Timer kredsløb

Faldalarm - Tørste timer kredsløb (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Timer kredsløb

Digitale kredsløb


Spørgsmål 1

Lad ikke bare sidde der! Byg noget !!

At lære at analysere digitale kredsløb kræver meget undersøgelse og praksis. Normalt praktiserer eleverne ved at arbejde igennem masser af prøveproblemer og kontrollere deres svar mod dem fra lærebogen eller instruktøren. Mens dette er godt, er der en meget bedre måde.

Du vil lære meget mere ved faktisk at opbygge og analysere rigtige kredsløb, så din testudstyr giver svarene "i stedet for en bog eller en anden person. Følg disse trin for succesfulde øvelser i kredsløbsopbygning:

  1. Tegn skematisk diagram for det digitale kredsløb, der skal analyseres.
  2. Opbyg forsigtigt dette kredsløb på et brødbræt eller andet passende medium.
  3. Kontroller nøjagtigheden af ​​kredsløbets konstruktion, efter hver ledning til hvert forbindelsessted, og kontroller disse elementer en for en på diagrammet.
  4. Analyser kredsløbet, bestemmer alle output logiske tilstande for givne indgangsforhold.
  5. Mål forsigtigt de logiske tilstande for at kontrollere nøjagtigheden af ​​din analyse.
  6. Hvis der er fejl, skal du omhyggeligt kontrollere dit kredsløbs konstruktion mod diagrammet, og analyser derefter kredsløbet omhyggeligt igen og mål igen.

Sørg altid for, at strømforsyningsspændingsniveauet er inden for specifikationen for de logikkredsløb, du planlægger at bruge. Hvis TTL, skal strømforsyningen være en 5 volt reguleret forsyning, justeret til en værdi så tæt på 5.0 volt DC som muligt.

En måde du kan spare tid på og reducere muligheden for fejl er at begynde med et meget simpelt kredsløb og trinvis tilføje komponenter for at øge dens kompleksitet efter hver analyse, i stedet for at opbygge et helt nyt kredsløb for hvert øvelsesproblem. En anden tidsbesparende teknik er at genbruge de samme komponenter i en række forskellige kredsløbskonfigurationer. På den måde må du ikke måle en komponents værdi mere end én gang.

Reveal svar Skjul svar

Lad elektronerne selv give dig svarene på dine egne "praksisproblemer"!

Bemærkninger:

Det har været min erfaring, at eleverne kræver meget praksis med kredsløbsanalyse at blive dygtige. Til dette formål giver instruktører normalt deres elever mange øvelsesproblemer til at arbejde igennem og giver svar til, at eleverne tjekker deres arbejde imod. Mens denne tilgang gør eleverne dygtige i kredsløbsteori, undlader det at uddanne dem fuldt ud.

Studerende behøver ikke bare matematisk praksis. De har også brug for rigtige, praktisk praktiske bygningskredsløb og brug af testudstyr. Så jeg foreslår følgende alternative tilgang: eleverne skal bygge deres egne "praksisproblemer" med virkelige komponenter og forsøge at forudsige de forskellige logiske tilstande. På den måde kommer den digitale teori "levende", og de studerende får praktisk færdighed, de ikke ville vinde ved blot at løse boolske ligninger eller forenkle Karnaugh-kort.

En anden grund til at følge denne metode er at lære studerende videnskabelig metode : processen med at teste en hypotese (i dette tilfælde logiske tilstand forudsigelser) ved at udføre et rigtigt eksperiment. Studerende vil også udvikle rigtige fejlfindingskompetencer, da de lejlighedsvis laver kredsløbsbyggeri fejl.

Tilbring et par øjeblikke med din klasse for at gennemgå nogle af de "regler" for bygningskredsløb, før de begynder. Diskuter disse spørgsmål med dine elever på samme socratiske måde, som du normalt vil diskutere arbejdsarkets spørgsmål, snarere end blot at fortælle dem, hvad de burde og ikke burde gøre. Jeg ophører aldrig med at blive overrasket over, hvor dårlige eleverne får fat i instruktioner, når de præsenteres i et typisk foredrag (instruktørmonolog) format!

