Схема детектора отсутствующих импульсов

Когда сигнал проходит через резкое изменение от базового значения к более высокому значению и снова возвращается к базовому значению с более высокого значения через некоторое время. Это называется импульсным сигналом.

На изображении выше первая форма волны показывает одиночный импульс, в котором сигнал изменяется от 0 до 5 В (от низкого до высокого) и от 5 до 0 (от высокого до низкого) в течение короткого периода времени. Второй сигнал показывает поток 5-вольтных импульсов в сигнальной линии. Теперь, когда некоторые из импульсов в этой цепочке импульсов не могут появиться, которые имеют заранее определенный интервал времени, требуется схема детектора пропущенных импульсов для обнаружения этих пропущенных импульсов. Схема извещателя способна выдать уведомление об отсутствии импульса. Последняя форма волны, показанная на изображении, - это отсутствующий импульсный сигнал.

Здесь мы построим простую схему детектора пропущенных импульсов с несколькими компонентами.

Необходимые компоненты

1. Макетная плата

2. Микросхема таймера 555

3. 2 резистора 10 кОм

4. Биполярный переходной транзистор BC337 NPN.

5. Одножильные провода для подключения на макетной плате.

6. Керамический дисковый конденсатор 0,01 мкФ

7. Керамический дисковый конденсатор 0,1 мкФ

8. источник напряжения 12 вольт / 500 мА (можно использовать адаптер)

Нам нужно еще несколько вещей для проверки цепи детектора пропущенных импульсов:

1. Любая кнопка (в этом проекте тактильный переключатель используется для прерывания входных импульсов).

2. Источник, обеспечивающий непрерывные и стабильные импульсы.

Это может быть функциональный генератор или любой источник прямоугольных или треугольных волн.

3. Осциллограф для измерения выходного сигнала.

555 Таймер IC

Микросхема таймера 555 - это классическая микросхема таймера, которую можно использовать во многих приложениях, связанных с синхронизацией, проверьте все схемы таймера 555 здесь. Это 8-контактная ИС. Схема выводов микросхемы таймера 555 показана на изображении ниже.

BC337 NPN транзистор

Транзистор BC337 представляет собой биполярный транзистор типа NPN. Здесь нет необходимости специально использовать этот транзистор, можно использовать любой NPN-транзистор. Транзистор BC337 состоит из 3 контактов, базы, эмиттера и коллектора, как показано на рисунке ниже:

Принципиальная электрическая схема

Схема цепи детектора пропущенных импульсов показана ниже:

Здесь вход подключен к базе транзистора BC337 через резистор 10 кОм. Подключения микросхемы таймера 555 также показаны на схеме. Конденсатор С1 включен параллельно транзистору Т1. Переключатель SW1 используется для тестирования и для подачи пропущенного импульса.

Схема построена на макете, как показано на рисунке ниже:

Работа цепи детектора пропущенных импульсов

555 Timer iC сконфигурирован как генератор моностабильных импульсов. 555 IC требуется RC-генератор для генерации импульсов, который формируется с помощью резистора R2 и конденсатора C1. Значения R2 и C1 определяют период времени в моностабильном режиме. Транзистор BC337 подключен к конденсатору C1. Входной сигнал напрямую подключается к выводу триггера таймера IC 555, а также подключается к транзистору с помощью одного базового резистора 10 кОм.

Когда входной сигнал не содержит пропущенных импульсов, таймер IC 555 выдает прямоугольную волну на выходе.

Теперь приходит пропущенный импульс, транзистор T1 включается, и, когда конденсатор C1 подключается к транзистору, он разряжается BC337. В течение этого времени разряда RC-генератор не может обеспечить идеальный временной интервал для IC 555. Следовательно, выходной сигнал остается высоким.

Значения резистора R2 и конденсатора C1 обеспечивают синхронизацию схемы.

Тестирование цепи детектора пропущенных импульсов

Для проверки схемы необходим источник сигнала, обеспечивающий непрерывные импульсы. Здесь точка калибровки осциллографа используется в качестве источника входного сигнала.

На изображении выше показана точка калибровки осциллографа, которая выдает прямоугольный сигнал частотой 1 кГц с амплитудой пять вольт.

Для прерывания или пропуска входных импульсов используется тактильный переключатель, который подключен к базе транзистора BC337 и к земле.

При нажатии тактильного переключателя база транзистора BC337 замыкается на массу. За счет этого транзистор выключается и конденсаторы С1 заряжаются.

На изображении выше осциллограф выдает два сигнала: красный - входной, а желтый - выходной. Когда переключатель нажат, импульсы пропускаются, и схема выдает прямоугольную волну с такой длительностью пропущенного импульса.

Вы можете дополнительно просмотреть видео ниже, чтобы увидеть форму входного и выходного сигнала на осциллографе:

Полная работа схемы детектора пропущенных импульсов показана на видео, приведенном в конце.

Приложения

Схема генератора пропущенных импульсов - отличное применение классической микросхемы таймера 555. Он может вызвать тревогу или уведомить пользователя о некоторой остановке или прерывании какого-либо процесса.

1. Многие электронные системы вентилятора обеспечивают непрерывные импульсы во время работы. Эта схема может легко определить и вызвать сигнал тревоги, если вентилятор остановлен или не работает должным образом.

2. В области медицины схема детектора пропущенного импульса используется с устройствами контроля сердечного ритма. Это может насторожить врачей за нарушение сердечного ритма.

3. Эта схема также очень полезна для обнаружения пропадания переменного тока.

4. Его также можно использовать для полуволнового или полноволнового обнаружения в различных операциях, связанных с измерением источников сигнала.

5. В промышленной сфере, где требуется быстрое обнаружение, можно использовать детектор пропущенных импульсов.