Litar pemasa

Socket Plug Extension Wire Pemasa Automatik Off | DIDIKTV (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Litar pemasa

Litar Digital


soalan 1

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar digital memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Lukis gambarajah skematik untuk litar digital untuk dianalisis.
  2. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  3. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  4. Menganalisis litar, menentukan semua keadaan logik output untuk syarat input yang diberikan.
  5. Berhati-hati mengukur keadaan logik tersebut, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  6. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan, semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap rajah, kemudian teliti semula menganalisis litar dan mengukur semula.

Sentiasa pastikan tahap voltan bekalan kuasa berada dalam spesifikasi bagi litar logik yang anda gunakan. Jika TTL, bekalan kuasa mestilah menjadi bekalan 5-volt yang dikawal selia, diselaraskan kepada nilai yang mendekati 5.0 volt DC yang mungkin.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramalkan pelbagai keadaan logik. Dengan cara ini, teori digital "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan Boolean atau mempermudah peta Karnaugh.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan keadaan logik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Saya sangat mengesyorkan litar logik CMOS untuk eksperimen di rumah, di mana pelajar mungkin tidak mempunyai akses kepada bekalan kuasa terkawal 5 volt. Litar CMOS moden jauh lebih lasak berkaitan dengan pelepasan statik daripada litar CMOS yang pertama, jadi kebimbangan para pelajar yang merosakkan peranti ini dengan tidak mempunyai makmal "betul" yang ditubuhkan di rumah sebahagian besarnya tidak berasas.

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah maksud pelajar mengambil kursus "panel kerja panel panel lalai" anda?

Soalan 2

Gambar rajah skematik berikut menunjukkan litar pemasa yang dibuat dari UJT dan SCR:

Bersama-sama, kombinasi R 1, C 1, R 2, R 3, dan Q 1 membentuk osilator relaks, yang menghasilkan isyarat gelombang persegi. Terangkan bagaimana suatu ayunan gelombang persegi mampu melakukan kelewatan masa mudah untuk beban, di mana beban memberi tenaga pada masa tertentu selepas suis toggle ditutup. Juga jelaskan tujuan rangkaian RC yang dibentuk oleh C 2 dan R 4 .

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ingat bahawa CR 1 hanya memerlukan satu nadi di pintu gerbangnya untuk menghidupkan (dan mengunci) ia! C 2 dan R 4 membentuk pembeda pasif untuk mengesahkan isyarat gelombang persegi dari pengayun UJT.

Soalan susulan: bagaimanakah anda mencadangkan kami mengubah suai litar ini untuk membuat kelewatan laras "nota tersembunyi"> Nota:

Mengetahui bahawa UJT membentuk pengayun, ia menggoda untuk berfikir bahawa beban akan menghidupkan dan mematikan berulang kali. Kalimat pertama dalam jawapan menjelaskan mengapa ini tidak akan berlaku, walaupun.

Saya mendapat idea asas untuk litar ini dari edisi kedua

, oleh Stephen L. Herman.

Soalan 3

Litar bersepadu "555" model adalah "cip" yang sangat popular dan berguna untuk tujuan masa dalam litar elektronik. Asas bagi fungsi masa litar ini ialah rangkaian kapasitor (RC):

Dalam konfigurasi ini, cip "555" bertindak sebagai pengayun : beralih ke belakang antara voltan "tinggi" (voltan penuh) dan "rendah" (tanpa voltan). Tempoh masa salah satu daripada keadaan ini ditetapkan oleh tindakan pengecasan kapasitor, melalui kedua-dua perintang (R1 dan R2 dalam siri). Tempoh masa negeri lain ditetapkan oleh pemuat kapasitor melalui satu perintang (R 2 ):

Jelasnya, masa pengecasan mesti τ charge = (R 1 + R 2 ) C, manakala pemalar masa yang discharge adalah τ discharge = R2 C. Dalam setiap negeri, kapasitor sama ada mengecas atau membuang 50% cara antara nilai permulaan dan akhir (berdasarkan bagaimana cip 555 beroperasi), jadi kami tahu ungkapan e ((-t) / (τ)) = 0.5, atau 50 peratus.

Membangunkan dua persamaan untuk meramalkan masa "caj" dan "melepaskan" masa litar pemasa 555 ini, supaya sesiapa yang merancang litar sedemikian untuk kelewatan masa tertentu akan mengetahui apa nilai perintang dan kapasitor yang digunakan.