Jeg anbefaler stærkt CMOS logik kredsløb til hjemme eksperimenter, hvor eleverne måske ikke har adgang til en 5 volt reguleret strømforsyning. Moderne CMOS-kredsløb er langt mere robust med hensyn til statisk udladning end de første CMOS-kredsløb, så frygt for, at eleverne beskadiger disse enheder ved ikke at have et "korrekt" laboratorieopsætning derhjemme, er stort set ugrundede.

En note til de instruktører, der kan klage over den "spildte" tid, der kræves for at få eleverne til at opbygge virkelige kredsløb i stedet for bare at matematisk analysere teoretiske kredsløb:

Hvad er formålet med eleverne, der tager dit kursus? Panelarkontrolpanelets standardpanel?

Spørgsmål 2

Følgende skematiske diagram viser et timer kredsløb lavet af en UJT og en SCR:

Sammen danner kombinationen af ​​R1, C1, R2, R3 og Q1 en afslapningsoscillator, som udsender et firkantbølgesignal. Forklar, hvordan en firkantbølgeoscillation er i stand til at udføre en simpel tidsforsinkelse for belastningen, hvor belastningen aktiverer en vis tid, efter at omskifteren er lukket. Forklar også formålet med RC-nettet dannet af C2 og R4.

Reveal svar Skjul svar

Husk, at CR 1 kun har brug for en puls ved porten for at slå (og låse) den på! C2 og R4 danner en passiv differentiator for at bestemme det firkantede vågesignal fra UJT-oscillatoren.

Opfølgningsspørgsmål: Hvordan vil du foreslå, at vi ændrer dette kredsløb for at gøre tidsforsinkelsen justerbar "noter skjult"> Noter:

At vide, at UJT danner en oscillator, er det fristende at tro, at belastningen vil tænde og slukke gentagne gange. Første punktum i svaret forklarer, hvorfor det ikke vil ske.

Jeg fik den grundlæggende ide til dette kredsløb fra anden udgave af

, af Stephen L. Herman.

Spørgsmål 3

Modellen "555" integreret kredsløb er en meget populær og nyttig "chip", der bruges til timing i elektroniske kredsløb. Grundlaget for dette kredsløbs tidsfunktion er et modstandskondensator (RC) netværk:

I denne konfiguration fungerer "555" -chip som en oscillator : Skift frem og tilbage mellem "høj" (fuld spænding) og "lav" (ingen spænding) udgangstilstande. Tidsperioden for en af ​​disse tilstande er indstillet af kondensatorens ladningsfunktion gennem både modstande (R1 og R2 i serie). Den anden stats tidsvarighed indstilles af kondensatoren udladning gennem en modstand (R2):

Ladestidskonstanten skal selvfølgelig være τ charge = (R 1 + R 2 ) C, mens udløbstidskonstanten er τ udladning = R 2 C. I hver af de tilstande er kondensatoren enten opladning eller udladning af 50% af vejen mellem dens start- og slutværdier (på grund af hvordan 555-chippen fungerer), så kender vi udtrykket e ((-t) / (τ)) = 0, 5 eller 50 procent.

Udvikle to ligninger for at forudsige "opladningstid" og "udladningstid" for dette 555-timers kredsløb, så enhver, der designer et sådant kredsløb til bestemte tidsforsinkelser, ved, hvilke modstands- og kondensatorværdier der skal anvendes.


Fodnoter:

For dem der skal vide hvorfor, er 555 timer i denne konfiguration designet til at holde kondensatorens spændingscyklus mellem 1/3 af forsyningsspændingen og 2/3 af forsyningsspændingen. Så når kondensatoren oplader fra 1/3 V CC til sin (endelige) værdi af fuld forsyningsspænding (V CC ), så har denne opladningscyklus afbrudt ved 2/3 V CC ved 555 chipen opladning til halvvejs punkt, siden 2/3 af halvvejs mellem 1/3 og 1. Ved afladning starter kondensatoren ved 2/3 V CC og afbrydes ved 1/3 V CC, hvilket igen udgør 50% af vejen hvorfra den begyndte at hvor den var (i sidste ende) på vej
.

