К176Ла7 схема включения: Схема громкоговорящего приемника на микросхеме К176ЛА7 (СВ диапазон)

Содержание

Схема громкоговорящего приемника на микросхеме К176ЛА7 (СВ диапазон)

Некоторые цифровые микросхемы КМОП-логики, такие как К176ЛА7, К176ЛЕ5, К561ЛА7,К561ЛЕ5, а так же зарубежные аналоги 4001, 4011 могут работать и в линейном усилительном режиме.

Для этого вход и выход логического элемента нужно соединить резистором или RC-цепью отрицательной обратной связи, которая подаст напряжение с выхода элемента на его же вход и в результате на входе и выходе элемента установится одно и то же напряжение, где-то между значением логического нуля и логической единицы. По постоянному току элемент окажется в режиме усилительного каскада.

А коэффициент усиления будет зависеть от параметров этой цепи ООС. В таком режиме логические элементы выше указанных микросхем можно использовать в качестве аналоговых усилителей.

Принципиальаня схема маломощного УНЧ

На рисунке 1 показана схема маломощного УНЧ на основе микросхемы К561ЛА7 (4011). Усилитель получается двухкаскадный, если вообще здесь уместно говорить о каскадах.

Первый каскад выполнен на логическом элементе D1.1, его вход и выход связаны между собой цепью ООС состоящей из резисторов R2, R3 и конденсатора С4.

Практически коэффициент усиления здесь зависит от соотношения сопротивлений резисторов R2 и R3.

Рис.1. Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты на микросхеме К176ЛА7.

Входной сигнал ЗЧ через регулятор громкости на резисторе R1 поступает через разделительный конденсатор С1 на вход элемента D1.1. Им сигнал усиливается и поступает на выходной усилитель мощности на оставшихся трех элементах микросхемы, включенных параллельно для увеличения их выходной мощности.

Нагружен выходной каскад на миниатюрный динамик В1 через разделительный конденсатор C3. Выходная мощность не оценивалась, но субъективно УНЧ работает примерно так же громко, как УНЧ карманного радиоприемника с выходной мощностью около 0,1W.

Динамики пробовал самые разные, от 4 Ом до 120 Ом. Работает с любым. Конечно, громкость различается.

Налаживания практически никакого не требуется.

При напряжении питания более 5-6V появляются существенные искажения.

Схема радиовещательного приемника прямого усиления

На втором рисунке показана схема радиовещательного приемника прямого усиления для приема радиостанций в диапазоне длинных или средних волн.

Схема УНЧ почти такая же как на рисунке 1, но отличается тем, что один элемент микросхемы из выходного каскада исключен и на нем сделан усилитель радиочастоты, при этом, естественно, мощность выходного каскада, в теории, снизилась, но практически на слух какой-либо разницы замечено не было.

И так, на элементе D1.4 выполнен УРЧ. Для его перевода в усилительный режим между его выходом и входом включена цепь ООС, состоящая из резистора R4 и входного контура, образованного катушкой L1 и переменным конденсатором C6.

Рис.2. Принципиальная схема приемника на микросхеме К176ЛА7, К176ЛЕ5, CD4001.

Контур подключен ко входу УРЧ непосредственно, это стало возможным благодаря высокому входному сопротивлению элементов ИМС КМОП-логики.

Катушка L1 является магнитной антенной. Она намотана на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 12 мм (можно любой длины, но чем длиннее, тем лучше чувствительность приемника). Для приема на средних волнах обмотка должна содержать 80-90 витков.

Для приема на длинных волнах — около 250. Провод, практически любой обмоточный. Средневолновую катушку мотать виток к витку, длинноволновую — внавал 5-6-ю секциями.

Переменный конденсатор С6 — от «легендарного» набора для сборки приемника «Юность КП-101» 80-х годов прошлого века. Но, конечно же, можно и какой-то другой. Следует заметить, что используя КПЕ от карманного супергетеродинного приемника, соединив его секции параллельно (будет максимальная емкость 440-550 пФ в зависимости от типа КПЕ) можно будет уменьшить число витков катушки L1 в два и более раза.

