ఈ పోస్ట్‌లో మనం సర్వవ్యాప్త ఐసి 555 ను ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీ మీటర్ మరియు కెపాసిటెన్స్ మీటర్ రూపంలో కొన్ని సులభమైన ఇంకా చాలా చిన్న సర్క్యూట్ల గురించి మాట్లాడుతాము.
కెపాసిటర్లు ఎలా పనిచేస్తాయి
నిష్క్రియాత్మక భాగం కుటుంబం కింద వచ్చే ప్రధాన ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలలో కెపాసిటర్లు ఒకటి.
ఇవి ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి మరియు ఈ ముఖ్యమైన భాగాలతో సంబంధం లేకుండా వాస్తవంగా ఎటువంటి సర్క్యూట్ నిర్మించబడవు.
కెపాసిటర్ యొక్క ప్రాథమిక విధి DC ని నిరోధించడం మరియు AC ని పాస్ చేయడం లేదా ప్రకృతిలో పల్సేట్ చేసే ఏదైనా వోల్టేజ్ ఒక కెపాసిటర్ గుండా వెళ్ళడానికి అనుమతించబడుతుంది మరియు ధ్రువపరచబడని లేదా DC రూపంలో ఏదైనా వోల్టేజ్ నిరోధించబడుతుంది. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా కెపాసిటర్.
కెపాసిటర్ల యొక్క మరొక ముఖ్యమైన పని ఏమిటంటే, విద్యుత్తును ఛార్జింగ్ ద్వారా నిల్వ చేయడం మరియు ఉత్సర్గ ప్రక్రియ ద్వారా తిరిగి అటాచ్డ్ సర్క్యూట్‌కు సరఫరా చేయడం.
పై రెండు కెపాసిటర్ల ప్రధాన విధులు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో వివిధ రకాల కీలకమైన ఆపరేషన్లను అమలు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇవి డిజైన్ యొక్క అవసరమైన స్పెసిఫికేషన్ల ప్రకారం అవుట్‌పుట్‌లను పొందగలుగుతాయి.
అయితే కాకుండా రెసిస్టర్లు, కెపాసిటర్లు సాధారణ పద్ధతుల ద్వారా కొలవడం కష్టం.
ఉదాహరణకు, ఒక సాధారణ మల్టీస్టెస్టర్‌లో OHM మీటర్, వోల్టమీటర్, అమ్మీటర్, డయోడ్ టెస్టర్, హెచ్‌ఎఫ్‌ఇ టెస్టర్ వంటి అనేక కొలిచే లక్షణాలను కలిగి ఉండవచ్చు, కానీ కేవలం భ్రమను కలిగి ఉండకపోవచ్చు కెపాసిటెన్స్ కొలిచే లక్షణం .
కెపాసిటెన్స్ మీటర్ లేదా ఇండక్టెన్స్ మీటర్ యొక్క లక్షణం హై-ఎండ్ రకం మల్టీమీటర్లలో మాత్రమే లభిస్తుంది, ఇవి ఖచ్చితంగా చౌకగా ఉండవు మరియు ప్రతి కొత్త అభిరుచి గలవారు ఒకదాన్ని సేకరించడానికి ఆసక్తి చూపకపోవచ్చు.
ఇక్కడ చర్చించిన సర్క్యూట్ ఈ సమస్యలను చాలా సమర్థవంతంగా పరిష్కరిస్తుంది మరియు సరళమైన చవకైన కెపాసిటెన్స్ కమ్‌ను ఎలా నిర్మించాలో చూపిస్తుంది ఫ్రీక్వెన్సీ మీటర్ ఇది ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ అనుభవశూన్యుడు ఇంట్లో నిర్మించవచ్చు మరియు ఉద్దేశించిన ఉపయోగకరమైన అనువర్తనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
సామర్థ్యాన్ని గుర్తించడానికి ఫ్రీక్వెన్సీ ఎలా పనిచేస్తుంది
బొమ్మను సూచిస్తూ, IC 555 మొత్తం కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క హృదయాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
ఈ వర్క్ హార్స్ బహుముఖ చిప్ దాని అత్యంత ప్రామాణిక మోడ్‌లో కాన్ఫిగర్ చేయబడింది, ఇది మోనోస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్ మోడ్.
IC యొక్క పిన్ # 2 అయిన ఇన్పుట్ వద్ద వర్తించే పల్స్ యొక్క ప్రతి సానుకూల శిఖరం ముందుగా అమర్చిన P1 చేత సెట్ చేయబడిన కొన్ని ముందుగా నిర్ణయించిన స్థిర కాలంతో స్థిరమైన ఉత్పత్తిని సృష్టిస్తుంది.