Reveal svar Skjul svar

t charge = - ln0, 5 (R1 + R2) C

t udledning = - ln0, 5 R2 C

Bemærkninger:

Selv om det kan virke for tidligt at introducere 555-timerschippen, når eleverne lige afsluttes med deres studie af DC, ønskede jeg at give en praktisk anvendelse af RC-kredsløb og også af algebra til generering af nyttige ligninger. Hvis du anser dette spørgsmål for avanceret til din elevgruppe, overhovedet skal du springe over det.

I forvejen forenklede jeg diagrammet, hvor jeg viser kondensatoren udladning: der er faktisk en anden strøm på arbejde her. Da det ikke var relevant for problemet, udeladte jeg det. Men nogle studerende kan være dygtige nok til at fange udeladelsen, så jeg viser det her:

Bemærk, at denne anden strøm (gennem batteriet) ikke går nogen steder nær kondensatoren, og det er også irrelevant for udladningscyklustiden.

Spørgsmål 4

Type "555" integreret kredsløb er en meget alsidig timer, der anvendes i en lang række elektroniske kredsløb til tidsforsinkelse og oscillatorfunktioner. Hjerte i 555 timer er et par komparatorer og en SR-lås:

De forskellige indgange og udgange af dette kredsløb er mærket i ovenstående skematiske, da de ofte vises i dataark ("Thresh" for tærskelværdien, "Ctrl" eller "Cont" til kontrol osv.).

For at bruge 555 timeren som en astabil multivibrator, skal du blot slutte den til en kondensator, et par modstande og en DC-strømkilde som sådan:

Hvis der var, var at måle spændingsbølgeformerne ved testpunkterne A og B med et dobbelt sporoscilloskop, ville vi se følgende:

Forklar, hvad der sker i dette astable kredsløb, når udgangen er "høj", og også når den er "lav".

Reveal svar Skjul svar

Når udgangen er høj, oplader kondensatoren gennem de to modstande, spændingen øges. Når udgangen er lav, aflader kondensatoren gennem en modstand, som strømmer gennem 555's "Disch" -terminal.

Opfølgningsspørgsmål: Algebraisk manipulere ligningen for dette astable krets driftsfrekvens for at løse R2.

f = 1


(ln2) (R1 + 2R2) C

Udfordringsspørgsmål: Forklar hvorfor arbejdscyklussen for dette kredsløbs output altid er større end 50%.

Bemærkninger:

Denne populære konfiguration af 555 integreret kredsløb er værd at bruge tid på at analysere og diskutere med dine elever.

Spørgsmål 5

Dette astable 555 kredsløb har et potentiometer, der tillader variabel arbejdscyklus:

Med dioden på plads kan outputbølgeformens arbejdscyklus justeres til mindre end 50%, hvis det ønskes. Forklar hvorfor dioden er nødvendig for den evne. Identificer også, hvilken måde potentiometerens visker skal flyttes for at reducere arbejdscyklussen.

Reveal svar Skjul svar

Dioden tillader en del af potentiometerets modstand at blive omgået under kondensatorens opladningscyklus, hvilket muliggør (muligvis) mindre modstand i opladningskredsløbet end i afladningskredsløbet.

For at reducere arbejdscyklussen skal du flytte viskeren op (mod den faste modstand væk fra kondensatoren).

Udfordringsspørgsmål: skriv en ligningsopløsning for den gennemsnitlige strøm, der trækkes af 555 timers kredsløb, da det oplader og aflader kondensatoren, mens der genereres en 50% duty cycle puls. Antag, at der ikke trækkes strøm fra strømforsyningen ved kredsløbet, mens kondensatoren udleder, og brug denne tilnærmelse af kondensatorens "Ohm's Law" ligning til at beregne gennemsnitlig strøm gennem opladningscyklussen:

i = C dv


dt

Sandt "O hm 's lov" for en kondensator

Jeg afg = C AV


At

Kapacitiv Ö hm 's lov "løsning for gennemsnitsstrøm

Bemærkninger:

Dette spørgsmål sporer virkelig elevernes konceptuelle forståelse af 555 timer, der bruges som en astabil multivibrator (oscillator). Hvis nogle elever bare ikke kan se ud til diodefunktionens funktion, belyser deres forståelse ved at få dem til at spore opladning og afladning af nuværende stier. Når de forstår, hvilken vej strøm går i begge cyklusser af timeren, skal de kunne genkende hvad dioden gør og hvorfor det er nødvendigt.

