Генератор с регулируемой скважностью на малые напряжения питания

2016-05-11

Этот генератор рассчитан на питание от 2..3 батареек (аккумуляторов) с общим напряжением 2..6 Вольт. Он позволяет генерировать импульсы частотой 1..100 кГц со стабильной скважностью не зависящей от частоты. Фиксированные значения скважности устанавливаются с помощью комбинаций четырёх переключателей и могут принимать значения от 6 до 93%.

Схема отличается стабильностью выходных параметров, низким потреблением и своей простотой (всего две микросхемы). Выход генератора X2 предназначен для управления транзисторным ключом.

Схема генератора с регулируемой скважностью

Ниже приведён список применяемых в устройстве микросхем, диодов и преключателей. В скобках указаны возможные замены:

DD1 — 74HC00 (1564ЛА3)
DD2 — 74HC393 (1564ИЕ19)
VD1 .. VD4 — 1N4148 (любой маломощный ультрафаст)
SA1 — DS-04B, SWD1-4 (любой DIP-переключатель на 4 секции)

Работа схемы

Задающий генератор здесь собран по стандартной схеме — на двух логических элементах DD1.1 и DD1.2, которая в качестве задающей цепи использует RC-цепочку (R1R2C2). Необходимо указать, что вместо C2 может быть задействован и кварцевый резонатор. Конденсатор C1 производит правильный запуск генератора при низких питающих напряжениях. Сигнал с генератора делится счётчиком DD2.1, а контакты переключателя SA1 подают управляющую комбинацию выходов этого счётчика в обратную связь второго счётчика DD2.2. Как только эта комбинация позволяет попать плюсу питания на 13-й вывод DD1.4, второй счётчик сбрасывается, чем и производится регулировка скважности на выходе X2.

Ниже приведена таблица скважности импульсов на выходе X2 в зависимости от номеров замкнутых контактов переключателя SA1:

SA1	Скважность, %
—	0
1	6.3
2	12.5
1, 2	18.3
3	25
3, 1	31.3
3, 2	37.5
3, 1, 2	43.3

SA1	Скважность, %
4	50
4, 1	56.3
4, 2	62.5
4, 1, 2	68.3
4, 3	75
4, 3, 1	81.3
4, 3, 2	87.5
4, 3, 1, 2	93.3

Замечания по монтажу

На схеме не показаны выводы питания микросхем, они стандартные: 7 — минус питания (общий), 14 — плюс. Все минусы нужно соединить и подключить к общему проводу. Все плюсовые выводы — к +V.

Генератор может быть собран за час на макетной плате 3х7 см и не требует дальнейшей настройки.

Подключение

Один из вариантов подключения данного генератора приведен на рисунке справа. Устройство запитывается двумя пальчиковыми аккумуляторами, выходной каскад собран на n-p-n транзисторе, а в качестве нагрузки используется дроссель. Такая схема может быть задействована для исследования ОЭДС.

При низких напряжениях питания транзистор выходного каскада лучше всего выбирать германиевый, типа AC176.