Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов

Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2020

Davinder Oberoi

EDN

Автоколебательный мультивибратор является популярным источником прямоугольных импульсов, полезным для многих приложений, таких как схемы синхронизации и звуковые извещатели. Один из наиболее распространенных способов генерации прямоугольных сигналов основан на использовании недорогого таймера 555. Иногда возникает необходимость в прямоугольных импульсах с фиксированной частотой, но переменной шириной импульса, или наоборот. Выполнить эти требования с помощью обычной автоколебательной схемы на основе 555 достаточно трудно. На Рисунке 1 показана модификация базовой схемы мультивибратора на таймере 555. Эту схему можно использовать для формирования стабильных импульсов, ширина и частота которых не зависят друг от друга и регулируются с помощью отдельных элементов управления. Выход 3 микросхемы таймера заряжает и разряжает конденсатор C₁. Диоды D₁ и D₂ обеспечивают индивидуальные пути для зарядного и разрядного тока, соответственно. Два времязадающих потенциометра P₁ и P₂ управляют постоянной времени RC₁ в течение циклов заряда и разряда.

Рисунок 1.	Регулируя два потенциометра, можно независимо управлять шириной и частотой импульсов.

При высоком уровне на выводе 3 микросхемы 555 конденсатор заряжается через R₂ (часть P₁, сопротивление которой зависит от положения движка потенциометра). Когда C₁ заряжается до двух третей V_CC, напряжение на выводе 3 опускается, и C₁ разряжается через D₂, P₂ (сопротивление R₁) и P₁ (сопротивление R₃). Когда напряжение на C₁ достигает одной трети V_CC, выходной уровень на выводе 3 вновь становится высоким. Процесс попеременного заряда и разряда С₁ периодически повторяется, и результатом является выходной сигнал с требуемой шириной и частотой импульса. Поскольку прямое сопротивление диодов незначительно, ширина импульса равна

Период импульсов (величина, обратная частоте) равен

Таким образом, ширина импульса не зависит от положения движка потенциометра P₂, а частота не зависит от положения движка потенциометра P₁.