Spørgsmål 6

En populær brug af 555 timer er som en monostabil multivibrator. I denne tilstand udsender 555 en puls med fast længde, når den styres af en indgangspuls:

Hvor lav skal udløsningsspændingen gå for at starte udgangspulsen "# 6"> Reveal svar Skjul svar

Udløsningsimpulsen skal dyppe under 1/3 af forsyningsspændingen for at starte timingsekvensen.

t puls = 1, 1RC

Bemærkninger:

Lad dine elever vise dig, hvordan de matematisk afledte deres svar baseret på deres viden om, hvordan kondensatorer opladning og udladning. Mange lærebøger og dataark giver samme ligning, men det er vigtigt for eleverne at kunne udlede sig selv fra det, de allerede kender til kondensatorer og RC-tidskonstanter. Hvorfor er dette vigtigt? Fordi de i ti år ikke kan huske denne specialiserede ligning, vil de nok stadig huske den generelle tidskonstant ligning fra den tid, de brugte at lære det i deres grundlæggende DC-elkurser (og anvende det på jobbet). Mit motto er, "Husk aldrig, hvad du kan finde ud af."

Spørgsmål 7

Et sekventielt timer-kredsløb kan konstrueres fra flere 555 timer IC'er kaskade sammen. Undersøg dette kredsløb og bestem hvordan det virker:

Kan du tænke på nogen praktiske applikationer til et kredsløb som dette "# 7"> Reveal svar Skjul svar

Hver 555 timers cyklus udløses af den negative kant af pulsen på triggerterminalen . Et passivt differentieringsnetværk mellem hver 555 timer sikrer, at kun en kort negativgangspuls sendes til udløserterminalen for den næste timer fra udgangsterminalen på den ene før den.

Opfølgningsspørgsmål: Når timer kredsløb er kaskad som dette, skal deres tidsforsinkelser tilføjes eller formindes for at gøre den samlede forsinkelsestid? Sørg for at forklare din begrundelse.

Bemærkninger:

Praktiske anvendelser findes i et sådant kredsløb. En lunefuld ansøgning er at aktivere sekventielle baglygtepærer til en bil for at give en interessant sving-signal visuel effekt. En sekventiel timer kredsløb blev brugt til at gøre netop dette på visse år af (klassiske) Ford Cougar biler. Andre, mere utilitaristiske applikationer til sekventielle timere omfatter opstartssekvenser til en række elektroniske systemer, trafiklysreguleringer og automatiserede husholdningsapparater.

Spørgsmål 8

Forudsig, hvordan driften af ​​dette astable 555 timer kredsløb vil blive påvirket som følge af de følgende fejl. Specifikt, hvad der vil ske med kondensatorspændingen (V C1 ) og udgangsspændingen (V ud ) for hver fejltilstand. Overvej hver fejl uafhængigt (dvs. en ad gangen, ingen flere fejl):

Modstand R 1 fejler åben:
Loddebro (kort) over modstand R 1 :
Modstand R 2 fejler åben:
• Loddebro (kort) over modstand R 2 :
Kondensator C 1 fejler ikke kort:

For hver af disse betingelser, forklar hvorfor de resulterende virkninger vil forekomme.

Reveal svar Skjul svar

Modstand R 1 fejler åben: Kondensator spænding holder til sidst værdi, udgangsspænding holder til sidst værdi.
Loddebro (kort) over modstand R 1 : Timer IC vil blive beskadiget ved den første udladningscyklus.
Modstand R 2 fejler åben: Kondensator spænding holder til sidst værdi, udgangsspænding holder til sidst værdi.
Loddebro (kort) over modstand R 2 : Oscillationsfrekvens næsten fordobles, og arbejdscyklussen stiger til næsten 100%.
Kondensator C 1 fejler ikke kort: Kondensator spænding går til 0 volt DC, udgangsspændingen forbliver "høj".

