Схема генератора квадратних хвиль із використанням 4047 ic

У цьому посібнику ми збираємося показати вам, що як генерувати квадратну хвилю низької потужності за допомогою IC 4047, ми також підтвердимо результат за допомогою осцилографа. У режимі Astable вихідна форма сигналу 4047 IC коливається між високим і низьким рівнями логіки, що ідентично квадратній хвилі. Для генерації прямокутної хвилі потрібно лише кілька резисторів і конденсаторів, щоб додати їх зовні. Це може бути використано як тактовий імпульс для деяких ІС, яким для роботи потрібен тактовий імпульс. Цю квадратну хвилю можна додатково перетворити на синусоїду, додавши ще кілька резисторів та конденсаторів.

Необхідний матеріал

• IC 4047
• Осцилограф
• Значення потенціометра (1 МОм)
• Значення резистора (1k та 200 Ом)
• Значення конденсатора (0,001 мкФ та 0,1 мкФ)
• Підключення проводів і щупів
• 12v живлення

Кругова діаграма

Схема для цього генератора квадратних хвиль наведена вище. Ви можете змінювати частоту квадратних хвиль, рухаючи потенціометр, або можете використовувати різне значення резистора та конденсатора, щоб змінювати вихідну частоту.

Перш ніж вдаватися до деталей, ми повинні знати про IC 4047.

IC 4047

ІС 4047 є однією з популярних мікросхем з низьким енергоспоживанням. Він забезпечує як моностабільний (один постріл), так і стійкий (вільний хід) режим роботи. Він має широкий діапазон вхідної напруги (від 3 до 18 в), а вхідний струм постійного струму становить до ± 10 мА при високому діапазоні робочих температур від -55 ° C до + 125 ° C. Тут ми використовуємо мікросхему для генерації квадратної та синусоїдальної хвилі, для цього нам потрібно лише кілька резисторів та конденсаторів. Ви можете використовувати ІС для генерації тактового імпульсу для різних застосувань. Ця ІС в основному використовується в схемі інвертора для генерації змінного струму від постійного струму.

Застосування цього ІС - це дискримінатори частоти, схеми синхронізації, програми із затримкою часу, виявлення огинаючої, множення частоти та розподіл частоти.

Схема контактів IC 4047

Конфігурація контактів IC 4047

No контакту	Ім'я PIN-коду	Опис
1	C.	Використовується для підключення зовнішнього конденсатора
2	Р.	Використовується для підключення зовнішнього резистора
3	РКС	Загальний штифт для підключення до нього резистора і конденсатора
4	AST ' (стійкий брусок)	Низький при використанні в режимі Astable
5	AST	Високий при використанні в режимі Astable
6	-Тригер	При використанні в моностабільному режимі ми даємо перехід від високого до низького на цей штифт
7	Vss	Штифт заземлення ІС
8	+ Тригер	При використанні в моностабільному режимі ми даємо перехід від низького до високого на цей штифт
9	EXT RESET	Це зовнішній штифт скидання. Подаючи цьому імпульсу високий імпульс, він скидає вихід Q на низький і Q 'на високий
10	Питання	Дайте нормально високий вихід
11	Q '	Інверсний вихід штифта 10 означає, що він дає низький вихід
12	Повторний запуск	Використовується в моностабільному режимі для одночасного повторного запуску + тригер та –триггерний штифт
13	OSC вихід	Дає коливальний вихід
14	Vdd	Позитивний вхідний штифт мікросхеми

Робота схеми для генерації квадратної хвилі

Ми можемо подати на мікросхему діапазон вхідної напруги від 3 до 15 в. У нашій схемі, ми даємо 12v. Резистор і конденсатор зовні підключені до PIN 2 і коротко замикаються на PIN 3. Комбінація резистора і конденсатора (RC) генерує вихід з певною частотою. Вихід для прямокутної хвилі береться від PIN 10 послідовно з резистором 200 Ом.

Формула для пошуку значення частоти квадратної хвилі наведена нижче:

f = 1 / 8,8RC

Приклад: для математичного розрахунку частоти для сигналу, зображеного на малюнку

Тут потенціометр знаходиться приблизно на 7-8%, а значення С - 0,001 мкФ.

Отже, частота така: f = 1 / 8,8 * 70 000 * 0,001 * 10 ^-6

f = 1623,37 або 1,6 кГц (приблизно)

За цією ж формулою можна знайти значення RC, якщо частота відома.

Недоліком 4047 IC є те, що ми не можемо регулювати робочий цикл, і вихід цього IC має постійний робочий цикл 50%. А для управління частотою ми використовуємо для варіювання значень R і C в ланцюзі.

Квадратну хвилю, що генерується цією схемою, можна легко перетворити в синусоїду, використовуючи кілька резисторів і конденсаторів.

Конвертер квадратних синусоїд

Ця схема є модифікацією вищезазначеної схеми для отримання синусоїди від квадратної хвилі. Для перетворення квадратної хвилі в синусоїду нам потрібно додати кілька резисторів і конденсаторів, як показано на схемі нижче:

Зробивши цю невелику модифікацію, ми можемо перетворити квадратну хвилю в синусоїдальну хвилю.