Nota kaki:

Bagi mereka yang mesti tahu kenapa, 555 pemasa dalam konfigurasi ini direka untuk memastikan voltan kapasitor berbasikal antara 1/3 voltan bekalan dan 2/3 voltan bekalan. Oleh itu, apabila kapasitor mengecas dari 1/3 V CC kepada nilai akhir bekalan voltan penuh (V CC ), kitaran cas ini diganggu pada 2/3 V CC oleh cip 555 yang merupakan pengisian kepada separuh arah titik, kerana 2/3 separuh arah antara 1/3 dan 1. Apabila dilepaskan, kapasitor bermula pada 2/3 V CC dan diganggu pada 1/3 V CC, yang sekali lagi merupakan 50% dari jalan dari mana ia bermula di mana ia (akhirnya) menuju
.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

t caj = - ln0.5 (R 1 + R 2 ) C

t melepaskan = - ln0.5 R 2 C

Nota:

Walaupun ia kelihatan pramatang untuk memperkenalkan cip 555 pemasa apabila pelajar hanya menamatkan pengajian mereka di DC, saya mahu menyediakan aplikasi praktikal bagi litar RC, dan juga algebra dalam menghasilkan persamaan yang berguna. Jika anda menganggap soalan ini terlalu maju untuk kumpulan pelajar anda, dengan segala cara lompat.

Secara kebetulan, saya mempermudahkan rajah di mana saya memperlihatkan kapasitor yang melepaskan: terdapat satu lagi arus di tempat kerja di sini. Oleh kerana ia tidak berkaitan dengan masalah itu, saya tidak memasukkannya. Walau bagaimanapun, sesetengah pelajar mungkin cukup pandai menangkap peninggalan, jadi saya tunjukkan di sini:

Perhatikan bahawa arus kedua ini (melalui bateri) tidak pergi ke mana-mana berhampiran kapasitor, dan sebagainya tidak relevan dengan masa kitaran pelepasan.

Soalan 4

Litar bersepadu jenis "555" adalah pemasa yang sangat serba boleh, digunakan dalam pelbagai litar elektronik untuk fungsi kelewatan dan pengayun masa. Jantung pemasa 555 adalah sepasang penyusun dan selak SR:

Pelbagai input dan keluaran litar ini dilabelkan dalam skema di atas kerana ia sering muncul dalam datasheets ("Thresh" untuk ambang, "Ctrl" atau "Cont" untuk kawalan, dan sebagainya).

Untuk menggunakan pemasa 555 sebagai multivibrator astable, silakan sambungkannya ke kapasitor, sepasang resistor, dan sumber kuasa DC seperti:

Jika adalah untuk mengukur bentuk gelombang voltan pada titik ujian A dan B dengan osiloskop dwi-jejak, kita akan melihat perkara berikut:

Jelaskan apa yang berlaku dalam litar astable ini apabila output "tinggi", dan juga apabila ia "rendah".

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Apabila output adalah tinggi, kapasitor dikenakan melalui kedua-dua perintang, peningkatan voltannya. Apabila output adalah rendah, kapasitor akan melepaskan melalui satu perintang, tenggelam semasa melalui terminal "Disch" 555.

Persoalan susulan: algebraically memanipulasi persamaan untuk frekuensi operasi litar astable ini, untuk menyelesaikan R 2 .

f = 1


(ln2) (R 1 + 2R 2 ) C

Soalan cabaran: jelaskan mengapa kitaran tugas keluaran litar ini sentiasa lebih besar daripada 50%.

Nota:

Konfigurasi popular litar bersepadu 555 ini adalah bernilai menghabiskan masa menganalisis dan membincangkan dengan pelajar anda.

Soalan 5

Litar ini astable 555 mempunyai potensiometer yang membolehkan kitaran tugas berubah-ubah:

Dengan diod di tempat, kitaran tugas gelombang output boleh diselaraskan kepada kurang daripada 50% jika dikehendaki. Terangkan mengapa diod diperlukan untuk keupayaan itu. Juga, kenalpasti dengan cara mana wiper potensiometer mesti dipindahkan untuk mengurangkan kitaran tugas.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Diod ini membolehkan sebahagian daripada rintangan potensiometer dipintas semasa kitaran pengecasan kapasitor, yang membolehkan (kurang berpotensi) rintangan dalam litar pengecasan daripada dalam litar menunaikan.