Bemærkninger:

Formålet med dette spørgsmål er at nærme sig domænet for kredsløbsfejlfinding ud fra et perspektiv om at vide, hvad fejlen er, snarere end kun at vide, hvad symptomerne er. Selvom dette ikke nødvendigvis er et realistisk perspektiv, hjælper det eleverne med at opbygge den grundlæggende viden, der er nødvendig for at diagnosticere et fejlet kredsløb fra empiriske data. Spørgsmål som dette skal følges (til sidst) af andre spørgsmål, der beder eleverne om at identificere sandsynlige fejl baseret på målinger.

Spørgsmål 9

Dette kredsløb bruger et "555" integreret kredsløb til at producere et lavfrekvent firkantbølgespændingssignal (set mellem "Out" -terminalen på chip og jord), som bruges til at tænde og slukke et par transistorer for at blinke en stor lampe. Forudsig, hvordan dette kredsløb vil blive påvirket som følge af følgende fejl. Overvej hver fejl uafhængigt (dvs. en ad gangen, ingen flere fejl):

Transistor Q 1 fejler åben (kollektor-til-emitter):
Transistor Q 2 fejler åben (samler til emitter):
Modstand R 3 fejler åben:
Transistor Q 1 fejler ikke kort (samler til emitter):

For hver af disse betingelser, forklar hvorfor de resulterende virkninger vil forekomme.

Reveal svar Skjul svar

Transistor Q 1 fejler åben (kollektor-til-emitter): Lampen forbliver slukket, ingen strøm gennem en hvilken som helst terminal på Q 2 .
Transistor Q 2 fejler åben (kollektor-til-emitter): Lampen forbliver slukket, ingen strøm gennem en hvilken som helst terminal på Q 2, normal basestrøm gennem Q 1, ingen strøm gennem kollektor Q 1 .
Modstand R 3 fejler åben: Lampen forbliver slukket, ingen strøm gennem en hvilken som helst terminal på Q 1 eller Q 2 .
Transistor Q 1 fejler ikke kort (kollektor-til-emitter): Lampen forbliver tændt, fuld "på" nuværende niveauer gennem terminalerne på Q 1 og Q 2 .

Bemærkninger:

Formålet med dette spørgsmål er at nærme sig domænet for kredsløbsfejlfinding ud fra et perspektiv om at vide, hvad fejlen er, snarere end kun at vide, hvad symptomerne er. Selvom dette ikke nødvendigvis er et realistisk perspektiv, hjælper det eleverne med at opbygge den grundlæggende viden, der er nødvendig for at diagnosticere et fejlet kredsløb fra empiriske data. Spørgsmål som dette skal følges (til sidst) af andre spørgsmål, der beder eleverne om at identificere sandsynlige fejl baseret på målinger.

Spørgsmål 10

Hvad ville der ske ved driften af ​​dette astable 555-timers kredsløb, hvis en modstand var tilfældet forbundet mellem "Control" -terminalen og jorden "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/01435x01. png ">

Reveal svar Skjul svar

Tilsætningen af ​​en modstand mellem kontrolterminalen og jorden ville øge frekvensen af ​​kredsløbet samt reducere peak-to-peak amplitude af "sawtooth" bølgesignalet over timing kondensatoren.

Opfølgningsspørgsmål: påvirker tilsætningen af ​​denne modstand også udgangssignalet (pin 3) amplitude? Forklar hvorfor eller hvorfor ikke. Hvis det amplitude er påvirket, stiger det eller falder med modstanden på plads?

Bemærkninger:

Bed dine elever om at forklare, hvorfor frekvens og amplitude ændres i dette kredsløb. Det er alt for nemt for en elev blot at gentage svaret fra regnearket! Hold dine elever ansvarlige for ræsonnement gennem driften af ​​et kredsløb som dette.

