не годится, в связи с максимально возможным получением частоты не более 600-650 кгц ( более у меня не вышло раскачать 555 таймер), но для создания импульсов, используемых в сварочных аппаратах, в пламенно-водородных горелках, а также, в индукционных плавильных устройствах, этого генератора должно хватить.

И при условии того что после выхода с таймера , сигнал будет облагораживаться быстрым биполярником ( хотя бы КТ315 ), то, в итоге думаю можно будет добиться работы предполагаемых вышеописанных возможных устройств, в приемлемых режимах.

откорректированная схема и ссылка на файл для симулятора Proteus 7.10 Professional ISIS.

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/555_gen_otkorekt_param.DSN?attredirects=0&d=1

или же на этой странице

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms

название файла

555_gen_otkorekt_param.DSN

( некое пояснение , в протесуе не совсем так происходит симуляция как это есть в реальном устройстве, потому что симулятор не учитывает ёмкость проводников, и качество монтажа, да и кроме этого, мной, для симуляции использовался усреднённый режим с минимальными выборками, посему, пред разводкой платы, желательно протестировать обязательно сборку генератора на макетной плате.)

фото макетной платы с сборкой данной схемы.

фрагмент осциллограммы снятый с реального устройства собранного на макетной плате.

------------------------------

( собственно данную схему, и тему по таймеру 555 считаю для себя закрытой, и в дальнейшем, при условии появления материалов для публикации, будут обновления только по генераторам на быстродействующих биполярных транзисторах)

------------------------------

обновлено 12.04.2012

закрыть "для себя" тему с таймером 555 не вышло :-)

в связи с тем, что схемы с смещением через делительные резисторы- оказались хоть и работоспособны , но довольно капризны, и кроме этого, видимо в связи с быстродействием самой микросхемы Таймер555 ( 3 мгц), регулировка скважности на крайних частотах осцилляции ( около 750 килогерц) - довольно требовательна к линейности переменного резистора и даже с помощью подстроечных многооборотных резисторов, не всегда получалось линейно регулировать скважность.

Посему решил всё же не насиловать сей не побоюсь сказать "сложнейшей конструкции микропроцессор", а сделать ему простейшую обвязку , и ограничить частоту до 430 килогерц. На частоте 430 килогерц - регулировка скважности возможна только в сторону увеличения длинны импульса, на частотах же ниже 380 килогерц, уже есть возможность регулировать скважность до 25 процентов, и естественно на частотах ещо более низких, скважность с помощью многооборотного проволочного резистора - можно выставлять, двадцать и менее процентов, от длинны импульса от периода.

Собственно выводы:

К превеликому сожалению, с микросхемой за 50 центов - не выходит сделать генератор с регулируемой частотой и скважностью - на частоту более чем 380 -350 килогерц.

Но в прицнипе, и этих частот при таком бюджете, вполне . Так сказать девайс- по деньгам.

В планах:

Изготовить на печатной плате такой вот генератор с регулировкой частоты и скважности, с расширяемым диапазоном частоты с помощью блока задающих конденсаторов от 5 герц до 430 килогерц, и использовать его для запуска высоковольтных транзисторов, через которые будет заряжаться конденсатор ( на 650 вольт) накачиваемый высоковольтной бифилярной катушкой.

Частота в принципе для такой "емкостной заряжали-разряжали" нужна не более 70гц- 50гц . Далее предполагается с конденсаторов разряд в виде импульса, подавать на "обычный" сетевой МОТ трансформатор, но развернутый наоборот. Керны с МОТа уже удаленны, лишние обмотки сняты, и оставлены лишь повышающая ( которая станет сетевой) и сетевая (которая станет понижающей) ,

Тут можно скачть файл для симуляции в программе протеус 7.10

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/5%205%205.DSN?attredirects=0&d=1

или же на странице

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms

название файла 5 5 5.DSN

Схема

фрагмент осцилограммы

файл для симуляции устройства в программе Протеус Proteus ( ISIS ) можно скачать на странице - " документы"

название файла mu+trigRS.DSN

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms

или же вот по этой ссылке

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/mu%2BtrigRS.DSN?attredirects=0&d=1

Следующие генераторы это простые генераторы меандра

на микроконтроллере PIC12F629 без регулировки скважности.

Регулировка скважности пока не реализована в связи с тем что программу писал для микросхемы PIC12F629 и для этой функции у микро-контроллера банально не хватает ног ( пинов), для подключения ешо четырёх кнопок.

Предполагаемые дополнительные четыре кнопки в следующих версиях - две из которых скважность, и ещё две кнопки - грубая регулировка частоты с интервалом 10us

Первый генератор, файлы которого, для симуляции в программе Proteus 7.10 и препарирования в программе Flowcode V5.1 , можно скачать по ссылке

https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/gen_7Gc-86KGC.zip?attredirects=0&d=1

также они находятся архиве на странице https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms под названием

gen_7Gc-86KGC.zip

В этом генераторе, имеется возможность плавно изменять частоту с интервалом в 1us ( миркосекнду). от 8 герц до 81 килогерца, интервал невелик, но при этом, стабильность частоты - цифровая, и напрямую зависит от стабильности выбранного кварца на 20 мгц, что в принципе немного отличает в лучшую сторону, генераторы с цифровым удержанием частоты, от генераторов, на LC и простой дискретной логике.

Второй генератор , файлы которого, для симуляции в программе Proteus 7.10 и препарирования в программе Flowcode V5.1 , можно скачать по ссылке https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms/GEN_2-and-130kgc%2020mgc_crustal.zip?attredirects=0&d=1

также они находятся архиве на странице https://sites.google.com/site/dobrojanskij/my-forms под названием

GEN_2-and-130kgc 20mgc_crustal.zip

В этом генераторе, имеется возможность плавно изменять частоту с интервалом в 1us ( миркосекнду). от 2 килогерц до 131 килогерца, интервал также невелик, но при этом, опять таки , стабильность частоты - цифровая, и напрямую зависит от стабильности выбранного кварца на 20 мгц, что в принципе немного отличает в лучшую сторону, генераторы с цифровым удержанием частоты, от генераторов, на LC и простой дискретной логике.

Примечание-1:

Данные версии прошивок - хоть и рабочие но довольно просты, и требуют некоторых доработок. Также в файле для симуляции в программе Proteus 7.10 не установлен кварцевый резонатор, а просто указанна частота тактования микроконтроллера. В реальном железном варианте кварцевый резонатор всё же придется установить в соответствии с рекомендациями указанными в схеме которая находится в даташите ( описании ) данного микроконтроллера

Примечание - 2:

Во время симуляции в Proteus 7.10 желательно установить самые легкие настройки рендера, а также, отключит всю иллюминацию ( стрелки, мигание пинов, цвет прохождения тока по цепи и.т.д. ) и увеличить время прорисовки экрана осциллографа с 100 мкс до 500 мкс так как симуляция требует довольно больших вычислительных мощностей как процессора так и видео карты.