Untuk mengurangkan kitaran tugas, gerakkan wiper ke atas (ke arah perintang tetap, dari kapasitor).

Soalan cabaran: menulis penyelesaian persamaan bagi arus purata yang dikeluarkan oleh litar pemasa 555 kerana ia mengenakan dan membuang kapasitor semasa menghasilkan nadi kitaran 50%. Anggapkan bahawa tidak ada arus diambil dari bekalan kuasa oleh litar sementara kapasitor sedang melepaskan, dan menggunakan perkiraan kapasitor "Persamaan Ohm" untuk mencari arus purata melalui kitaran cas:

i = C dv


dt

Undang-undang "O hm" sebenar untuk kapasitor

Saya avg = C ΔV


Δt

Undang-undang Ö hm Capacitive "penyelesaian untuk arus purata

Nota:

Persoalan ini benar-benar meneliti pemahaman konseptual pelajar tentang pemasa 555, digunakan sebagai multivibrator astable (pengayun). Jika sesetengah pelajar tidak sepatutnya memahami fungsi diod, menerangkan pemahaman mereka dengan mengesan mereka mengecas dan menunaikan laluan semasa. Sebaik sahaja mereka faham cara semasa berjalan dalam kedua-dua kitaran pemasa, mereka harus dapat mengenali apa yang diod dan kenapa perlu.

Soalan 6

Penggunaan popular 555 pemasa adalah sebagai multivibrator monostable . Dalam mod ini, 555 akan mengeluarkan nadi panjang tetap apabila diperintahkan oleh nadi masukan:

Berapa rendah voltan memicu terpaksa pergi untuk memulakan nadi output "# 6"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nadi pemicu mesti mencelup bawah 1/3 voltan bekalan untuk memulakan urutan masa.

t pulse = 1.1RC

Nota:

Adakah pelajar anda menunjukkan kepada anda bagaimana mereka secara matematik memperoleh jawapan mereka berdasarkan pengetahuan mereka tentang bagaimana kapasitor mengenakan caj dan pelepasan. Ramai buku teks dan lembaran data memberikan persamaan yang sama, tetapi penting bagi pelajar untuk memperolehnya dari apa yang mereka sudah tahu tentang pemuat dan pemalar masa RC. Kenapa ini penting? Kerana dalam sepuluh tahun mereka tidak akan mengingati persamaan khusus ini, tetapi mereka mungkin masih ingat masa persamaan tetap umum dari sepanjang masa mereka menghabiskan pembelajarannya di kursus asas DC mereka DC (dan menerapkannya di tempat kerja). Moto saya adalah, "jangan ingat apa yang anda boleh fikirkan."

Soalan 7

Litar pemasa berturut-turut boleh dibina daripada pelbagai 555 pemasa IC yang diselaraskan bersama. Periksa litar ini dan tentukan bagaimana ia berfungsi:

Bolehkah anda memikirkan sebarang aplikasi praktikal untuk litar seperti ini "# 7"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Setiap kitaran 555 pemasa dipicu oleh kelebihan negatif denyut nadi di terminal pencetus . Rangkaian pembezaan pasif antara setiap pemasa 555 memastikan bahawa hanya nadi negatif yang singkat dihantar ke terminal pemicu pemasa seterusnya dari terminal output yang sebelum itu.

Soalan lanjutan: apabila litar pemasa dikalir seperti ini, adakah kelewatan masa mereka menambah atau membiak untuk membuat jumlah masa kelewatan? Pastikan anda menjelaskan alasan anda.

Nota:

Aplikasi praktikal berlimpah untuk litar seperti itu. Satu aplikasi yang aneh adalah untuk memberi tenaga mentol lampu ekor untuk sebuah kereta, untuk memberi kesan visual isyarat yang menarik. Litar pemasa berturut-turut digunakan untuk melakukan ini pada beberapa tahun (klasik) kereta Ford Cougar. Lain-lain, lebih utilitarian, aplikasi untuk pemasa yang berurutan termasuk urutan permulaan untuk pelbagai sistem elektronik, kawalan lampu lalu lintas, dan perkakas rumah automatik.

