User manual

53
Obr. 8.14: Světelné varhany
8.6 Trojúhelníkový a obdélníkový průběh signálů
Zapojení oscilátoru na obr. 8.15 je složeno ze dvou částí (z obou polovin integrovaného obvodu LM358).
Pravý operační zesilovač tohoto integrovaného obvodu představuje integrátor, který vytváří lineárně vzrůstající
a snižující se napětí. Levý operační zesilovač představuje komparátor s vysokou hysterezí. Obě části používají
virtuální uzemnění (kostru) s polovičním napájecím napětím.
Vždy jakmile dojde k přepnutí komparátoru, změní integrátor směr průtoku proudu. Výsledkem této činnosti
je symetrický trojúhelníkový průběh výstupního signálu.
Obr. 8.15: Zapojení signálního generátoru s trojúhelníkovým a obdélníkovým průběhem
Obr. 8.16: Signální generátor reagující na intenzitu okolního osvětlení
Tento obvod osciluje pouze tehdy, pokud nepřekročí hodnota odporu fotorezistoru určitou minimální hodnotu.
Od určité minimální intenzity okolního osvětlení bude trojúhelníkový signál rozsvěcovat zelenou svítivou diodu
a signál s obdélníkovým průběhem bude rozsvěcovat červenou svítivou diodu.
54
Se zvyšující se intenzitou okolního osvětlení se zvyšuje frekvence výstupního signálu a snižuje se hystereze
komparátoru. Amplituda signálu s trojúhelníkovým průběhem klesá tak dlouho, dokud při vysoké intenzitě okolního
osvětlení nezaznamenáte již žádné kolísání jasu zelené svítivé diody.
Výstupní frekvenci lze změnit v širokém rozsahu snížením nebo zvýšením kapacity kondenzátoru. Dvojnásobné
zvýšení frekvence dosáhnete použitím keramického kondenzátoru s kapacitou 10 nF.
Použití pouze jednoho elektrolytického (unipolárního) kondenzátoru k dosažení nižší frekvence výstupního signálu
(k dosažení pomalejšího blikání svítivé diody) je problematické, neboť je elektrolytický kondenzátor nabíjen v obou
směrech. Tento problém lze odstranit zapojením dvou elektrolytických kondenzátorů proti sobě do série (s opačnou
polaritou). Tím vytvoříte takzvaný bipolární elektrolytický kondenzátor.
Poměrně vysoké svodové proudy při opačné polaritě napětí nabijí oba kondenzátory na takovou úroveň napětí,
že budou mít oba kondenzátory po uplynutí krátké doby správnou polaritu (viz obr. 8.17).
Obr. 8.16: Signální generátor se dvěma elektrolytickými kondenzátory
Obr. 8.17: Bipolární elektrolytický kondenzátor
9. Časovací obvod (timer NE555)
Univerzální časovací integrovaný obvod NE555 je určen k vytváření časových prodlev a signálů s obdélníkovým
průběhem. S několika málo součástkami lze s tímto integrovaným obvodem vytvořit tónový generátor, blikač nebo
signalizační hlásič prahové hodnoty.
Integrovaný obvod NE555 je složen z horního a dolního komparátoru (COMPARATOR) a z jednoho bistabilního
klopného obvodu RS (FLIP FLOP). Interní dělič napětí ze tří odporů (R) stejné hodnoty vytváří porovnávací napětí,
které je rovno jedné třetině a dvěma třetinám napájecího napětí.
Horní komparátor se vstupem THR (THRESHOLD, práh) řídí vstup zpětného nastavení klopného obvodu (RESET).
Dolní komparátor se vstupem TRI (TRIGGER, spouštěč) řídí vstup nastavení klopného obvodu (SET).
V nastaveném stavu je otevřen vybíjecí tranzistor na výstupu DIS (DISCHARGE, vybíjení). Dále je tento integrovaný
obvod vybaven dvojčinným výstupním zesilovačem (OUTPUT STAGE). Bistabilní klopný obvod (FLIP FLOP) je
ještě vybaven vstupem zpětného nastavení (RESET), který by měl být v klidovém stavu připojen na kladnou větev
napájecího napětí. Přídavný vstup ovládání (CONTROL VOLTAGE) na vývodu (pinu) č. 5 slouží k ovlivňování
napětí komparátoru zvnějšku.