555時(shí)基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計(jì)新穎,構(gòu)思奇巧,用途廣泛,備受電子專業(yè)設(shè)計(jì)人員和電子愛好者的青睞,人們將其戲稱為偉大的小IC。它可以組成相當(dāng)多類型的各種電路,常被用于定時(shí)器、脈沖產(chǎn)生器和振蕩電路。
由于我在DIY過程中,需要簡(jiǎn)易的電路并且功能盡量強(qiáng)大些,所以選擇了555做為PWM脈沖產(chǎn)生的電路,并且需要可調(diào)脈寬來控制相應(yīng)的硬件。網(wǎng)絡(luò)上有關(guān)555時(shí)基電路產(chǎn)生PWM的電路非常多,都是采用可調(diào)電阻來調(diào)整脈寬的占空比,而實(shí)際電路中需要需要用0-10V直流電壓來控制脈寬的占空比。在網(wǎng)絡(luò)上搜索了好多天,各種的關(guān)鍵詞,甚至GOOGLE的英文網(wǎng)站也沒有放過,但就是沒有找到比較合理的基于555時(shí)基電路的0-10V控制輸出PWM占空比的電路。
沒辦法,自動(dòng)動(dòng)手,豐衣足食,根據(jù)555時(shí)基電路典型的PWM脈寬調(diào)制電路進(jìn)行了一些改進(jìn),在Proteus 上進(jìn)行了模擬運(yùn)行調(diào)試,終于測(cè)試通過了使用0-10V直流電壓來控制555時(shí)基電路產(chǎn)生的PWM脈沖的占空比,基本做到了0V-10V占空比%0-100%的功能。廢話不多說,給大家分享下電路圖。
此電路使用一枚NE555做為PWM產(chǎn)生的主要元件,你仔細(xì)看電路,555的PWM脈沖并沒有從3腳輸出,而是取用2、6腳的三角波脈沖(如示波器圖中藍(lán)色曲線),進(jìn)入LM358運(yùn)算放大器B的反相輸入端,正相輸入端輸入一個(gè)可調(diào)的基準(zhǔn)電壓(模擬測(cè)試此電壓應(yīng)在4.2V-7.2V變化,對(duì)應(yīng)的PWM占空比在100%-0%變化)來控制7腳輸出的畸變方波的占空比來控制三極管Q1的導(dǎo)通和截止,繼而在Q1的集電極上輸出占空比可以調(diào)的方波。
示波器圖(黃色:555的3腳輸出固定頻率脈寬的方波,藍(lán)色:555的6腳輸出的三角波,紅色:Q1基極輸入的可調(diào)脈寬方波,綠色Q1集電極輸出的可調(diào)脈寬方波)
LM358的A運(yùn)放和R5-R9還有RV1用來實(shí)現(xiàn)將0-10V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為7.2V-4.2V的電壓變化,其中RV1用來細(xì)調(diào)PWM脈沖占空比的最高和最低端。此處借鑒了運(yùn)算放大器的單電源差分放大器
圖4是使用單電源的反相輸入式交流放大電路。電源V cc通過R1和R 2分壓,使運(yùn)放同相輸入端電位
至此,基于555時(shí)基電路和LM358N運(yùn)算放大器的0-10V壓控PWM脈沖0%-100%占空比的電路設(shè)計(jì)完成,少時(shí),將此電路繪制PCB版,焊接零件實(shí)際測(cè)試,后續(xù)將更新到文章中。
電路需要相對(duì)穩(wěn)定的12V直流電源供電,來保證PWM脈寬的占空比可以下至0%,上至100%,電源電壓的變化會(huì)導(dǎo)致占空比調(diào)節(jié)不到最高或最低,還有,在0-10V輸入中,調(diào)節(jié)到5V時(shí),占空比并不是50%,這也是這個(gè)電路的不足之處,等待后續(xù)改進(jìn),或者有高手改進(jìn)后知會(huì)我。
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