Soalan 8

Huraikan bagaimana operasi litar pemasa astable 555 ini akan terjejas akibat daripada kerosakan berikut. Khususnya, kenalpasti apa yang akan berlaku kepada voltan kapasitor (V C1 ) dan voltan keluaran (V keluar ) bagi setiap keadaan kesalahan. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Resistor R 1 gagal dibuka:
Jambatan pateri (pendek) merentasi perintang R 1 :
Resistor R 2 gagal dibuka:
• Jambatan pateri (pendek) merentasi perintang R 2 :
Capacitor C 1 gagal:

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Resistor R 1 gagal dibuka: Voltan kapasitor memegang pada nilai terakhir, voltan output memegang pada nilai terakhir.
Jambatan pateri (pendek) merentasi perintang R1: Pemasa IC akan menjadi rosak pada kitaran pelepasan pertama.
Resistor R 2 gagal dibuka: Voltan kapasitor memegang pada nilai terakhir, voltan output memegang pada nilai terakhir.
Jambatan pateri (pendek) merentasi perintang R 2 : kekerapan kekerapan hampir dua kali ganda, dan kitaran tugas meningkat kepada hampir 100%.
Kapasitor C 1 gagal: Voltan kapasitor pergi ke 0 volt DC, voltan keluaran tetap "tinggi".

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 9

Litar ini menggunakan litar bersepadu "555" untuk menghasilkan isyarat voltan gelombang gelombang frekuensi rendah (dilihat di antara terminal "Out" cip dan tanah), yang digunakan untuk menghidupkan dan menghidupkan pasangan transistor lampu besar. Prediksi bagaimana litar ini akan terjejas akibat daripada kesalahan berikut. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Transistor Q 1 gagal dibuka (pemungut kepada pemancar):
Transistor Q 2 gagal dibuka (pemungut kepada pemancar):
Resistor R 3 gagal dibuka:
Transistor Q 1 gagal dipendekkan (pengumpul ke pemancar):

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Transistor Q 1 gagal terbuka (pengumpul-pemancar): Lampu kekal, tidak ada arus melalui terminal Q 2 .
Transistor Q 2 gagal terbuka (pemungut kepada pemancar): Lampu mati, tidak ada arus melalui mana-mana terminal Q2, arus pangkalan biasa melalui Q1, tiada semasa melalui pemungut Q1.
Resistor R 3 gagal dibuka: Lampu mati, tidak ada arus melalui terminal Q 1 atau Q 2 .
Transistor Q 1 gagal dipendekkan (kolektor-ke-pemancar): Lampu kekal pada tahap penuh "pada" semasa melalui terminal Q1 dan Q2.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 10

Apa yang akan terjadi pada litar pemasa astable 555 ini jika resistor tidak disambung secara tidak sengaja di antara terminal "Kawalan" dan tanah "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/01435x01. png ">

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Penambahan resistor di antara terminal Kawalan dan tanah akan meningkatkan kekerapan litar, serta mengurangkan amplitud puncak ke puncak gelombang "gergaji" di seluruh kapasitor masa.

Soalan susulan: adakah penambahan resistor ini menjejaskan amplitud isyarat output (pin 3) juga? Terangkan mengapa atau mengapa tidak. Sekiranya amplitud itu terjejas, adakah ia bertambah atau berkurangan dengan perintang di tempatnya?

Nota:

Tanyakan kepada pelajar anda untuk menjelaskan mengapa perubahan frekuensi dan amplitud dalam litar ini. Sangat mudah bagi pelajar untuk mengulangi jawapan yang diberikan oleh lembaran kerja! Pegang pelajar-pelajar anda yang bertanggungjawab atas alasan melalui operasi litar seperti ini.

Soalan 11

Seorang pelajar membina litar pemasa astable 555 pertama mereka, menggunakan cip TLC555CP. Malangnya, ia seolah-olah mempunyai masalah. Kadang-kadang, output pemasa hanya berhenti berayun, tanpa sebab yang jelas. Orang yang tidak dikenali, masalahnya sering berlaku pada masa yang tepat sesiapa yang bergerak tangan mereka dalam beberapa inci papan litar (tanpa menyentuh apa-apa!).

Apa yang boleh dilakukan oleh pelajar dalam pemasangan litar ini untuk menyebabkan masalah tersebut? Apakah langkah-langkah yang anda ambil untuk menyelesaikan masalah ini?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Saya tidak akan mendedahkan sebab yang paling mungkin, tetapi saya akan memberikan petunjuk ini: litar bersepadu TLC555CP ("chip") menggunakan teknologi CMOS.