అయితే పల్స్ శిఖరం యొక్క ప్రతి పతనం కోసం, మోనోస్టేబుల్ రీసెట్‌లు మరియు ఆటో వచ్చే తదుపరి శిఖరంతో ట్రిగ్గర్ చేస్తుంది.
ఇది IC యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద ఒక రకమైన సగటు విలువను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీని కోసం అనువర్తిత గడియారం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
మరో మాటలో చెప్పాలంటే, కొన్ని రెసిస్టర్లు మరియు కెపాసిటర్లను కలిగి ఉన్న IC 555 యొక్క అవుట్పుట్ అనువర్తిత పౌన .పున్యానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో స్థిరమైన సగటు విలువను అందించడానికి పప్పుల శ్రేణిని అనుసంధానిస్తుంది.
చూపిన పాయింట్లలో కనెక్ట్ చేయబడిన కదిలే కాయిల్ మీటర్ ద్వారా సగటు విలువను సులభంగా చదవవచ్చు లేదా ప్రదర్శించవచ్చు.
కాబట్టి పై పఠనం ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ప్రత్యక్ష పఠనాన్ని ఇస్తుంది, కాబట్టి మన పారవేయడం వద్ద చక్కగా కనిపించే ఫ్రీక్వెన్సీ మీటర్ ఉంటుంది.
సామర్థ్యాన్ని కొలవడానికి ఫ్రీక్వెన్సీని ఉపయోగించడం
మునుపటి సర్క్యూట్‌కు బాహ్య ఫ్రీక్వెన్సీ జనరేటర్ (ఐసి 555 అస్టేబుల్) ను జోడించడం ద్వారా, మీటర్ సూచించిన పాయింట్లలో కెపాసిటర్ యొక్క విలువలను అర్థం చేసుకునేలా చేయడం సాధ్యమవుతుందని ఇప్పుడు క్రింద ఉన్న తదుపరి బొమ్మను చూస్తే, ఎందుకంటే ఈ కెపాసిటర్ నేరుగా క్లాక్ సర్క్యూట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
కాబట్టి, ఇప్పుడు అవుట్పుట్ వద్ద చూపబడిన నికర ఫ్రీక్వెన్సీ విలువ పైన చర్చించిన పాయింట్లలో కనెక్ట్ చేయబడిన కెపాసిటర్ విలువకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
అంటే ఇప్పుడు మనకు ఒక సర్క్యూట్లో రెండు ఉన్నాయి, ఇది కెపాసిటెన్స్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవగలదు, కేవలం రెండు ఐసిలు మరియు కొన్ని సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలను ఉపయోగించి. చిన్న మార్పులతో సర్క్యూట్‌ను టాకోమీటర్‌గా లేదా RPM కౌంటర్ పరికరంగా సులభంగా ఉపయోగించవచ్చు.
భాగాల జాబితా
- R1 = 4K7
- R3 = వేరియబుల్ 100K పాట్ కావచ్చు
- R4 = 3K3,
- R5 = 10K,
- R6 = 1K,
- R7 1K,
- R8 = 10K,
- R9, R10 = 100K,
- C1 = 1uF / 25V,
- C2, C3, C6 = 100n,
- C4 = 33uF / 25V,
- టి 1 = బిసి 547
- IC1, IC2 = 555,
- M1 = 1V FSD మీటర్,
- డి 1, డి 2 = 1 ఎన్ 4148
ఐసి 74121 ఉపయోగించి కెపాసిటెన్స్ మీటర్
ఈ సాధారణ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ సర్క్యూట్ 14 సరళ క్రమాంకనం చేసిన కెపాసిటెన్స్ కొలిచే పరిధిని అందిస్తుంది, 5 pF నుండి 15 uF FSD వరకు. S1 శ్రేణి స్విచ్ వలె ఉపయోగించబడుతుంది మరియు S4 (s1 / x10) మరియు S3 (x l) లేదా S2 (x3) సహకారంతో పనిచేస్తుంది. IC 7413 ఒక అస్టేబుల్ ఓసిలేటర్ లాగా పనిచేస్తుంది, R1 మరియు C1 నుండి C6 వరకు కలిసి ఫ్రీక్వెన్సీ నిర్ణయించే మూలకాల వలె పనిచేస్తుంది.
