Генератор на 555 таймере Павла Галашевского

[falkonist]

Общался я по мылу с толковым инженером Павлом Галашевским, разработавшим IMHO принципиально новый тип генератора на таймере, с НЕЗАВИСИМОЙ регулировкой частоты и скважности импульсов. Он, проведя функционально-стоимостный анализ, решил, что патентование нецелесообразно, т.к. затраты намного превысят возможные прибыли. Однако, авторство схемы - полностью за ним. С его любезного разрешения выкладываю схему и её описание (как посредник).

Когда у меня возникла необходимость собрать генератор с независимой регулировкой скважности и частоты на микросхеме NE555, я долго искал подходящую схему, но, к своему удивлению, так ее и не нашел. Все предлагаемые схемы страдали одним и тем же недостатком - при изменении частоты менялась скважность выходных импульсов. Или же они позволяли регулировать скважность плавно, а частоту ступенчато - с помощью переключателя. Убедившись, что поиски затягиваются, я был вынужден разработать нужную схему самостоятельно, но зато она отвечает всем моим требованиям.
Как известно, микросхема NE555 содержит два компаратора. Один имеет опорное напряжение 2/3 U пит., а второй 1/3 U пит. В процессе генерации напряжение на конденсаторе колеблется между этими значениями. Для регулирования скважности существует классическая схема, когда напряжение с выхода микросхемы подается на конденсатор через плечи переменного резистора с разнонаправленными диодами. Данная схема хорошо и в широких пределах регулирует скважность, но как при этом регулировать частоту? Для решения этой задачи я решил изменять величину разности опорных напряжений. Чем меньше разность, тем чаще переключаются компараторы, соответственно, тем выше генерируемая частота. В микросхеме NE555 верхнее опорное напряжение выведено на вывод 5, а нижнее, к сожалению, внешнего вывода не имеет.
Можно конечно поставить переменный резистор между выводом 5 и землей, и регулировать частоту с его помощью, но тогда среднее напряжение не будет равно половине напряжения питания, а это, в свою очередь, приведет к изменению скважности при регулировке частоты. Проблему удалось решить введением в схему дополнительного компаратора. Я применил микросхему К554СА3 (LM311), хотя на ее месте можно использовать и обычные операционные усилители (в этом случае отпадает необходимость в резисторе R7). Переменный резистор R6 служит для регулирования скважности. R1 – частоты. Подстроечный резистор R3 нужен для балансирования опорных напряжений компараторов. Настройку следует производить до тех пор, пока при регулировании скважности от минимума до максимума, частота генерации будет оставаться неизменной. При указанных на схеме номиналах деталей частота генерации регулируется приблизительно от 15 до 500 гц.

[Сэр Мурр]

Идея интересная,надо бы проверить на макетке. Правда, мне интереснее получить изменение длительности импульса при неизменнной частоте

[falkonist]

Так это и есть скважность. Меняется резистором R6.

Для такого совершенно необязательна вся эта схема. Вполне достаточно цепи R6 с диодами к 3-му выходу. Совершенно стандартная и хорошо известная схема.

[Сэр Мурр]

Да про стандартную схему знаю. У мя другая задача- использую эту МС в регуляторе коллекторного двигателя.
Одна микросхема- генератор вырабатыает запускающие импульсы для второй, которая включена как ждущий одновибратор.
Подачей управляющего напряжения на ногу 5 этого одновибратора, регулируется скважность импульсов. Так вот, более 50% скважность не получается, или получается- но очень криво. При таком решении, соответственно- ограничен диапазон регулировки скорости вращения двигателя.

[falkonist]

Зачем так сложно??? Частота ж для такого применения совершенно не существенна. Сделайте ее несколько кГц да и забудьте про этот параметр. А коэффициент заполнения, как я написал выше, прекрасно регулируется от почти 0 до почти 100%. Я так сделал в регуляторе мощности паяльника (только 50...100% и частота порядка 0,3 Гц) и горя не знаю.

[Сэр Мурр]

Да вот у меня получилось, что частота- это существенно. Чем выше индуктивность обмотки, тем частота должна быть ниже. На высокой частоте из-за интегрирования импульсов на индуктивности обмотки получается просто постоянное напряжение, меняющееся пропорционально коэфф. заполнения; т.е.- ничем не отличающееся от обычной регулировки питающим напряжением.
В то же время, при оптимально подобранной частоте, и минимальном коэфф. заполнения, получается почти что шаговый режим двигателя- то, что нужно- минимальная скорость вращения, и не слишком большое падение вращающего момента.
Может быть, придётся всё-таки перейти на шаговый двигатель, но схема существенно усложнится.

[falkonist]

Уважаемый Сэр Мурр, а может, оффтопную (для данной темы) задачу перенесем в соответствующую тему или в личку? А из этой темы - удалим?

[Сэр Мурр]

Согласен. Попозже так и сделаем.

[Tpakmopucm]

У меня в протеусе эта схема не генерирует сигналы , в чем может быть проблема?

[falkonist]

В применении ОУ вместо компаратора.

[Tpakmopucm]

Понятно , просто в пояснении к схеме написано что можно использовать ОУ :

Я применил микросхему К554СА3 (LM311), хотя на ее месте можно использовать и обычные операционные усилители

[Serega_80]

Привет! Делал схему на распространенном операционнике LM324. И в Proteuse все прекрасно работает!

[ЮриБас]

Делал схему на распространенном операционнике LM324. И в Proteuse все прекрасно работает!

Схемку бы..

[kaetzchen]

как переделать rc - колебатор в принципиально новое?