Модуль можно использовать в качестве ключевого элемента для управления яркостью ламп и/или скоростью работы двигателей постоянного тока в портативных ручных инструментах.
В этой базовой нестабильной конструкции на основе операционных усилителей компоненты R1 и C1 устанавливают рабочую частоту, поскольку нестабильная работа основана на многократной зарядке и разрядке конденсатора с выхода операционного усилителя через резистор. Остальные три резистора (R2, R3 и R4) регулируют минимальное и максимальное напряжение, с которым сталкивается заряд конденсатора во время цикла колебаний. Выход на конденсаторе (вывод 2 микросхемы IC1) имеет форму пилообразной волны, но прямоугольная волна (SQW) доступна на выходе (вывод 1 микросхемы IC1) генератора. Для данной конфигурации частота близка к 5 кГц.
«Фиксированный» (частота и рабочий цикл) прямоугольный сигнал, поступающий с выхода генератора, здесь не используется (его можно использовать для некоторых других приложений). Вместо этого второй операционный усилитель сравнивает пилообразную форму волны (от контакта 2 IC1) с уровнем переменного напряжения, вводимым потенциометром (P1), чтобы создать окончательный прямоугольный сигнал (вывод 7 IC1) с фиксированной частотой, но с рабочий цикл (процент времени включения за один период) зависит от положения потенциометра.
Несмотря на то, что LM358 - очень популярный и дешевый сдвоенный операционный усилитель, он не подходит для предлагаемого применения! Объясняем почему:
Во-первых, LM358 - это не операционный усилитель с железнодорожной связью; следовательно, его уровни напряжения будут дросселированы, и моя основная конструкция может работать не во всех ситуациях. Фактически, LM358 позволяет своим входам опускаться на отрицательную шину, но не позволяет входам приближаться к положительной шине питания, чем 1,5 В (то есть 3,5 В при 5 В VCC). Кроме того, наблюдается падение выходного напряжения (обычно 1,4 В), поэтому оно составляет 3,6 В (а не 5 В). Однако операционный усилитель с питанием от шины питания к сети хорошо работает при более низких рабочих напряжениях, колеблется близко к шинам питания и предлагает более широкий динамический диапазон.
Далее идет «скорость нарастания выходного напряжения» (может не быть спорным в низкочастотном нестабильном) ОУ. Скорость нарастания - это скорость изменения выходного сигнала операционного усилителя за заданное время, и она ограничивает работу схемы, если требование скорости нарастания превышено. Типичная скорость нарастания для LM358 составляет 0,5 В / мкс, но для нестабильной схемы, работающей в масштабе килогерц / мегагерц, подойдет другой высокоскоростной операционный усилитель с более высокой скоростью нарастания.