ఈ దశ IC 74121 (మోనోస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్) ను సక్రియం చేస్తుంది, తద్వారా ఇది పునరావృతమయ్యే ఫ్రీక్వెన్సీతో అసమాన చదరపు తరంగాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీని విలువ R1 మరియు C1 నుండి C6 వరకు మరియు R2 (లేదా R3) మరియు Cx నిర్ణయించిన విధి చక్రంతో నిర్ణయించబడుతుంది. .
విధి చక్రం మారినప్పుడు ఈ చదరపు-వేవ్ వోల్టేజ్ యొక్క విలక్షణ విలువ సరళంగా మారుతుంది, ఇది C ల విలువ, R2 / R3 (s10 / x I) మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ (దీనిచే స్థాపించబడినది) ఆధారంగా సరళంగా సవరించబడుతుంది. S1 స్విచ్ స్థానం).
చివరి శ్రేణి సెలెక్టర్ S3j ..- xl) మరియు 52 (x3) స్విచ్‌లు ప్రాథమికంగా మీటర్‌తో సిరీస్‌లో రెసిస్టర్‌ను చొప్పించండి. IC 74121 యొక్క పిన్స్ 10 మరియు పిన్ 11 చుట్టూ ఉన్న కాన్ఫిగరేషన్, మరియు Cx కోసం సాధ్యమైనంత తక్కువ మరియు గట్టిగా ఉండాలి, ఇక్కడ విచ్చలవిడి కెపాసిటెన్స్ తక్కువగా ఉందని మరియు హెచ్చుతగ్గులు లేకుండా ఉండేలా చూసుకోవాలి. తక్కువ కెపాసిటెన్స్ శ్రేణుల కోసం స్వతంత్ర సున్నా క్రమాంకనం కోసం P5 మరియు P4 ఉపయోగించబడతాయి. అన్ని అధిక శ్రేణుల కోసం, ఒరేసెట్ పి 3 చేసిన క్రమాంకనం సరిపోతుంది. F.s.d. అమరిక బదులుగా సూటిగా ఉంటుంది.
ప్రారంభంలో సర్క్యూట్లో సి 6 ను టంకము వేయకండి, తెలియని కెపాసిటర్ కోసం సిఎక్స్ అని గుర్తించబడిన టెర్మినల్స్ పై అటాచ్ చేయండి. స్థానం 1 లో S1, స్థానం x1 లో S4 మరియు S2 మూసివేయబడింది (s3) ఇది 1500 pF f.s.d పరిధులకు ఏర్పాటు చేయబడుతుంది. ఇప్పుడు, C6 అమరిక బెంచ్ మార్క్ విలువగా వర్తింపచేయడానికి సిద్ధంగా ఉంది. తరువాత, f.s.d యొక్క మీటర్ అర్థాన్ని 2/3 వరకు పాట్ P1 సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. అప్పుడు, S4 ను 'x 10' స్థానానికి తరలించవచ్చు, S2 తెరిచి ఉంచబడుతుంది మరియు S3 మూసివేయబడుతుంది (x1) ఇది 5000 pF f.s.d. తో పోలుస్తుంది, C6 తో తెలియని కెపాసిటర్‌గా పనిచేసేటప్పుడు. ఈ పూర్తి సెటప్ యొక్క ఫలితం 1/5 fs.d.
మరోవైపు, మీరు ఖచ్చితంగా తెలిసిన కెపాసిటర్ల కలగలుపును సేకరించి, వీటిని సిఎక్స్ పాయింట్లలో ఉపయోగించుకోవచ్చు, ఆపై మీటర్ డయల్‌లో అమరికలను సరిచేయడానికి వివిధ కుండలను సరిచేయవచ్చు.
పిసిబి డిజైన్
మరొక సాధారణ ఇంకా ఖచ్చితమైన కెపాసిటెన్స్ మీటర్ సర్క్యూట్
ఒక రెసిస్టర్ ద్వారా కెపాసిటర్‌కు స్థిరమైన-వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, కెపాసిటర్ ఛార్జ్ ఘాతాంక పద్ధతిలో పెరుగుతుంది. ఒక కెపాసిటర్ అంతటా సరఫరా స్థిరమైన ప్రస్తుత మూలం నుండి వచ్చినట్లయితే, కెపాసిటర్‌పై ఛార్జ్ చాలా సరళంగా ఉండే పెరుగుదలను ప్రదర్శిస్తుంది.
