که به سیم کشی کمی نیاز دارد، در اینجا سه سیم اتصال استفاده می­ شود. اگر فقط به ارسال داده­ هایی با پهنای ثابت یک کلمه نیاز دارید، کلیدهای S2 و S3 که از نوع DIP می­ باشند، و نیز آرایه ۸ مقاومتی پایین آورنده ولتاژ را می­ توان حذف کرد. در این حالت باید ورودی­ های IC3 و IC4 را در سطح ثابتی قرار داد.

این مولد بر مبنای دو ثبات انتقالی که به دنبال هم بسته شده­ اند، یعنی IC3 و IC4 ، ساخته شده است، که به عنوان مبدل داده­ های موازی به سریال به کار می­ روند.

پالس ساعت توسط IC2 فراهم می­ شود، با فشار کلید فشاری S1 و روشن شدن فلیپ فلاپ متشکل از ۱a,b IC کار خود را شروع می­ کند. وقتی این کلید فشار داده شود، یک پالس ۱۰۰ میکرو ثانیه­ ای از طریق شبکه مشتق­ گیر R1-C1 به ورودی فعال کننده فلیپ فلاپ اعمال می­ شود. خازن مربوطه از طریق R2 دشارژ می­ شود. با پایین نگاه داشتن S1 مدت پالس تغییری نمی­ کند، که این امرضروری می­ باشد، زیرا اگر طول پالس از نصف دوره تناوب بیشتر شود، زمانبندی به هم می­ ریزد. خروجی IC_1b سیگنال فعال کننده (ENABLE) مداری است که باید آزمایش شود.

همچنین از پالس شروع کننده برای بارگذاری سطوح منطقی تعیین شده توسط کلیدهای DIP در ثبات­ های انتقالی استفاده می­ شود. تا هنگامی که پایه ۱ ثبات­ های انتقال از نظر منطقی پایین باشد، داده­ های موازی را می­ پذیرند. این هم دلیل دیگری برای لزوم کوتاه بودن پالس شروع کننده می­ باشد.

پالس شروع کننده در تمام مدت چرخه آزمایش، وجود دارد (به نمودار زمانی در شکل ۲ مراجعه کنید). خروجی ۲^۳ (پایه ۷ یا Q3) از IC2 توسط IC_1d معکوس می­ شود تا پالس ساعت ثبات­ های انتقالی را فراهم کند. این کار موجب می­ شود که D0 در تمام دوره تناوب ساعت وجود داشته باشد(به مدت ۱/۲۵میلی ثانیه).

بعد از این که ولتاژ خروجی ۲^۳ در IC2 , 18بار بالا رفت، فلیپ فلاپ ریست می­ شود، و ولتاژ پایه فعال کننده آنها توسط IC_1c که به خروجی­ های۲^۵ (پایه ۴ یا Q5) IC2 و^۸ ۲ (پایه ۱۳ یا Q8) وصل شده است، پایین کشیده می­ شود، و به این ترتیب چرخه کامل می ­گردد.

در این مثال، ۱۸ بیت انتقال یافت، دو بیت بالا رتبه توسط ورودی سری IC3 (پایه ۱۰) تعیین می­شوند. اگر این دو بیت ۱ باشند، D16 و D17 نیز ۱ می­ شوند. اگر لازم باشد که این دو بیت متغیر باشند، باید یک یا دو فلیپ فلاپ نوع D دیگر، که به صورت ثبات انتقالی وصل شده باشند، نیز به مدار اضافه شوند.

جریانی که مولد مذکور مصرف می­ کند، بیش از همه به وسیله مقاومت­ های پایین آورنده ولتاژ تعیین می­ شود، و بسیار پایین است: اگر تمام بیت­ ها مثبت باشند، در حدود ۸۰ میکروآمپر است. بعد از فشار دادن S1 ، نوسان ساز به مدت کوتاهی روشن می­ شود که جریان مصرفی را دو برابر می­ کند.

IC3 فرکانس خروجی نوسان ساز را طوری تقسیم می­ کند، که حداکثر فرکانس خروجی هر محدوده ۱۲۰ هرتز باشد.

طبقه اندازه­ گیری، توسط منبع جریان T1 راه اندازی می­ شود. در نصف دوره تناوب سیگنال خروجی IC3 ، خازن C₂ توسط T1 شارژ می­ شود. در نیمه دیگر تناوب، T2 به وسیله سیگنال مذکور روشن می­ شود، و در نتیجه C₂ اتصال کوتاه می­ شود. به این ترتیب حداکثر ولتاژ C₂ به فرکانس سیگنال مربوطه بستگی دارد. این ولتاژ توسط تقویت کننده عملیاتی IC1b بافر، و به وسیله R1-C1 فشرده می­ شود. ولتاژ مستقیم حاصله توسط IC_1a برای انحراف عقربه اندازه­ گیری استفاده می­ شود.

با اتصال خازنی با ظرفیت ۱۰۰ نانوفاراد (۰/۱ میکروفاراد) به پایانه­ های اندازه­ گیری و تنظیم P1 ، به طوری که عدد خوانده شده متناظر با ظرفیت خازن باشد، می­ توان مدار را تنظیم کرد.

