- Vereiste componenten
- Schakelschema
- Werking van ontbrekend pulsdetectorcircuit
- Testen van ontbrekend pulsdetectorcircuit
- Toepassingen
Wanneer een signaal een plotselinge verandering doormaakt van basiswaarde naar hogere waarde en na enige tijd weer naar de basiswaarde komt van een hogere waarde. Het wordt een pulssignaal genoemd.
In de bovenstaande afbeelding toont de eerste golfvorm een enkele puls waarbij het signaal in korte tijd verandert van 0 naar 5v (laag naar hoog) en 5v naar 0 (hoog naar laag). De tweede golfvorm toont een stroom van 5 volt pulsen in de signaallijn. Wanneer nu enkele van de pulsen in deze pulsketen niet optreden die de vooraf gedefinieerde intervaltijd hebben, is een Missing Pulse Detector Circuit vereist om die ontbrekende pulsen te detecteren. Het detectorcircuit is in staat om een ontbrekende pulsmelding te geven. De laatste golfvorm die in de afbeelding wordt weergegeven, is een ontbrekend pulssignaal.
Hier zullen we een Simple Missing Pulse Detector Circuit bouwen met weinig componenten.
Vereiste componenten
1. Breadboard
2. 555 timer IC
3. 2 stuks 10k weerstanden
4. BC337 NPN bipolaire junctie-transistor
5. Enkeldraads draden voor de verbinding in het breadboard.
6. 0.01uF keramische schijfcondensator
7. 0.1uF keramische schijfcondensator
8. spanningsbron van 12 volt / 500 mA (een adapter kan worden gebruikt)
We hebben een paar andere dingen nodig om het circuit van de ontbrekende pulsdetector te testen:
1. elk soort drukknop (in dit project wordt de tactiele schakelaar gebruikt om de ingangspulsen te onderbreken.)
2. een bron die continue en stabiele pulsen levert.
Het kan een functiegenerator zijn of een willekeurige blokgolf- of driehoekgolfbron.
3. een oscilloscoop om de output te meten.
555 Timer IC
555 Timer IC is een klassieke timer-IC die in veel soorten timinggerelateerde toepassingen kan worden gebruikt, bekijk hier alle 555 Timer Circuit. Dit is een 8-pins IC. Het pin-diagram van de 555 timer IC wordt getoond in de onderstaande afbeelding.
BC337 NPN-transistor
Transistor BC337 is een NPN bipolaire junctie-transistor. Het is niet nodig om deze transistor hier specifiek te gebruiken, elke NPN-transistor kan worden gebruikt. De transistor BC337 bestaat uit 3 pinnen, basis, emitter en collector zoals weergegeven in onderstaande afbeelding:
Schakelschema
Hieronder ziet u een schema voor het circuit van de ontbrekende pulsdetector:
Hier is de ingang verbonden met de basis van de BC337-transistor via een weerstand van 10k. De 555 timer IC-aansluitingen worden ook in het schema getoond. De condensator C1 is parallel geschakeld aan de transistor T1. De schakelaar SW1 wordt gebruikt voor testdoeleinden en om een gemiste puls af te geven.
Circuit is gebouwd op breadboard zoals weergegeven in onderstaande afbeelding:
Werking van ontbrekend pulsdetectorcircuit
555 Timer iC is geconfigureerd als een monostabiele pulsgenerator. 555 IC vereist een RC-oscillator om de pulsen te genereren, die wordt gevormd met behulp van weerstand R2 en condensator C1. Waarden van R2 en C1 bepalen de tijdsperiode in monostabiele modus. Transistor BC337 is over condensator C1 geschakeld. Het ingangssignaal is rechtstreeks verbonden met de triggerpin van de timer IC 555 en ook met de transistor verbonden door middel van een enkele 10k basisweerstand.
Wanneer het ingangssignaal geen ontbrekende puls levert, levert de timer IC 555 een blokgolf over de uitgang.
Nu komt er een ontbrekende puls, de transistor T1 wordt ingeschakeld en als de condensator C1 over de transistor is aangesloten, wordt deze ontladen door de BC337. Gedurende deze ontladingstijd slaagt de RC-oscillator er niet in om het perfecte timinginterval aan de IC 555 te leveren. Daarom blijft de output hoog.
Waarden van weerstand R2 en condensator C1 zorgen voor de timingbesturing van de schakeling.
Testen van ontbrekend pulsdetectorcircuit
Om de schakeling te testen is een signaalbron nodig die continue pulsen levert. Hier wordt het kalibratiepunt van de oscilloscoop gebruikt als bron voor het ingangssignaal.
In de bovenstaande afbeelding wordt het kalibratiepunt van de oscilloscoop getoond die een blokgolf van 1 kHz levert in een amplitude van vijf volt.
Om de ingangspulsen te onderbreken of te missen, wordt een tactiele schakelaar gebruikt die is verbonden met de transistor BC337-basis en met de aarde.
Telkens wanneer de tactiele schakelaar wordt ingedrukt, wordt de basis van de BC337-transistor kortgesloten met de aarde. Hierdoor wordt de transistor uitgeschakeld en worden de condensatoren C1 opgeladen.
In de bovenstaande afbeelding levert de oscilloscoop twee signalen, de rode is input en de gele is output. Wanneer de schakelaar wordt ingedrukt, worden de pulsen gemist en levert het circuit een blokgolf met die gemiste pulstijd.
Je kunt de onderstaande video verder bekijken om de ingangs- en uitgangsgolfvorm in de oscilloscoop te zien:
De volledige werking van de Missing Pulse Detector Circuitry wordt getoond in de video aan het einde.
Toepassingen
Ontbrekende pulsgeneratorcircuit is een uitstekende toepassing van de klassieke 555 timer-IC. Het kan een alarm activeren of de gebruiker waarschuwen wanneer er een onderbreking of onderbreking is in een proces.
1. Veel elektronica-ventilatorsystemen leveren continue pulsen tijdens de werking. Dit circuit kan eenvoudig het alarm bepalen en activeren als de ventilator is gestopt of niet werkt zoals het hoort.
2. Op medisch gebied wordt het circuit van de ontbrekende pulsdetector gebruikt met apparaten voor hartslagbewaking. Dit zou de artsen kunnen alarmeren voor afwijkingen in de hartslag.
3. Dit circuit is ook erg handig om een verlies in wisselstroom te detecteren.
4. Het kan ook worden gebruikt voor halve golf of volledige golf detectie in verschillende signaalbron meten gerelateerde operaties.
5. In het industriële veld waar snelle detectie vereist is, kan een ontbrekende pulsdetector worden gebruikt.