Делитель выходного сигнала со стабилизацией амплитуды

Схема делителя выходного сигнала на LM7805

Калибратор напряжения — это простое и полезное устройство, позволяющее получать стабильные уровни прямоугольного сигнала с шагом по амплитуде от 1 до 5 В.
В основе схемы используются две микросхемы: NE555 и LM7805.
Несмотря на свою простоту, схема демонстрирует нестандартное применение LM7805 — как стабилизатора амплитуды импульсного сигнала.

Загляните на мой Телеграмм КАНАЛ Азбука РадиоСхем

⚙️ Принцип работы схемы

Микросхема U1 (NE555) включена в режиме астабильного мультивибратора.
Она формирует прямоугольные импульсы частотой, задаваемой элементами R1, R2 и C1:

f = 1.44 / ((R1 + 2×R2) × C1)

На выходе 3 микросхемы формируются импульсы с амплитудой, близкой к напряжению питания схемы (9–12 В).
Эти импульсы поступают на вход U2 (LM7805), которая ограничивает амплитуду до строго 5 В, обеспечивая стабильный и «чистый» прямоугольный сигнал независимо от колебаний входного напряжения.

🧩 Нестандартное применение LM7805

В обычных схемах LM7805 служит источником постоянного напряжения 5 В.

Здесь же она используется как ограничитель амплитуды прямоугольного сигнала.

Благодаря этому решению удаётся получить стабильный по уровню импульс без сложных операционных усилителей и стабилитронов.

✅ Амплитуда не зависит от питания

✅ Простая реализация без дополнительных компонентов

✅ Минимум радиодеталей

✅ Чистая форма выходного сигнала

⚡ Делитель напряжения

За LM7805 установлен резистивный делитель на резисторах R3–R7.
Он формирует ступени выходного напряжения: 1 В, 2 В, 3 В, 4 В и 5 В.
Каждая точка делителя подключена к отдельному выводу — для удобной проверки и калибровки.

Такое устройство пригодится для:

• калибровки мультиметров и вольтметров,

• тестирования уровней входных сигналов,

• настройки самодельных измерительных схем,

• лабораторных экспериментов радиолюбителей.

🔋 Питание и конструкция

Схема питается от источника постоянного тока 9–12 В.

Конденсаторы C1 (0.22 µF) и C2 (470 µF) обеспечивают фильтрацию пульсаций.

Переключатель S1 служит для включения питания схемы.

🧠 Заключение

Данный калибратор — отличное решение для тех, кто хочет иметь под рукой источник стабильных импульсов с разными уровнями амплитуды.

Устройство демонстрирует, как стандартные микросхемы могут быть использованы в нестандартных ролях: LM7805 здесь выступает не только стабилизатором, но и ограничителем амплитуды переменного сигнала.

Собрать такую схему можно буквально за вечер, а польза от неё — огромная.

Особенно для радиолюбителей, которые любят экспериментировать и проверять измерительные приборы.

📢 Подписывайтесь на Telegram-канал: @azbuka_radioshem

Там ещё больше схем, идей и практических советов!

Простое и эффективное Зарядное устройство для Аккумуляторов от Солнечных ПАНЕЛЕЙ

Использование солнечной энергии становится всё более популярным среди радиолюбителей и энтузиастов альтернативной энергетики. Солнечные панели позволяют заряжать аккумуляторы в походных условиях, в загородных домах и на дачах без необходимости подключения к электросети. Однако для эффективного заряда необходимо специальное устройство, которое будет регулировать процесс зарядки, предотвращая перезаряд и разряд аккумулятора.

В этой статье рассмотрим простое и надёжное зарядное устройство, которое можно собрать своими руками, используя доступные компоненты. Оно предназначено для зарядки свинцово-кислотных (SLA), гелевых (Gel) и AGM-аккумуляторов, но при желании его можно адаптировать для работы с литий-ионными элементами.

Принцип работы зарядного устройства

На рисунке представлена принципиальная схема зарядное устройство от солнечных панелей.

Зарядное устройство выполняет две основные функции:

1. Регулирует подачу напряжения от солнечной панели к аккумулятору, поддерживая оптимальный зарядный ток.

2. Отключает зарядку при достижении нужного уровня заряда, предотвращая перезаряд и продлевая срок службы аккумулятора.

Для этого в схеме используются следующие ключевые элементы:

• MOSFET-транзистор IRF4905 – управляет подачей тока на аккумулятор.

• Диод Шоттки 80SQ045 – предотвращает разряд аккумулятора в ночное время через солнечную панель.

• Операционный усилитель LM358 – контролирует напряжение на аккумуляторе и включает/отключает зарядку.

• Таймер LM555 – используется для предотвращения ложных срабатываний и стабилизации работы схемы.

Теперь разберёмся, как именно работает схема.

1. Контроль напряжения на аккумуляторе

Основная задача схемы – отслеживать уровень заряда аккумулятора и управлять подачей тока. Для этого используется операционный усилитель LM358.

• Напряжение аккумулятора поступает на вход ОУ через делитель напряжения, состоящий из резисторов.

• Входной сигнал сравнивается с опорным напряжением, которое задаётся стабилитроном.

• Если напряжение на аккумуляторе ниже порогового значения (например, 12,5 В для 12-вольтового аккумулятора), выход ОУ активируется и включает полевой транзистор IRF4905.

Таким образом, транзистор начинает пропускать ток от солнечной панели к аккумулятору, и процесс зарядки начинается.

2. Отключение заряда при достижении полного заряда

Когда аккумулятор заряжен, его напряжение повышается, и в какой-то момент оно превышает заданный порог (например, 14,4 В). В этот момент операционный усилитель изменяет своё состояние, отключая полевой транзистор, и подача тока прекращается.

