glava
     

Cilji vaje:

  • narediti vezje s časovnikom 555,
  • uporabiti časovnik 555 kot astabilni in monostabilni multivibrator,
  • izmeriti izhodni signal z osciloskopom.

Časovnik 555

Monostabilni multivibrator

Značilnost monostabilnega multivibratorja je, da se na njegovem izhodu pojavi impulz določenega trajanja pri proženju na vhodu. Trajanje izhodnega impulza je določeno z izbiro zunanjih elementov.
Sestavili bomo vezje monostabilnega multivibratorja.

f

  1. Na delovno površino postavimo elemente.
  2. 555_VIRTUAL                       (Mixed, MIXED_VIRTUAL)
    50kΏ_LIN                              (Basic, POTENTIOMETER)
    RESISTOR_VIRTUAL          (Basic, BASIC_VIRTUAL)
    100 nF                                    (Basic, CAPACITOR)
    10 nF                                      (Basic, CAPACITOR)
    DIPSW1                                 (Basic, SWITCH)
    VSS                                        (Sources, POWER_SOURCES)
    VSS                                        (Sources, POWER_SOURCES)
    GROUND                              (Sources, POWER_SOURCES)

  3. Na delovno površino postavimo osciloskop z izbiro  Simulate/Instruments/Oscilloscope.
  4. Povežimo elemente
  5. Spremenimo upornost R2 na 100Ώ
  6. Z dvoklikom na stikalo za proženje vpišemo A v polje Key for Switch.
  7. Določimo napajalno napetost VSS. Dvokliknemo na VSS in vpišemo 12.
  8. Z dvoklikom na ikono osciloskopa se prikaže osciloskop. V Timebase/Scale vpišemo 2ms/Div.
  9. Kliknemo na delovno površino in pritisnemo tipko A, da se stikalo sklene.
  10. f

  11. S pritiskom na tipka Space se povečuje upornost. Procentualna vrednost celotne upornosti je prikazana ob potenciometru. Če držimo tipko Shift in pritiskamo tipko Space se upornost zmanjšuje. Nastavimo vrednost upornosti na 50%.
  12. Zaženimo simulacijo s pritiskom na F5. Tipko vklopimo in izklopimo z dvakratnim pritiskom na tipko A. Na izhodu monostabilnega multivibratorja se pojavi impulz, ki traja 2,76 ms.
  13. f

  14. Na tipko Space pritiskamo toliko časa, da bo vrednost upornosti 80%.
  15. Z dvakratnim pritiskom na tipko A ponovno sprožimo monostabilni multivibrator. Lahko opazimo, da se je čas impulza z naraščanjem upornosti povečal.
  16. Simulacijo prekinemo s pritiskom na tipko F5. Zaprimo osciloskop.
  17.  Program ponuja tudi možnost, da si ogledamo vse simulirane dogodke. Izberemo View/Grapher.
  18.  

    f

  19. Pod orodno vrstico lahko izbiramo posamezne rezultate simulacij. Neželene simulacije lahko odstranimo z izbiro Edit/Clear Pages.
  20.  

    f

  21. Označimo neuporabne rezultate simulacij in pritisnemo na gumb OK.
  22. Če bi želeli belo podlago grafa, kliknemo na ikono Rverse Colors f.
  23. Graf simulacije lahko kopiramo z izbiro Edit/Copy ter ga prilepimo v Word.
  24.  

    Astabilni multivibrator

    Značilnost astabilnega multivibratorja je, da se na njegovem izhodu pojavi pravokotna oblika signala.  Frekvenco, čas impulza in čas pavze nastavimo s pasivnimi elementi.
    Sestavili bomo vezje:

    f

  25.  Najprej postavimo novo delovno površino z izbiro Place/Multi Page. V oknu Page Name potrdimo predlagano ime strani.
  26.  Na delovno površino postavimo elemente:
  27. 555_VIRTUAL                       (Mixed, MIXED_VIRTUAL)
    50kΏ_LIN                              (Basic, POTENTIOMETER)
    50kΏ_LIN                              (Basic, POTENTIOMETER)
    RESISTOR_VIRTUAL          (Basic, BASIC_VIRTUAL)
    10 nF                                      (Basic, CAPACITOR)
    10 nF                                      (Basic, CAPACITOR)
    VSS                                        (Sources, POWER_SOURCES)
    GROUND                              (Sources, POWER_SOURCES)