Spørgsmål 11

En elev bygger deres første astable 555 timer kredsløb ved hjælp af en TLC555CP chip. Desværre synes det at have et problem. Sommetider stopper udgangen fra timeren simpelthen oscillerende uden nogen åbenbar årsag. Stranger alligevel opstår problemet ofte på den præcise tid, som nogen bevæger hånden inden for nogle få tommer af printkortet (uden rent faktisk at røre ved noget!).

Hvad kunne den studerende have gjort forkert i at samle dette kredsløb for at forårsage et sådant problem? Hvilke trin vil du tage for at fejlsøge dette problem?

Reveal svar Skjul svar

Jeg vil ikke afsløre den mest sandsynlige årsag, men jeg vil give dig dette tip: TLC555CP integreret kredsløb ("chip") bruger CMOS teknologi.

Bemærkninger:

Hvert år ser det ud til, at jeg har mindst en elev, der oplever dette problem, som regel som følge af hastig kredsløbssamling (ikke gør alle nødvendige forbindelser til stifter på chippen). Dette er et godt spørgsmål at brainstormere med din klasse på, udforske mulige årsager og metoder til diagnose.

Spørgsmål 12

Identificer mindst en komponentfejl, der ville medføre, at den endelige 555-timers udgang altid forbliver lav:

For hver af dine foreslåede fejl, forklar hvorfor det vil medføre det beskrevne problem.

Reveal svar Skjul svar

Modstand R 1 mislykkedes åbent.
Loddebro over modstand R 2 .
Ingen strøm til enten 555 timer IC.

Bemærkninger:

Sørg for at diskutere årsagerne til, at hver af elevernes foreslåede komponentfejl vil medføre, at den endelige produktion aldrig går højt. Mulighederne spænder fra det oplagte til det uklare, og udforskning af dem vil styrke dine elevernes forståelse af 555 som en monostabil multivibrator.

Spørgsmål 13

Pulse Width Modulation, eller PWM, er et meget populært middel til at styre strøm til en elektrisk belastning som f.eks. En pære eller en DC motor. Med PWM-styringen varieres driftscyklusen for et højfrekvent digitalt signal (on / off) signal med effekten af ​​varierende effekttab ved belastningen:

En af de store fordele ved at bruge PWM til proportional effekt til en belastning er, at den endelige koblingstransistor virker med minimal varmeafledning. Hvis vi skulle bruge en transistor i sin lineære ("aktive") tilstand, ville det forsvinde langt mere varme ved styring af motorens hastighed! Ved at udlede mindre varme spildes kredsløbet mindre strøm.

Forklar hvorfor strømtransistoren i dette kredsløb kører køligere, når bufferen PWM-signalet fra 555 timer, snarere end hvis det blev betjent i lineær tilstand. Identificer også hvilken retning potentiometerens visker skal flyttes for at øge motorens hastighed.

Udfordringsspørgsmål: Antag, at vi havde brug for at styre strømmen af ​​en DC-motor, da motorens driftsspænding var langt over 555 timers driftsspænding. Selvfølgelig har vi brug for en separat strømforsyning til motoren, men hvordan ville vi sikkert grænsefladen 555's output med strømtransistoren til at styre motorhastigheden "# 13"> Reveal svar Skjul svar

Jeg vil lade dig undersøge svaret på, hvorfor PWM er en mere energieffektiv måde at styre belastningskraften på. Dette er et meget vigtigt koncept inden for strømelektronik!

For at øge motorens hastighed, flyt potentiometerets visker op (som vist i skematisk).

Her er en mulig løsning på problemet med at forbinde en 555 timer til en højspændings-DC motor:

Bemærkninger:

Der er meget litteratur til rådighed, der diskuterer PWM-strømstyring, og dens fordele i forhold til lineær strømstyring. Dine elever bør ikke have svært ved at finde det på egen hånd!

Diskuter med dem den foreslåede løsning på højspændingsmotorproblemet. Hvilket formål (er) gør / fastgør solid state-relæet "panelpanelets standardpanel" i standardpanelet>

Spørgsmål 14

Det er almindeligt at se en kondensator forbundet mellem "Control" terminalen og jordet i 555 timer kredsløb, især når præcis timing er vigtig.

Forklar, hvilket formål kondensatoren C 2 tjener i dette kredsløb.