به دلیل آن که مدار ندرتا مورد استفاده قرار می­ گیرد، تغذیه آن را می­ توان به سادگی با یک باطری ۹ ولت PP3 (یا ۶F22) تأمین کرد.

K1، هدر جعبه­ ای ۲۶ مسیری می­ باشد که به وسیله یک کابل مسطح کوتاه به اتصال دهنده K6 در کارت اندازه­ گیری وصل می­ شود. ولتاژ تغذیه ۵ ولت مستقیماً از کامپیوتر گرفته می­ شود. طبق تجربه­ ای که با نمونه آزمایشی صورت گرفته است، شبکه L1-C1-C2 برای جلوگیری از لرزش­ های سیگنال ضروری می­ باشد، که در غیر این صورت موجب کم و زیاد شدن رقم اعشاری می­ شود.

برنامه کنترل کننده این مدار را می­ توان بین سایر روال­ های پایه کارت اندازه­ گیری در شماره مسلسل ۱۷۵۳ مجله Elektor Electronics یافت.

محدود می­ شود. به این معنی که مدار به پهنای پالس سیگنال ورودی وابسته نیست. در طی لبه بالا روند U_i ، ولتاژ C1 به C₂ انتقال می­ یابد که آن نیز از طریق R1 دشارژ می­ شود.

عمل انتقال مدار به این ترتیب حاصل می­ شود که باید بین ولتاژ U0 در طی لبه بالا رونده و کاهش ولتاژ ایجاد شده توسط R1 در هر تناوب، تعادلی حاصل شود. این امر با کمک فرمول زیر میسر می­ گردد:

با مقادیری که در نقشه نشان داده شده است اگر سطح ولتاژ ورودی ۵ ولت باشد، ولتاژ خروجی حدوداً به نسبتm V/Hz 3/4 افزایش می­ یابد. واکنش ولتاژ به ثابت زمانی مدار بستگی دارد:

C1بسیار بزرگ هستند، واکنش چندان سریع نمی­ باشد. اما موارد کاربردی بسیاری وجود دارد که این موضوع در آنها اهمیتی ندارد. میزان ریپل ولتاژ خروجی را می­ توان از فرمول زیر محاسبه کرد:

موجب هموار شدن پیک­ های جریان در طی شارژ C₁ می­ شود، و بنابر این از تداخل RF در موج حاصله از مدار جلوگیری به عمل می­ آورد.

خروجی باید به امپدانس بالایی اعمال شود (مثل ولت متر دیجیتال، یا بافر). اگر این امر مقدور نباشد، مقاومت انتهایی (یعنی مقاومت بار) بزرگی استفاده شود (بزرگتر ازR1 × ۱۰ ).

 

می دانید که اغلب سنسور های دجیتال در داخل خود یک قسمت اندازه گیری آنالوگ دارند

که بعد از اندازه گیری مقدار تغیرات  آن را خطی کرده و به صورت دجیتال به عنوان خروجی می دهند

ما می خواهیم چنین کاری را انجام دهیم تا شما بیشتر با آن آشنا شوید.

این مدار کوچک، حرارتی که با مقاومت NTC(تأثیری حرارتی منفی) اندازه گیری شده است را به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند. مقاومت NTC که رابطه معکوس با دمای محیط دارد، فرکانس نوسان سازی که از تایمر معروف TLC555 تشکیل شده است را تعیین می­کند. مولتی ویبراتور ناپایدار طوری طراحی شده که فرکانس تکرار پالس­ هایش (یعنی p.r.f. ) در دمای درجه سانتیگراد در حدود ۲۵۰ هرتز باشد، که با افزایش دما افزایش می­ یابد. رابطه غیر خطی بین تغییرات حرارت و فرکانس نوسان ساز، در اینجا مشکلی ایجاد نمی­کند، زیرا با عملیات ریاضی که توسط کامپیوتر یا سیستم­ های کنترل صورت می­ گیرد، می­ توان به آسانی این تغییرات را یکنواخت کرد.

در اصل سه درجه حرارت اندازه­ گیری شده، و فرکانس­ های نوسان ساز مربوطه به عنوان نقاط مرجع ذخیره می­ گردند، و سپس برای تفسیر مقادیر بین آنها به کار می­ روند. تمام قطعات به کار رفته از نوع نصب سطحی (SMD) می­ باشند، اما استفاده از انواع متداول NTC به جای R1 در برد مدار چاپی امکان پذیر است.

برای پاسخ سریع به تغییرات حرارتی، مدار کامل شده برد مدار چاپی را در لوله فلزی کوچکی با قطر ۱۳ میلی متر یا بزرگتر قرار دهید. برای رعایت ایزولاسیون برد مدار چاپی و قطعات آن از لوله فلزی، مراقبت زیادی لازم است. از پوشش­ هایی استفاده کنید که با حرارت منقبض می­ شوند. این لوله باید با ترکیبات رسی یا چسب دوقلوی پلاستیکی کاملاً بسته شود، به طوری که فقط سه سیم از آن عبور کند. خط تغذیه مثبت سیگنال خروجی و زمینی.