  28. Na delovno površino postavimo osciloskop z izbiro  Simulate/Instruments/Oscilloscope.
  29. Na delovno površino postavimo merilnik frekvence z izbiro Simulate/Instruments/Frequency Counter
  30. Povežimo elemente
  31. Vhod A osciloskopa povežimo z nogico z imenom THR časovnika, vhod B pa povežimo z nogico OUT.
  32. Povezavo vhoda B označimo z modro barvo.
  33. Spremenimo upornost upora na 100Ώ.
  34. Z dvoklikom na potenciometer izberemo Value in potrdimo Space. Prav tako naredimo naredimo z drugim potenciometrom. S tem smo omogočili, da z isto tipko spreminjamo upornosti obeh potenciometrov.
  35. f

  36. Določimo napajalno napetost VSS. Dvokliknemo na VSS in vpišemo 12.
  37. Z dvoklikom na ikono osciloskopa se prikaže osciloskop. V Timebase/Scale vpišemo 200us/Div.
  38. Za pravilno delovanje merilnika frekvence dvokliknemo na ikono. V polje Sensitivity (RMS) vpišemo 1, v polje Trigger Level 4.
  39.  

    f

     

  40. Nastavimo vrednost potenciometrov na 50% s pritiski na tipko Space ali Shift + Space.
  41. Simulacijo zaženemo s pritiskom na tipko F5. Na zaslonu osciloskopa se prikazujeta oba signala: signal na izhodu časovnika in pa signal na  kondenzatorju. Merilnik frekvence prikazuje frekvenco astabilnega multivibratorja. Če kliknemo na gumb Period merilnika frekvence, se na zaslonu prikaže perioda signala. Povečujmo in zmanjšujmo upornost potenciometra in spremljajmo signala na osciloskopu in zapis na merilniku frekvence.
  42. Uporaba čarovnika za načrtovanje časovnika

    Program nudi tudi čarovnika za načrtovanje časovnika. S pomočjo čarovnika bomo naredili astabilni multivibrator s frekvenco 1kHz.

  43. Najprej postavimo novo delovno površino z izbiro Place/Multi Page. V oknu Page Name potrdimo predlagano ime strani.
  44. Za uporabo čarovnika izberemo Tools/555 Timer Wizard…
  45.  

    f

     

  46. Astabilni multivibrator bomo uporabili kot generator ure za TTL vezje. Zato bomo spremenili napajalno napetost na 5V. V polje Vs vpišemo 5.
  47.  Polje Frequency pustimo nastavljeno na 1kHz.
  48. Duty pomeni razmerje med časom impulza in periodo. Če ga želimo zmanjšati na 50%, kar bi pomenilo, da sta čas impulza in čas pavze enaka, je onemogočena uporaba čarovnika. Pustimo ga nastavljenega na 60%.
  49. V polje C vpišemo 100, kar pomeni, da smo izbrali kapacitivnost 100nF.
  50. Naslednji polji R1 in R2 ne moremo nastavljati, lahko jih le preberemo.
  51. Zadnji dve polji pustimo nespremenjeni.
  52.  Ko smo zaključili z vpisovanjem podatkov v polja, kliknemo na gumb Build Circuit, kar pomeni zgradi vezje.
  53. Čarovnik potrebuje nekaj časa, da sestavi vezje. Vezje postavimo na delovno površino.
  54. Na izhod časovnika priključimo osciloskop in merilnik frekvence
  55. Odprimo vse analize vaje. Neuporabne analize zbrišimo, uporabne pa shranimo.

 

Vaja za napredne

S pomočjo čarovnika za časovnik projektiraj smernik za kolo. Vezje naj ima le en časovnik. S stikalom levo ali desno naj utripa leva ali desna lučka s frekvenco 0,5 Hz. V knjižnici poišči element, ki bo ob aktivnosti katerekoli žarnice oddajal zvočni signal.

 

Navodila
MultiSim - 01 - Osnove programa MultiSim
MultiSim - 02 - Analogno vezje
MultiSim - 03 - Digitalna TTL vezja
MultiSim - 04 - Uporaba instrumentov
MultiSim - 05 - Enostopenjski ojačevalnik - analize
MultiSim - 06 - Digitalni virtualni instrumenti
MultiSim - 07 - Analizator
MultiSim - 08 - Časovnik 555

Izhod

na vrh