- Wymagane komponenty
- Schemat obwodu
- Działanie obwodu detektora brakujących impulsów
- Testowanie obwodu detektora brakujących impulsów
- Aplikacje
Gdy sygnał przechodzi nagłą zmianę z wartości bazowej na wyższą i po pewnym czasie ponownie wraca do wartości bazowej z wyższej wartości. Nazywa się to sygnałem impulsowym.
Na powyższym obrazie pierwszy przebieg przedstawia pojedynczy impuls, w którym sygnał zmienia się od 0 do 5 V (od niskiego do wysokiego) i od 5 V do 0 (od wysokiego do niskiego) w krótkim okresie czasu. Drugi przebieg przedstawia strumień 5-woltowych impulsów w linii sygnałowej. Teraz, gdy niektóre impulsy w tym łańcuchu impulsów nie występują, które mają wstępnie zdefiniowany czas interwału, obwód detektora brakujących impulsów jest wymagany do wykrycia tych brakujących impulsów. Obwód detektora może zapewnić powiadomienie o braku impulsu. Ostatni przebieg pokazany na obrazie to brak sygnału pulsu.
Tutaj zbudujemy prosty obwód detektora brakujących impulsów z kilkoma komponentami.
Wymagane komponenty
1. Płytka prototypowa
2. Układ scalony timera 555
3. 2 szt. Rezystorów 10k
4. Bipolarny tranzystor złączowy BC337 NPN
5. Pojedyncze żyły do podłączenia w płytce stykowej.
6. Ceramiczny kondensator dyskowy 0,01uF
7. Kondensator ceramiczny o pojemności 0,1 uF
8. źródło napięcia 12 V / 500 mA (można użyć adaptera)
Potrzebujemy kilku innych rzeczy do przetestowania obwodu detektora brakujących impulsów:
1. dowolny rodzaj przycisku (w tym projekcie przełącznik dotykowy służy do przerywania impulsów wejściowych).
2. źródło zapewniające ciągłe i stabilne impulsy.
Może to być generator funkcyjny lub dowolne źródło fali prostokątnej lub trójkątnej.
3. oscyloskop do pomiaru mocy wyjściowej.
555 Timer IC
Układ scalony timera 555 jest klasycznym układem czasowym, który może być używany w wielu rodzajach aplikacji związanych z odmierzaniem czasu, sprawdź tutaj cały obwód timera 555. To jest 8-pinowy układ scalony. Schemat pinów układu scalonego timera 555 pokazano na poniższym obrazku.
Tranzystor NPN BC337
Tranzystor BC337 jest bipolarnym tranzystorem złączowym NPN. Nie ma tutaj potrzeby specjalnego używania tego tranzystora, można użyć dowolnego tranzystora NPN. Tranzystor BC337 składa się z 3 pinów, podstawy, emitera i kolektora, jak pokazano na poniższym obrazku:
Schemat obwodu
Schemat obwodu detektora brakujących impulsów pokazano poniżej:
Tutaj wejście jest połączone z bazą tranzystora BC337 poprzez rezystor 10k. Na schemacie pokazano również połączenia IC timera 555. Kondensator C1 jest połączony równolegle z tranzystorem T1. Przełącznik SW1 jest używany do celów testowych i do zapewnienia utraconego impulsu.
Obwód jest zbudowany na płytce stykowej, jak pokazano na poniższym obrazku:
Działanie obwodu detektora brakujących impulsów
555 Timer iC jest skonfigurowany jako monostabilny generator impulsów. 555 IC wymaga oscylatora RC do generowania impulsów, który jest tworzony za pomocą rezystora R2 i kondensatora C1. Wartości R2 i C1 określają okres czasu w trybie monostabilnym. Tranzystor BC337 jest podłączony przez kondensator C1. Sygnał wejściowy jest bezpośrednio podłączony do kołka wyzwalającego układu czasowego IC 555, a także podłączony do tranzystora za pomocą pojedynczego rezystora bazowego 10k.
Gdy sygnał wejściowy nie dostarcza żadnego brakującego impulsu, układ czasowy IC 555 dostarcza falę prostokątną na wyjściu.
Teraz pojawia się brakujący impuls, tranzystor T1 zostaje włączony, a gdy kondensator C1 jest połączony z tranzystorem, zostaje rozładowany przez BC337. Podczas tego czasu rozładowania oscylator RC nie zapewnia idealnego odstępu czasowego do układu IC 555. W związku z tym moc wyjściowa pozostaje wysoka.
Wartości rezystora R2 i kondensatora C1 zapewniają kontrolę taktowania obwodu.
Testowanie obwodu detektora brakujących impulsów
Do przetestowania obwodu wymagane jest źródło sygnału, które zapewnia ciągłe impulsy. Tutaj punkt kalibracji oscyloskopu jest używany jako źródło sygnału wejściowego.
Na powyższym obrazku pokazano punkt kalibracji oscyloskopu, który dostarcza fali prostokątnej 1 kHz o amplitudzie pięciu woltów.
Aby przerwać lub pominąć impulsy wejściowe, używany jest przełącznik dotykowy, który jest podłączony do bazy tranzystora BC337 i do masy.
Każde naciśnięcie przycisku dotykowego powoduje zwarcie podstawy tranzystora BC337 z masą. Z tego powodu tranzystor wyłącza się i kondensatory C1 ładują się.
Na powyższym obrazku oscyloskop dostarcza dwa sygnały, czerwony jest wejściowy, a żółty wyjściowy. Po naciśnięciu przełącznika impulsy są tracone, a obwód generuje falę prostokątną o czasie trwania nieodebranego impulsu.
Możesz dalej sprawdzić poniższe wideo, aby zobaczyć przebieg wejściowy i wyjściowy w oscyloskopie:
Pełne działanie obwodu detektora brakujących impulsów jest pokazane na filmie wideo podanym na końcu.
Aplikacje
Brakujący obwód generatora impulsów to doskonałe zastosowanie klasycznego układu scalonego timera 555. Może wywołać alarm lub powiadomić użytkownika o zatrzymaniu lub przerwaniu jakiegoś procesu.
1. Wiele systemów wentylatorów elektronicznych zapewnia ciągłe impulsy podczas pracy. Obwód ten może łatwo określić i wyzwolić alarm, jeśli wentylator został zatrzymany lub nie działa tak, jak powinien.
2. W medycynie brakujący obwód czujnika tętna jest używany z urządzeniami do monitorowania bicia serca. Może to zaalarmować lekarzy o nieprawidłowościach w biciu serca.
3. Ten obwód jest również bardzo przydatny do wykrywania utraty zasilania prądem przemiennym.
4. Może być również używany do wykrywania półfal lub pełnej fali w różnych operacjach związanych z pomiarem źródła sygnału.
5. W przemyśle, gdzie wymagane jest szybkie wykrywanie, można zastosować detektor braku impulsów.