Reveal svar Skjul svar

C 2 fungerer som en afkoblingskondensator for at hjælpe med at stabilisere tærsklen og udløse referencespændinger internt til 555.

Udfordringsspørgsmål: Hvilke driftsparametre i kredsløbet definerer den nødvendige kapacitansværdi af C 2 "noter skjult"> Noter:

Afkobling af strømforsyningspindene på en chip er vigtig, men her kommer eleverne til at se en anden variation af afkobling. Hvis tiden tillader det, skal du gennemgå et prøveproblem med dine elever, der dimensionerer kondensator C 2, givet en bestemt driftsfrekvens for det astable kredsløb. Bemærk: Dette giver dig endnu en mulighed for at bruge Thévenins sætning. . .

Spørgsmål 15

Specielle integrerede kredsløb kaldet forsinkelseselementer eller forsinkelsesporte fremstilles for at give nanosekunder værd for forsætlige tidsforsinkelser i digitale kredsløb. Identificer et varenummer for en sådan IC, undersøge dens datablad og beskriv en applikation, hvor man kan være nødvendig.

Reveal svar Skjul svar

Et del nummer til dig at undersøge er 74LS31. Sådanne forsinkelseselementer kan anvendes til at tilvejebringe rigelig opsætning og / eller holde tider for signaler, der går ind i flip-flop.

Bemærkninger:

Diskuter med dine elever, hvorfor sådanne enheder eksisterer i lyset af eksistensen af ​​555 timere. Hvorfor kunne ikke en 555 timer bruges til samme formål som 74LS31?

Spørgsmål 16

En vigtig måling af pulsbølgeformer er arbejdscyklus . Giv en præcis. matematisk definition for denne periode.

Skriv også en ligningsløsning for pulsbredden angivet arbejdscyklus (D) og frekvens (f).

Reveal svar Skjul svar

"Toldcyklus" er et mål for en pulsbølgeform til tiden i forhold til dens samlede tid (periode):

D = t


t i alt

Jeg vil lade dig regne ud, hvordan man skriver en ligningsopløsning for pulsbredde (t ) med hensyn til arbejdscyklus og frekvens.

Bemærkninger:

Taskcyklus er et meget vigtigt begreb, da analog information kan formidles gennem den variable duty-cyklus af en ellers digital pulsbølgeform. Diskuter denne ansøgning med dine elever, hvis tiden tillader det.

Spørgsmål 17

Undersøg "pinout" for et 555 timers integreret kredsløb i en 8-polet DIP-pakke. Derefter mærkes stifterne som vist på denne figur:

Reveal svar Skjul svar

Bemærkninger:

Dette spørgsmål er en simpel øvelse i at undersøge en komponent dataark.

Spørgsmål 18

Skriv ligninger for kondensatorens opladnings- og afladningstider, givet værdierne for R1, R2 og C i et kredsløb af dette design:

Basér dine ligninger på de generelle regler for RC-tidskredsløb. Du skal ikke bare kopiere de udfyldte ligninger fra en del bog! Antag at 555's udladningstransistor er en perfekt switch, når den er tændt (0 volt drop). Bemærk, at forsyningsspændingen er irrelevant for disse beregninger, så længe den forbliver konstant under opladningscyklussen.

Reveal svar Skjul svar

t charge = - ln0, 5 (R1 + R2) C

t udledning = - ln0, 5 R2 C

Opfølgningsspørgsmål: skriv en ligning for kredsløbets frekvens, givne værdier af R1, R2 og C. Skriv derefter en anden ligning for kredsløbets arbejdscyklus.

Bemærkninger:

Lad dine elever vise dig, hvordan de matematisk afledte deres svar baseret på deres viden om, hvordan kondensatorer opladning og udladning. Mange lærebøger og dataark giver samme ligning, men det er vigtigt for eleverne at kunne udlede sig selv fra det, de allerede kender til kondensatorer og RC-tidskonstanter. Hvorfor er dette vigtige "meta-tags hidden-print">

Relaterede værktøjer:

Torque Conversion Calculator N-Way Power Divider Kalkulator Microstrip Wavelength Calculator

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Næste regneark →