Чтобы избежать «дребезг» контактов (частого включения и отключения зарядки при переходе порогового уровня), используется таймер LM555. Он создаёт небольшую задержку перед отключением заряда, обеспечивая стабильную работу схемы.

Как сделать Стабилизатор тока на LM317 с плавной регулировкой

3. Защита от разряда через солнечную панель

Ночью, когда солнечная панель не вырабатывает энергию, аккумулятор может начать разряжаться через неё. Чтобы этого не происходило, в схеме используется диод Шоттки 80SQ045.

• Этот диод пропускает ток в одном направлении – от панели к аккумулятору, но не даёт току идти в обратную сторону.

• Благодаря малому падению напряжения (около 0,3–0,5 В) он минимально снижает эффективность зарядки.

Таким образом, аккумулятор остаётся заряженным, даже если солнечная панель не работает.

4. Визуальная индикация

Для удобства в схеме предусмотрен светодиодный индикатор, показывающий процесс зарядки.

• Если зарядка идёт, светодиод горит.

• Если аккумулятор полностью заряжен и зарядка отключена, светодиод гаснет.

Это позволяет контролировать работу устройства без использования мультиметра.

Настройка и тестирование

Перед подключением устройства к реальному аккумулятору рекомендуется проверить его работу:

1. Настроить пороговое напряжение отключения с помощью подстроечного резистора R3.

2. Проверить работу схемы на макетной плате, используя лабораторный блок питания вместо солнечной панели.

3. Убедиться, что при достижении заданного напряжения зарядка действительно прекращается.

4. Проверить защиту от разряда – убедиться, что без солнечного света ток не идёт обратно от аккумулятора.

После этих тестов можно смело подключать устройство к солнечной панели и аккумулятору.

Заключение

Представленное зарядное устройство – это надёжное и простое в сборке решение для зарядки аккумуляторов от солнечных панелей. Оно эффективно управляет процессом зарядки, предотвращая перегрев и перезаряд, а также защищает аккумулятор от разряда через панель в ночное время.

Главные преимущества этой схемы:

✅ Простота сборки и доступность компонентов.

✅ Эффективность работы без сложных микроконтроллеров.

✅ Автоматическое управление зарядкой и защита аккумулятора.

✅ Подходит для питания радиолюбительской аппаратуры, портативных устройств и автономных систем.

Если вы хотите использовать солнечную энергию для питания своих проектов, такое устройство станет отличным решением!

Понадобился Двухполярный Блок ПИТАНИЯ

Я думаю всех кто увлекается радиоэлектроникой периодически сталкивается с тем что для питания какой-то схемы или части схемы, требуется Двухполярный Блок ПИТАНИЯ.

Схем на просторах интернета существует много. Есть даже очень простые. Включающие в себя только резисторы и конденсаторы.

DC DC преобразователь

Немного сложнее с добавлением ещё пару транзисторов. Но не все очень простые схемы адекватно работают.

А есть очень сложная и запутанные схемы. Которую собрать для начинающего электронщика не всегда под силу.

И поэтому надо выбирать что-то оптимальное — среднее. Желательно под свои конкретные задачи.

Зачем например собирать мощный двухполярный блок питания для вашего устройства. Если второе напряжение используется только для питания например операционного усилителя  или какого-нибудь другого устройства с низким потреблением.

Бывают такие задачи когда питающие напряжения несимметричные и отличаются друг от друга.

Один из вариантов как сделать двухполярный блок питания

Один из методов как из однополярного блока питания сделать двухполярный. Это использование DC DC преобразователя на отрицательное напряжение.

Подключается он как обыкновенный потребитель к источнику питания. А на выходе мы получаем дополнительное напряжение. Как изображено на блок-схеме.

Некоторые скажут. Зачем тогда городить самому этот dc-dc преобразователь. Если можно использовать готовые китайские модули.

• Во-первых большинство из них на выходе имеют положительную полярность. А нам нужна отрицательная.

• Во-вторых интересно же самому что-то попробовать сделать своими руками. И разобраться как это работает.

Реализация Блока Питания на NE555

И тут нам поможет очень популярная и дешёвая микросхема таймер ne555. И схема, чтобы собрать на ней задающий генератор прямоугольных импульсов, очень проста. И всего лишь имеет три дополнительных Радиодетали. Два резистора и один конденсатор.

И мы получаем полнофункциональный ШИМ контроллер. Который можем использовать для  дальнейших своих целей.

Простая схема — Генератор на ne555

Хотя с таким же успехом можно взять и готовый китайский модуль.

Готовый Модуль — Генератор на ne555

Остаётся добавить несколько радиодеталей и наша схема готова.

Использовать мы будем два электролитических конденсатора. Один как разделительный, другой как фильтрующий. Ещё нам понадобятся два диода и один стабилитрон.

Собираем это всё по схеме приведённой ниже:

Dc-Dc преобразователь отрицательной полярности на ne-555

Как работает Dc Dc на таймере NE555

Нужное нам напряжение  отрицательной полярности мы получаем на стабилитроне.

Ниже изображены две осциллограммы на аноде и на катоде диода D1.

На верхней осциллограмме представлен импульсный сигнал отрицательной полярности. На нижней этот же сигнал отфильтрованный конденсатором

Больше осциллограмм можно посмотреть ВИДЕО представленном ниже.

Номиналы радиодеталей представленных на схеме можно изменить. Их можно подбирать под ваши конкретные задачи.

По какому принципу это всё работает практически. С объяснениями и осциллограммами в разных точках схемы можно посмотреть в видео представленном ниже: