Электроника для начинающих

Теперь, когда конденсатор C1 заряжается, ток его заряда фактически определяется только сопротивлением резистора R1, поскольку при этом резистор R2 закорочен диодом D1, включенным в прямом направлении. Когда же конденсатор C1 разряжается, диод для тока разряда оказывается включенным в обратном направлении, и поэтому разряд осуществляется только через резистор R2.

Итак, в этой схеме время заряда конденсатора определяется только сопротивлением резистора R1, а время разряда — только сопротивлением резистора R2. Формула для расчета будет следующей:

Частота = 1440/((R1 + R2)хC1).

Если вы зададите равные значения сопротивлений резисторов R1 и R2 (R1 = R2), то должны получить почти одинаковые длительности генерируемых импульсов и пауз между ними («почти» — потому что на диоде все же имеется хоть и небольшое, но падение напряжения, примерно 0,6 В). Точное значение этого напряжения зависит, прежде всего, от технологии, которая использовалась при изготовлении диода, а точнее от применяемого материала (кремния или, например, германия).

Доработка схем таймера, работающего в автоколебательном режиме

Если в схемах, показанных на рис. 4.22 или 4.25, вы вместо резистора R2 установите потенциометр с сопротивлением 100 кОм, то вы, поворачивая его ось, получите возможность изменять частоту генерируемых колебаний в ту или иную сторону.

Другой возможностью «настроить» таймер является использование вывода 5 «Управляющее напряжение», как это показано на рис. 4.26.

Рис. 4.26. Вывод «Управляющее напряжение» (вывод 5) используется редко, но может быть полезен. Изменяя напряжение на нем можно регулировать частоту таймера 555. Эта схема дает вам возможность протестировать использование этого вывода. Значения компонентов:

_{R1 — резистор с сопротивлением 1 кОм; R2 — резистор с сопротивлением 10 кОм; R3 — резистор с сопротивлением 100 Ом; R9, R11 — резисторы с сопротивлением 1 кОм; R10 — потенциометр с линейной характеристикой и сопротивлением 100 кОм; C1 — конденсатор 0,0047 мкФ}

Отсоедините конденсатор, который был соединен с этим выводом и замените его последовательно подключенными резисторами, которые показаны на рисунке. Номинал обоих резисторов R9 и R11 — 1 кОм; они расположены с двух сторон резистора R10, который является потенциометром с сопротивлением 100 кОм. Такая схема включения гарантирует, что сопротивление между выводом 5, а также положительным и отрицательным выводами источника питания всегда будет иметь сопротивление не менее 1 кОм. Подключение его напрямую к источнику напряжения не приведет к повреждению таймера, но не позволит ему генерировать слышимые звуковые сигналы. Когда вы поворачиваете потенциометр то в одном, то в другом направлении, вы будете менять частоту в большом диапазоне значений. Если вы хотите генерировать какую-либо специфическую частоту, то вместо этого можно использовать подстроечный потенциометр.

Основным преимуществом использования вывода 5 для настройки частоты является то, что вы можете осуществлять удаленное управление. Подключите выход (вывод 3) еще одного, работающего в автоколебательном режиме, таймера 555, но при этом генерирующего меньшую частоту, через резистор с сопротивлением 2,2 кОм к выводу 5 первого таймера. В этом случае вы получите эффект сирены, генерирующей двухтональный сигнал, когда один таймер управляет другим. Если же между выводом 5 и землей вы дополнительно добавите еще и конденсатор емкостью 100 мкФ, то за счет заряда и разряда конденсатора изменение частоты звука будет более плавным. Далее я опишу это подробнее. Рассмотрение управления одной микросхемы с помощью другой привело меня к написанию целого отдельного раздела, что будет нашим последним изменением эксперимента.

Соединение микросхем в цепь

Вообще говоря, микросхемы конструируются таким образом, чтобы они могли взаимодействовать друг с другом. В этом отношении проще таймера 555 нельзя ничего придумать, поскольку:

• вывод 3, это выход одного таймера 555, который может быть подключен напрямую к выводу 2 (Запуск) второго аналогичного таймера;

• мощность на выходе микросхемы может быть достаточной для обеспечения напряжением питания соответствующего вывода 8 другой микросхемы таймера 555;

• выход пригоден для подачи сигнала управления или напряжения питания также и на другие типы микросхем.

На рис. 4.27 показаны эти возможные варианты.