Nota:

Setiap tahun, seolah-olah saya mempunyai sekurang-kurangnya seorang pelajar yang mengalami masalah ini, biasanya akibat pemasangan litar yang terburu-buru (tidak membuat semua sambungan yang diperlukan untuk pin pada cip). Ini adalah soalan yang baik untuk bercakap dengan kelas anda, meneroka sebab-sebab dan kaedah diagnosis yang mungkin.

Soalan 12

Kenal pasti sekurang-kurangnya satu kesalahan komponen yang akan menyebabkan output pemasa terakhir 555 sentiasa kekal rendah:

Untuk setiap kesalahan yang dicadangkan, jelaskan mengapa ia akan menyebabkan masalah yang dijelaskan.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Resistor R 1 gagal dibuka.
Jambatan pateri melepasi perintang R 2 .
Tiada kuasa untuk sama ada IC 555 pemasa.

Nota:

Pastikan anda membincangkan sebab-sebab mengapa setiap komponen komponen yang dicadangkan oleh pelajar anda akan menyebabkan output akhir tidak akan tinggi. Kemungkinan yang berbeza dari yang jelas kepada yang tidak jelas, dan meneroka mereka akan memperkuat pemahaman pelajar anda tentang 555 sebagai multivibrator monostable.

Soalan 13

Modulasi Lebar Pulse, atau PWM, adalah cara yang paling popular untuk mengawal kuasa kepada beban elektrik seperti mentol lampu atau motor DC. Dengan kawalan PWM, kitaran tugas isyarat frekuensi digital (on / off) bervariasi, dengan kesan pelesapan kuasa yang berlainan pada beban:

Salah satu kelebihan utama untuk menggunakan PWM untuk kuasa perkadaran kepada beban adalah bahawa transistor pensuisan akhir beroperasi dengan pelesapan haba yang minimum. Jika kita menggunakan transistor dalam mod linear ("aktif"), ia akan menghilangkan lebih banyak haba apabila mengawal kelajuan motor ini! Dengan menghilangkan kurang haba, litar membazirkan lebih sedikit kuasa.

Terangkan mengapa transistor kuasa dalam litar ini berjalan lebih sejuk apabila menimbulkan isyarat PWM dari pemasa 555, dan bukannya jika ia dikendalikan dalam mod linear. Juga, kenalpasti arah mana wiper potensiometer mesti dipindahkan untuk meningkatkan kelajuan motor.

Soalan cabaran: katakan kita perlu mengawal kuasa motor DC, apabila voltan operasi motor jauh melebihi voltan operasi 555 pemasa. Jelas, kita memerlukan bekalan kuasa yang berasingan untuk motor, tetapi bagaimana kita boleh mengawal output 555 dengan selamat dengan transistor kuasa untuk mengawal kelajuan motor "# 13"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Saya akan membiarkan anda menyelidik jawapan mengapa PWM adalah cara yang lebih cekap tenaga untuk mengawal kuasa beban. Ini adalah konsep yang sangat penting dalam kuasa elektronik!

Untuk meningkatkan kelajuan motor, gerakkan wawasan potensiometer (seperti yang digambarkan dalam skema).

Berikut adalah satu penyelesaian yang mungkin untuk masalah mengganggu pemasa 555 kepada motor DC voltan tinggi:

Nota:

Terdapat banyak literatur yang boleh membincangkan kawalan kuasa PWM, dan kelebihannya terhadap kawalan kuasa linear. Pelajar anda sepatutnya tidak mempunyai kesukaran mencari sendiri!

Bincang dengan mereka penyelesaian yang dicadangkan untuk masalah motor voltan tinggi. Tujuan apa yang dilakukan / melakukan penyalaan pepejal pepejal yang menyampaikan "panel kerja panel panel lalai" kerja>

Soalan 14

Adalah biasa untuk melihat kapasitor yang dihubungkan antara terminal "Kawalan" dan tanah di litar 555 pemasa, terutamanya apabila tepat masa adalah penting.

Terangkan maksud apa kapasitor C 2 berfungsi dalam litar ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

C 2 bertindak sebagai kapasitor decoupling, untuk membantu menstabilkan ambang dan mencetuskan voltan rujukan dalaman ke 555.