جریان مصرفی مبدل از یک میلی آمپر کمتر است. کارت­ های اندازه­ گیری چند کاره PCها برای پردازش سیگنال خروجی مبدل بسیار مناسب می­ باشند.استفاده از این کارت­ ها از طریق ورودی فرکانس متر و برنامه­ هایی که روال­ها تغییری قابل استفاده­ ای ارائه می­ دهند، بسیار آسان است و می­ توان آنها را در کتابخانه توربو پاسکال دی دیسکت شماره مسلسل ESS1751 مجله الکتور، مثل PMEAURE.PAS و یا در “Numerical Toolbox” بورلند یافت.

IC1 تقویت کننده عملیاتی از نوع خطی CMOS می­ باشد، که در حالت بایاس بالا کار می­ کند. پاسخ فرکانسی TLC271 مورد استفاده در اینجا خوب می­ باشد و جریان مصرفی آن نیز خیلی پایین و در حدود یک میلی آمپر است. برای تمام اهداف عملی، ضریب تقویت کننده عملیاتی، ۲R1/R2 می­ باشد، که R1=R3و R2=R4است. با مقادیر نشان داده شده، ضریب تقویت تقریباً برابر ۱/۱۱۰۷ می­ باشد، که این عدد r.m.s. (ریشه دوم مقدار متوسط) ضریب شکل موج سینوسی است. خازن­ های C₁ و C2 اختیاری می­ باشند، این خازن­ ها پاسخ و پایداری مدار، در فرکانس­ های بالا را بهبود می­ بخشند.

هر جز dc در خروجی، مثل ولتاژ آفست IC1، به عنوان سیگنال­ های هم فاز و هم دامنه در C3 و C4 تلقی می­ شود و بنابراین حذف خواهد شد. پاسخ فرکانس پایین یکسو ساز با ثابت زمانی R2C3 (یا R4C4) تعیین می­شود. با مقادیر اختصاص داده شده، و دقت ۱% قطعات، پهنای باند از ۲۵ هرتز تا ۲۰کیلو هرتز گسترش می­ یابد.

تغذیه مدار توسط باطری ۹ ولت مورد استفاده در DVM (ولت متر دیجیتال) تأمین می­ شود. زمین یکسو کننده به پایانه COM متصل می­ شود، که ولتاژ آن ۲/۸ولت از خط تغذیه مثبت کمتر است. DVM باید در مقیاس صفر تا ۲۰۰ قرار گیرد.

c2 توسط R₂ شارژ می­ شود، وقتی ولتاژ آن به ولتاژ پایه غیر معکوس کننده برسد که خود توسط مقسم ولتاژ R1-R3-R4تعیین شده است، خروجی تقویت کننده عملیاتی تغییر وضعیت می­ دهد، و C₂ آنقدر دشارژ می­ شود که ولتاژ دو سر آن به سطح ولتاژ جدید پایه مثبت در IC_1a برسد.

مدار اندازه­ گیری از مقاومت­ های قابل انتخاب P2,P1,R10,S1،R6-R9 تشکیل شده است. خازن مورد آزمایش توسط T₂ شارژ می­ گردد. و از طریق T₁ به سرعت دشارژ می­ شود.

مقایسه کننده IC_1b ولتاژ ورودی غیر معکوس کننده یعنی ۰/۶۵ ولت، را با ورودی معکوس کننده مقایسه می­ کند. وقتی خازن تحت آزمایش به پایانه­ های ورودی وصل می­ شود، P2 باید تا آنجا چرخانده شود که LED روشن شود. پتاسیومتر باید در مقیاسی تنظیم شود که مقدار خازن مستقیماً قابل خواندن باشد. با کمک خازن­ هایی که مقادیر مشخصی دارند، می­ توان هر محدوده را تنظیم کرد (۴/۷-۱، ۴۷-۴/۷ ، ۴۷۰-۴۷ و ۴۷۰۰- ۴۷۰ میکروفاراد). اساساً این تغییرات خطی می­ باشند، اما شاید لازم شود که در مورد مقیاس بندی محدوده یک بیشتر تأکید شود.

برای تأمین حداکثر دقت ممکن، توصیه می­ شود که از منبع تغذیه تثبیت شده، استفاده کنید. جریان مصرفی مدار در حدود ۲۰ میلی آمپر است (تقریباًتمام آن از LEDعبور می­ کند).

T1تشکیل شده است، استفاده می­ شود که آن نیز بلندگوی کوچک LS₁ را راه­ اندازی می­ کند. بهتر است که منبع تغذیه مدار به وسیله یک باطری ۹ ولت PP3 تأمین شود، جریان مصرفی در حالت سکون ۳ میلی آمپر است. هنگامی که صوت تولید می­ شود، جریان تا حدود ۸۰ میلی آمپر افزایش می­ یابد.