కెపాసిటర్ సరళంగా ఛార్జ్ చేయబడిన ఈ సూత్రం క్రింద చర్చించిన సాధారణ కెపాసిటెన్స్ మీటర్‌లో ఇక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది. కెపాసిటర్ విలువలను అనేక సారూప్య అనలాగ్ మీటర్ల పరిధికి మించి కొలవడానికి ఇది రూపొందించబడింది.
స్థిరమైన-ప్రస్తుత సరఫరాను ఉపయోగించి, మీటర్ తెలియని కెపాసిటర్‌పై ఛార్జ్‌ను కొన్ని తెలిసిన రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్‌కి పూర్తి చేయడానికి అవసరమైన సమయాన్ని ఏర్పాటు చేస్తుంది. మీటర్ 1,10, 100, 1000 మరియు 10,000 µF యొక్క 5 పూర్తి స్థాయి శ్రేణులను అందిస్తుంది. 1-scaleF స్కేల్‌లో, కెపాసిటెన్స్ విలువలు 0.01 µF వరకు చిన్నవిగా ఉంటాయి.
అది ఎలా పని చేస్తుంది.
మూర్తిలో చూపినట్లుగా, D1, D2, R6, Q1 మరియు R1 నుండి R5 అంతటా ఉన్న రెసిస్టర్‌లలో ఒకటి స్విచ్ S1A ద్వారా స్థిరమైన ప్రస్తుత సరఫరా కోసం 5 ఎంపికలను అందిస్తుంది.
సూచించిన స్థితిలో S2 పట్టుకున్నప్పుడు, ఈ స్థిరమైన ప్రవాహం S2A ద్వారా భూమికి తగ్గించబడుతుంది. ప్రత్యామ్నాయ ఎంపికలో S2 మారినప్పుడు, స్థిరమైన-కరెంట్ పరీక్షలో ఉన్న కెపాసిటర్‌లోకి, BP1 మరియు BP2 అంతటా నడపబడుతుంది, ఇది లీనియర్ మోడ్‌లో కెపాసిటర్ ఛార్జ్‌ను బలవంతం చేస్తుంది.
Op amp IC1 ఒక కంపారిటర్ లాగా జతచేయబడింది, దాని (+) ఇన్పుట్ పిన్ R8 తో జతచేయబడింది, ఇది రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ స్థాయిని పరిష్కరిస్తుంది.
పరీక్షలో ఉన్న కెపాసిటర్ అంతటా సరళంగా పెరుగుతున్న ఛార్జ్, IC1 యొక్క (-) ఇన్పుట్ పిన్ కంటే కొన్ని మిల్లీవోల్ట్లకు చేరుకున్న వెంటనే, ఇది తులనాత్మక ఉత్పత్తిని +12 వోల్ట్ల నుండి -12 వోల్ట్లకు తక్షణమే మారుస్తుంది.
ఇది కంపారిటర్ యొక్క అవుట్పుట్ D3, D4, D5, R10, R11 మరియు Q2 భాగాలను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన స్థిరమైన-ప్రస్తుత మూలాన్ని సక్రియం చేస్తుంది.
ఒకవేళ S2A భూమికి మారినట్లయితే, S2B వలె, ఇది కెపాసిటర్ C1 టెర్మినల్స్ యొక్క షార్టింగ్‌కు దారితీస్తుంది, C1 అంతటా సంభావ్యతను సున్నాకి మారుస్తుంది. ఓపెన్ కండిషన్‌లో ఎస్ 2 తో, సి 1 ద్వారా స్థిరమైన-కరెంట్ పేసింగ్ సి 1 అంతటా వోల్టేజ్‌ను సరళ పద్ధతిలో పెంచడానికి ప్రేరేపిస్తుంది.
పరీక్షలో ఉన్న కెపాసిటర్ అంతటా వోల్టేజ్ కంపారిటర్ టోగుల్ చేయడానికి కారణమైనప్పుడు, డయోడ్ D6 రివర్స్ బయాస్డ్ గా మారుతుంది. ఈ చర్య C1 ను ఛార్జింగ్ చేయకుండా ఆపివేస్తుంది.
C1 యొక్క ఛార్జింగ్ పోలిక అవుట్పుట్ స్థితి మారే వరకు మాత్రమే జరుగుతుంది కాబట్టి, దాని అంతటా అభివృద్ధి చెందిన వోల్టేజ్ తెలియని కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ విలువకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉండాలి అని సూచిస్తుంది.
