วงจรกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมใช้ไอซี 4047

ในการกวดวิชานี้เราจะแสดงให้คุณเห็นว่าวิธีการสร้างพลังงานต่ำคลื่นสี่เหลี่ยมใช้ IC 4047,เรายังจะยืนยันการส่งออกโดยใช้Oscilloscopeในโหมด Astable รูปคลื่นเอาต์พุตของ 4047 IC จะผันผวนระหว่างระดับลอจิกสูงและต่ำซึ่งจะเหมือนกับคลื่นสี่เหลี่ยม ต้องใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเพียงไม่กี่ตัวในการเพิ่มภายนอกเพื่อสร้างคลื่นสี่เหลี่ยม สามารถใช้เป็นพัลส์นาฬิกาสำหรับ IC บางตัวที่ต้องการพัลส์นาฬิกาเพื่อทำงาน คลื่นสี่เหลี่ยมนี้สามารถแปลงเป็นคลื่นไซน์เพิ่มเติมได้โดยการเพิ่มตัวต้านทานและตัวเก็บประจุอีกสองสามตัว

วัสดุที่จำเป็น

• IC 4047
• ออสซิลโลสโคป
• ค่าโพเทนชิออมิเตอร์ (1M โอห์ม)
• ค่าตัวต้านทาน (1k และ 200 โอห์ม)
• ค่าตัวเก็บประจุ (0.001uf และ 0.1uf)
• การเชื่อมต่อสายไฟและหัววัด
• แหล่งจ่ายไฟ 12v

แผนภูมิวงจรรวม

วงจรสำหรับเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมนี้ได้รับด้านบน คุณสามารถเปลี่ยนความถี่ของคลื่นสี่เหลี่ยมได้โดยการย้ายโพเทนชิออมิเตอร์หรือคุณสามารถใช้ค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่แตกต่างกันเพื่อเปลี่ยนความถี่เอาต์พุต

ก่อนที่จะลงรายละเอียดเราควรรู้เกี่ยวกับ IC 4047

IC 4047

IC 4047 เป็นหนึ่งใน IC ยอดนิยมที่มีการใช้พลังงานต่ำ มีทั้งการทำงานแบบ Monostable (หนึ่งภาพ) และ Astable (วิ่งฟรี) มีแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่หลากหลาย (3v ถึง 18v) และอินพุตกระแส DC สูงถึง± 10mA โดยมีช่วงอุณหภูมิในการทำงานสูงถึง −55 ° C ถึง + 125 ° C ที่นี่เรากำลังใช้ IC เพื่อสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมและไซน์สำหรับสิ่งนี้เราต้องการตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเพียงไม่กี่ตัว คุณสามารถใช้ IC เพื่อสร้างพัลส์นาฬิกาสำหรับแอพพลิเคชั่นต่างๆ IC นี้ส่วนใหญ่จะใช้ในวงจรอินเวอร์เตอร์เพื่อสร้างกระแสสลับจากกระแสไฟฟ้ากระแสตรง

การประยุกต์ใช้ IC นี้ ได้แก่ ตัวแยกแยะความถี่วงจรกำหนดเวลาแอปพลิเคชันหน่วงเวลาการตรวจจับซองจดหมายการคูณความถี่และการแบ่งความถี่

พินไดอะแกรม IC 4047

การกำหนดค่าพินIC 4047

หมายเลขพิน	ชื่อพิน	คำอธิบาย
1	ค	ใช้เชื่อมต่อตัวเก็บประจุภายนอก
2	ร	ใช้เชื่อมต่อตัวต้านทานภายนอก
3	RCC	พินทั่วไปสำหรับเชื่อมต่อตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเข้ากับมัน
4	AST ' (แถบ Astable)	ต่ำเมื่อใช้ในโหมด Astable
5	AST	สูงเมื่อใช้ในโหมด Astable
6	- ทริกเกอร์	เมื่อใช้ในโหมด Monostable เราจะให้พินนี้เปลี่ยนจากสูงไปต่ำ
7	Vss	ขากราวด์ของ IC
8	+ ทริกเกอร์	เมื่อใช้ในโหมด Monostable เราจะให้พินนี้เปลี่ยนจากต่ำไปสูง
9	รีเซ็ต EXT	เป็นพินรีเซ็ตภายนอก ด้วยการให้พัลส์สูงไปที่พินนี้จะรีเซ็ตเอาต์พุต Q เป็นต่ำและ Q 'เป็นสูง
10	ถาม	ให้ผลผลิตสูงปกติ
11	Q '	เอาต์พุตผกผันของพิน 10 หมายความว่าให้เอาต์พุตต่ำ
12	รีทริกเกอร์	ใช้ในโหมด Monostable เพื่อ retrigger + trigger และ –trigger pin พร้อมกัน
13	OSC ออก	ให้เอาต์พุตแบบสั่น
14	Vdd	พินอินพุตบวกของ IC

การทำงานของวงจรสำหรับสร้างคลื่นสี่เหลี่ยม

เราสามารถจัดหาช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 3v ถึง 15v ให้กับ IC ในวงจรของเราเราจะให้12vตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเชื่อมต่อภายนอกกับ PIN 2 และทำให้สั้นด้วย PIN 3 การรวมกันของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ (RC) จะสร้างเอาต์พุตด้วยความถี่ที่แน่นอน เอาต์พุตสำหรับคลื่นสี่เหลี่ยมนำมาจาก PIN 10 ในอนุกรมพร้อมตัวต้านทาน 200 โอห์ม

สูตรการหาค่าความถี่ของ Square Wave แสดงไว้ด้านล่าง:

f = 1 / 8.8RC

ตัวอย่าง:สำหรับการคำนวณความถี่ทางคณิตศาสตร์สำหรับรูปคลื่นที่แสดงในรูป

ที่นี่โพเทนชิออมิเตอร์อยู่ที่ประมาณ 7-8% และค่า C คือ 0.001uf

ดังนั้นความถี่คือ: f = 1 / 8.8 * 70,000 * 0.001 * 10 ^-6

f = 1623.37 หรือ 1.6Khz (โดยประมาณ)

สามารถใช้สูตรเดียวกันเพื่อหาค่า RC ได้หากทราบความถี่

ข้อเสียของ 4047 IC คือเราไม่สามารถปรับรอบการทำงานได้และเอาต์พุตของ IC นี้มีรอบการทำงานคงที่ 50% และสำหรับการควบคุมความถี่ที่เราใช้เพื่อเปลี่ยนค่าของ R และ C ในวงจร

คลื่นสี่เหลี่ยมที่เกิดจากวงจรนี้สามารถแปลงเป็นคลื่นไซน์ได้อย่างง่ายดายโดยใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเพียงไม่กี่ตัว

Square เป็น Sine Wave Converter

วงจรนี้เป็นการดัดแปลงวงจรข้างต้นเพื่อรับคลื่นไซน์จากคลื่นสี่เหลี่ยม สำหรับการแปลงคลื่นสี่เหลี่ยมเป็นคลื่นไซน์เราจำเป็นต้องเพิ่มตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเล็กน้อยดังแสดงในแผนภาพวงจรด้านล่าง:

การปรับเปลี่ยนเล็กน้อยนี้ทำให้เราสามารถแปลงคลื่นสี่เหลี่ยมเป็นคลื่นไซน์ได้