Soalan cabaran: apakah parameter operasi litar yang menentukan nilai kapasitinya yang diperlukan C 2 "nota tersembunyi"> Nota:

Pin bekalan kuasa decoupling pada cip adalah penting, tetapi di sini pelajar dapat melihat satu lagi variasi decoupling. Jika masa membenarkan, bekerjasama dengan masalah sampel dengan pelajar anda memasangkan kapasitor C 2, dengan kekerapan operasi tertentu litar astable. Nota: ini akan memberikan anda satu lagi peluang untuk menggunakan Thévenin's Theorem. . .

Soalan 15

Litar bersepadu khusus yang dipanggil unsur kelewatan atau kelewatan pintu dihasilkan untuk memberikan kelewatan masa yang disengajakan dalam litar digital. Kenal pasti nombor bahagian bagi IC tersebut, penyelidikan lembaran datanya, dan terangkan satu aplikasi di mana seseorang mungkin diperlukan.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Satu bahagian nombor bagi anda untuk penyelidikan adalah 74LS31. Unsur-unsur kelewatan sedemikian mungkin digunakan untuk menyediakan masa penyediaan dan / atau masa yang mencukupi untuk isyarat memasuki flip-flop.

Nota:

Bincangkan dengan pelajar anda mengapa peranti sedemikian wujud, memandangkan kewujudan 555 pemasa. Mengapa tidak boleh menggunakan pemasa 555 untuk tujuan yang sama dengan 74LS31?

Soalan 16

Pengukuran penting bagi bentuk gelombang nadi adalah kitaran tugas . Berikan yang tepat. definisi matematik untuk istilah ini.

Juga, tulis penyelesaian persamaan untuk lebar denyut yang diberi kitaran duti (D) dan kekerapan (f).

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

"Kitaran tugas" adalah ukuran gelombang nadi pada masa berbanding dengan jumlah masa (tempoh):

D = t pada


jumlah keseluruhan

Saya akan membiarkan anda memikirkan cara menulis penyelesaian persamaan untuk lebar nadi (t on ) dari segi kitaran dan kekerapan duti.

Nota:

Kitaran tugas adalah konsep yang sangat penting, kerana maklumat analog dapat disampaikan melalui kitaran tugas berubah-ubah dari bentuk gelombang pulsa yang sebaliknya. Bincangkan permohonan ini dengan pelajar anda, jika masa dibenarkan.

Soalan 17

Menyelidiki "pinout" untuk litar bersepadu pemasa 555, dalam pakej DIP 8-pin. Kemudian, label pin seperti yang ditunjukkan pada angka ini:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Persoalan ini adalah latihan mudah dalam menyelidik lembaran data komponen.

Soalan 18

Tulis persamaan untuk masa pengecasan dan pembuangan kapasitor, memandangkan nilai R1, R2, dan C dalam litar reka bentuk ini:

Berdasarkan persamaan anda pada peraturan umum litar tetap masa RC. Jangan hanya menyalin persamaan yang telah diselesaikan dari beberapa buku rujukan! Anggapkan bahawa transistor pelepasan 555 adalah suis yang sempurna apabila dihidupkan (penurunan 0 volt). Perhatikan bahawa voltan bekalan tidak berkaitan dengan pengiraan ini, selagi ia tetap berterusan semasa kitaran pengecasan.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

t caj = - ln0.5 (R 1 + R 2 ) C

t melepaskan = - ln0.5 R 2 C

Soalan susulan: tulis persamaan untuk frekuensi litar, diberi nilai R1, R2, dan C. Kemudian, tulis persamaan lain untuk kitaran tugas litar.

Nota:

Adakah pelajar anda menunjukkan kepada anda bagaimana mereka secara matematik memperoleh jawapan mereka berdasarkan pengetahuan mereka tentang bagaimana kapasitor mengenakan caj dan pelepasan. Ramai buku teks dan lembaran data memberikan persamaan yang sama, tetapi penting bagi pelajar untuk memperolehnya dari apa yang mereka sudah tahu tentang pemuat dan pemalar masa RC. Mengapa ini "meta-tag hidden-print" penting?

Alat Berkaitan:

Kalkulator Penukaran Tork N-Way Kalkulator Pembahagi Kuasa Microstrip Kalkulator Panjang Kuasa

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →