خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / مدار مدولاتور ASK با استفاده از IC تایمر ۵۵۵ ساده و کاربردی

مدار مدولاتور ASK با استفاده از IC تایمر ۵۵۵ ساده و کاربردی

مدولاسیون ASK یا کلید گذاری تغییر دامنه نوعی از مدولاسیون یا سوار کردن پیام های مورد نظر خود روی امواج الکتریکی با فرکانس بالا است. این روش برای ارسال داده های دیجیتالی استفاده می شود و به کلید گذاری خاموش و روشن نیز معروف است. در این پست ساختنی می خواهید نحوه ساخت یک مدولاتور ASK با استفاده از تراشه معروف و پر کاربرد تایمر ۵۵۵ را به شما آموزش دهیم.با این روش محبوب مدولاسیون می توانید صفر ها و یک های منطقی را با سرعتی بالا بین دستگاه های مختلف ارسال کنید.  با ساختنی همراه شوید.

نحوه انجام مدولاسیون ASK به شکل زیر است :

  1. بیت یا رقم با مقدار ۱ منطقی : ارسال موج با فرکانس حامل یا کریر با مقدار Fc
  2. بیت یا رقم با مقدار ۰ منطقی: هیچ چیزی ارسال نشود .

این کار رشته ای از وجود و عدم وجود موج با یک فرکانس مشخص (Fc) ایجاد می کند که اطلاعات شما روی آن کد شده است. به همین دلیل نیز نام دیگر مدولاتور ASK ، مدولاتور ON-OFF است. در عکس پایین می توانید خروجی روی اسیلوسکوپ یک مدولاتور ASK را مشاهده کنید. موج آبی رنگ پیام است و موج زرد رنگ خروجی مدوله شده آن با مدار مدولاتور ASK است.

موج اول (آبی رنگ) یک الگوی دو بیتی است از یک ها و صفر های منطقی متوالی . با دقت در موج خروجی مدولاتور ASK (موج زرد رنگ) می بینید که در زمانی که ورودی ۱ منطقی است ، خروجی یم کوج با فرکانس کریر Fc بوده و در زمانی که ورودی صفر منطقی است ، گویی دستگاه مدولاتور ASK خروجی را به هیچ (خاموش) تغییر می دهد.

در ساختنی بخوانید :  مدار الکترونیکی آمپلی فایر 100 واتی ماسفت (MOSFET)

معمولا فرکانس های حامل یا کریر (Carrier) برای مدولاسیون های ASK بیش از ۱۰۰ کیلوهرتز انتخاب می شود. چرا که بهتر است در طول ارسال یک بیت پیام ، موج کریر چندین بار نوسان کامل انجام داده باشد تا کشف و محاسبه فرکانس آن دقیق تر و راحت تر صورت گیرد.

مدار شماتیکی که در پایین می بیند ، یک مدولاتور ASK ساده با استفاده از تراشه تایمر ۵۵۵ را به شما آموزش می دهد. تایمر ۵۵۵ یکی از معروف ترین تراشه هایی است که در دنیای الکترونیک وجود دارد. در ساختنی پروژه های متعددی با استفاده از تایمر ۵۵۵ ساخته شده است.

مدار شماتیک مدولاتور ASK با استفاده از تایمر 555
مدار شماتیک مدولاتور ASK با استفاده از تایمر ۵۵۵

دقت داشته باشید در نقشه بالا ، تنها قسمتی که با فلش نشان داده شده است مدولاتور ASK است و قسمت سمت چپ یک نوسان ساز آستابل است با فرکانس یک کیلو هرتز است که خروجی آن به ورودی مدار مدولاتور متصل شده است که به عنوان یک ورودی استاندارد شاهد چگونگی کار مدولاتور ASK باشید.

پس در نقشه بالا دو قسمت وجود دارد:

  • مدولاتور ASK
  • سازنده یک قطار از پالس های صفر و یک منطقی آزمایشی با فرکانس ۱ کیلوهرتز

اگر با تراشه تایمر IC 555 آشنا باشید ، با یک نگاه به مدار مدولاتور می فهمید که این مدار یک نوسان ساز آستابل است که وقتی پایه ریست ۵۵۵ در حالت ولتاژ بالا (یک منطقی) قرار گیرد شروع به ساخت قطار پالس با فرکانس زیر خواهد کرد :

F = 1.44 / (R1 +2×R2) × C1

وقتی پایه ریست در حالت صفر منطقی قرار گیرد ، خروجی هم صفر خواهد بود. پس با سادگی می توانیم بگوییم که فرکانس کریر یا حامل به مقاومت های R1 ، R2 و خازن C1 بستگی دارد. فرکانس حامل تنظیم شده روی مدار در حال حاضر ۱۰۰Khz است. چگونه ؟ فرض کنید C1 را ۱ نانو فاراد در نظر گرفته ایم :

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : با پرینتر سه بعدی هواپیمای اسباب بازی بسازید

C1 = 1 nF = 1 × ۱۰ ^(-۹) F

معادله بالا را می توانیم اینگونه بنویسیم :