మీటర్ M1 దాని వోల్టేజ్‌ను కొలిచేటప్పుడు C1 డిశ్చార్జ్ కాదని నిర్ధారించడానికి, IC2 ఉపయోగించి సృష్టించబడిన హై-ఇంపెడెన్స్ బఫర్ దశ, మీటర్ M1 కోసం చేర్చబడుతుంది.
రెసిస్టర్ R13 మరియు మీటర్ M1 సుమారు 1 V FSD యొక్క ప్రాథమిక వోల్టమీటర్ మానిటర్. అవసరమైనప్పుడు, రిమోట్ వోల్టమీటర్ 8 వోల్ట్ల లోపు పూర్తి స్థాయి పరిధిని కలిగి ఉంటుంది. (మీరు ఈ రకమైన బాహ్య మీటర్‌ను కలుపుకుంటే, 1-rangeF పరిధిలో R8 ను సెట్ చేయాలని నిర్ధారించుకోండి, తద్వారా ఖచ్చితంగా గుర్తించబడిన 1-µF కెపాసిటర్ 1 వోల్ట్ పఠనానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.)
క్యూ 1 స్థిరమైన-ప్రస్తుత సరఫరా యొక్క డోలనాన్ని ఎదుర్కోవటానికి కెపాసిటర్ సి 2 ఉపయోగించబడుతుంది మరియు పరీక్ష మరియు సి 1 కింద కెపాసిటర్ ఛార్జ్ చేయబడుతున్న సమయంలో సరఫరా డిసి స్విచ్ ఆఫ్ చేయబడిన సందర్భంలో ఆప్ ఆంప్స్‌ను కాపాడటానికి R9 మరియు R12 ఉపయోగించబడతాయి. లేకపోతే వారు ఆప్ ఆంప్స్ ద్వారా డిశ్చార్జ్ చేయడం ప్రారంభించవచ్చు, ఇది నష్టానికి దారితీస్తుంది.
భాగాల జాబితా
పిసిబి డిజైన్స్
ఎలా క్రమాంకనం చేయాలి
కెపాసిటెన్స్ మీటర్ సర్క్యూట్‌కు శక్తిని సరఫరా చేయడానికి ముందు, మీటర్ M1 సూదిని సున్నా స్థాయికి ఖచ్చితంగా సర్దుబాటు చేయడానికి చక్కటి స్క్రూడ్రైవర్‌ను ఉపయోగించండి.
ఖచ్చితంగా తెలిసిన కెపాసిటర్‌ను 0.5 మరియు 1.0 µF చుట్టూ +/- 5% వద్ద ఉంచండి. ఇది 'క్రమాంకనం బెంచ్ మార్క్' గా పనిచేస్తుంది.
ఈ కెపాసిటర్‌ను బిపి 1 మరియు బిపి 2 (బిపి 1 కు పాజిటివ్ సైడ్) అంతటా కట్టిపడేశాయి. శ్రేణి స్విచ్ S1 ను '1' ప్లేస్‌మెంట్‌కు సర్దుబాటు చేయండి (మీటర్ 1-fullF పూర్తి స్థాయిని ప్రదర్శించాలి).
రెండు సర్క్యూట్ల (Q1 కలెక్టర్ మరియు Cl) నుండి గ్రౌండ్ లీడ్‌ను డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి S2 ను ఉంచండి. M1 మీటర్ ఇప్పుడు ఉన్నత స్థాయి కదలికను ప్రారంభించి నిర్దిష్ట పఠనంలో స్థిరపడుతుంది. S2 వెనుకకు టోగుల్ చేయడం వల్ల మీటర్ సున్నా వోల్ట్ మార్క్ వద్ద క్రిందికి పడిపోతుంది. S2 ని మరోసారి మార్చండి మరియు మీటర్ యొక్క ఉన్నత స్థాయి పఠనాన్ని నిర్ధారించండి.
కెపాసిటర్ యొక్క క్రమాంకనం యొక్క 5% యొక్క ఖచ్చితమైన విలువను చూపించే మీటర్‌ను మీరు కనుగొనే వరకు ప్రత్యామ్నాయంగా S2 మరియు జరిమానా-ట్యూన్ R8 ను జంప్ చేయండి. పైన పేర్కొన్నది కేవలం ఒక క్రమాంకనం సెటప్ మిగిలిన శ్రేణులకు సరిపోతుంది.
మునుపటి: సింపుల్ కార్ దొంగల అలారం సర్క్యూట్ తర్వాత: సింపుల్ ట్రాన్సిస్టర్ సర్క్యూట్లను నిర్మించండి