F = 1.44 / (R1 + 2×R2) × ۱۰^-۹

از طرفی قرار است در طراحی فرکانس حامل را ۱۰۰ کیلوهرتز در نظر بگیریم :
۱۰۰*۱۰^۳ = ۱٫۴۴ / (R1 + 2×R2) × ۱۰^-۹
R1 + 2×R2 = 1.44 /( 10^5 × ۱۰^-۹)
R1 + 2×R2 = 14400

دقت نمایید موج های حامل پیام معمولا باید سیگنال با دوره کاری ۵۰ درصد داشته باشند. (R2>R1) یک مقدار مانند ۳٫۳ کیلو اهم برای R1 انتخاب می کنیم و R2 را محاسبه می نماییم :

۲×R2 = 14400-3300 = 11100
R2 = 5550 = 5.5 K

مقدار مقاومت R2 به صورت استاندارد در بازار وجود ندارد و نزدیک ترین مقاومت استاندارد در بازار ۵٫۶ کیلو اهم است. پس با داشتن یک خازن یک نانوفاراد ، یک مقاومت ۳٫۳ کیلو و یک مقاومت ۵٫۶ کیلو اهمی ، فرکانس حامل ما نزدیک به ۱۰۰ کیلو هرتز خواهد بود. البته اگر نیاز به فرکانس حامل دقیق هستید ، میتوانید به جای R1 یک پتانسیومتر قرار دهید که بتوانید آن را تغییر داده و فرکانس حامل را دقیقا روی ۱۰۰ کیلوهرتز قفل کنید.

نکات عملی در ساخت مدولاتور ASK :

  • مدار را می توان بر روی برد بورد یا PCB های با کیفیت معمولی یا حتی پایین پیاده سازی کرد.
  • در پیاده سازی مدار روی برد بورد ، دقت کنید که همه قطعات به خوبی در سوراخ ها فیکس شده و قطعی نداشته باشند.
  • اگر می خواهید مدار را روی PCB پیاده کنید ، دقت نمایید که بهتر است IC 555 را مستقیما لحیم کاری نکرده و پایه آن را روی بورد لحیم کنید.
  • ولتاژ تغذیه این مدار ۵ ولت است که آن را می توانید از باتری ها یا منابع تغذیه قابل تنظیم دیگر بگیرید.
در ساختنی بخوانید :  ساخت ژنراتور نوسان ساز IPWM با استفاده از آردوینو

منبع

خلاصه مطلب
ساخت ASK مدولاتور با استفاده از تایمر IC555
عنوان مطلب
ساخت ASK مدولاتور با استفاده از تایمر IC555
توضیح کوتاه
با استفاده از تایمر 555 که یک IC بسیار محبوب و در دسترس است ، یک مدولاتور ASK بسازید.
نویسنده
ساختنی
ساختنی

بیشتر بخوانید:

ساخت مبدل بوست خورشیدی با شارژ کنترلر MPPT... مداری که در این ساختنی قصد ساختن آن را داریم، یک محدوده کننده ولتاژ و مبدل بوست خورشیدی است که باتری ۱۲ ولت را از پنل خورشیدی ۶ ولت شارژ می کند و همچن...
ساخت مدار چراغ قوه کاربردی و قدرت مند با LED... این مدار الکتریکی بسیار ساده و ارزان در واقع یک مدار الکتریکی چراغ قوه است . شاید از خودتان بپرسید که برای روشن کردن سه عدد لامپ LED که دیگر لازم نیست...
شارژ کنترلر خورشیدی بسازید و با طرز عملکرد آن آشنا شوید!... در این ساختنی قصد داریم درباره شارژ کنترلر خورشیدی توضیحاتی همراه با ارائه یک مدار بیان کنیم.شارژ کنترلر خورشیدی دارای ویژگی های متعدد زیر است: میزان ...
مدار اکولایزر 3 باندی کاربردی و با کیفیت بالا بسازید !... یکی از تکنیک های بسیار موثر برای تنظیم صدا در سیستم های صوتی از استفاده از اکولایزر (Equalizer) است . اگر صدای خروجی از اسپبکر های شما دارای کیفیت خوب...
کنترلر شارژ خورشیدی اتوماتیک بسازید در ساختنی طرز ساخت انواع شارژر خورشیدی را یاد گرفته اید. اما بیشتر این شارژرها کنترلر ندارند؛ یعنی شارژ باتری را به صورت خودکار قطع نمی کنند. در این س...
آموزش کنترل LED با استفاده از میکروکنترلر AVR (سه پروژه ساده با LED)... این ساختنی یک گام دیگر در یادگیری بیشتر در مورد میکروکنترلر AVR است. ساختنی سه پروژه ساده مبتنی بر LED برای آموزش کنترل LED با استفاده از میکروکنترلر ...

درباره مهرداد جمالی

مهرداد جمالی

مهرداد جمالی ، متولد 1367 ، دانش آموخته رشته لیسانس مهندسی مخابرات دانشگاه ملی زنجان و دانشجوی ارشد مدیریت صنعتی است. وی بنیان گذار اصلی پروژه ساختنی و یکی از مدیران ارشد وبسایت است.

پیشنهاد می کنیم

مدار سنسور مادون قرمز یا سنسور IR بسازید

ساخت مدار ماژول سنسور مادون قرمز یا سنسور IR

سنسورها بخش خیلی مهمی در الکترونیک، به ویژه در رباتیک و اتوماسیون هستند. سنسورها در …

پاسخ دهید