С выхода УРЧ на D1.4 усиленное напряжение ВЧ поступает через разделительный конденсатор С8 на диодный детектор на германиевых диодах VD1 и VD2. Диоды должны быть обязательно германиевыми. Это могут быть Д9 с другими буквенными индексами, а так же, диоды Д18, Д20, ГД507 или зарубежного производства.

Продетектированный сигнал выделяется на конденсаторе С9 и через регулятор громкости на R1 поступает на УНЧ, выполненный на остальных элементах данной микросхемы.

Применение логических элементов в других схемах

Рис.3. Схема магнитного датчика на логическом элементе.

Логические элементы в усилительном режиме можно использовать и в других схемах, например, на рисунке 3 показана схема магнитного датчика, на выходе которого появляется импульс переменного напряжения, когда магнит перемещается перед катушкой, либо перемещается сердечник катушки.

Параметры катушки зависят от конкретного устройства, в котором этот датчик будет работать. Возможно так же, включение в качестве катушки динамического микрофона или динамического громкоговорителя, чтобы данная схема работала как усилитель сигнала от него. Например, в схеме, где нужно реагировать на шум или удары по поверхности, на которой этот датчик закреплен.

Тульгин Ю. М. РК-2015-12.

Простые конструкции на логической микросхеме К561ЛА7 (К176ЛА7)

Простые конструкции на логической микросхеме К561ЛА7 (К176ЛА7)

категория

Простые радиосхемы начинающим

материалы в категории

В этой статье мы рассмотрим несколько простых электронных устройств на основе логических микросхем К561ЛА7 и К176ЛА7. В принципе эти микросхемы практически одинаковые и имеют одинаковое предназначение. Несмотря на небольшую разницу в неокторых параметрах они практически взаимозаменяемы.

Коротко о микросхеме К561ЛА7

Микросхемы К561ЛА7 и К176ЛА7 представляют собою четыре элемента 2И-НЕ. Конструктивно выполнены они в пластмассовом корпусе черного цвета с 14-ю выводами. Первый вывод микросхемы обозначен в виде метки (так называемый ключ) на корпусе. Это может быть или точка или выемка. Внешний вид микросхем и цоколевка выводов показаны на рисунках.

Питание микросхем составляет 9 Вольт, питающее напряжение подается на выводы: 7 вывод- «общий», 14 вывод- «+».
При монтаже микросхем необходимо быть внимательным с цоколевкой- случайная установка микросхемы «наизнанку» выводит ее из строя. Пайку микросхем желательно производить паяльником мощностью не более 25 Ватт.

Напомним что эти микросхемы назвали «логическими» поэтому что они имеют всего лишь два состояния- или «логический ноль» или «логическая единица». Причем при уровне «единица» подразумевается напряжение близкое к напряжению питания. Следовательно- при уменьшении напряжения питания самой микросхемы и уровень «Логической единицы» будет меньше.
Давайте проведем небольшой эксперимент (рисунок 3)

Сначала превратим элемент микросхемы 2И-НЕ просто в НЕ, соединив для этого входы. На выход микросхемы подключим светодиод, а на вход будем подавать напряжение через переменный резистор, контролируя при этом напряжение. Для того чтобы светодиод загорелся необходимо на выходе микросхемы (это вывод 3) получить напряжение равное логической «1». Контролировать напряжение можно при помощи любого мультиметра включив его в режим измерений постоянного напряжения (на схеме это PA1).

А вот с питанием немного поиграем- сначала подключим одну батарейку 4,5 Вольта.Так как микросхема является инвертором, следовательно для того чтобы получить на выходе микросхемы «1» необходимо наоборот на вход микросхемы подать логический «0». Поэтому начнем наш эксперимент с логической «1»- то есть движок резистора должен быть в верхнем положении. Вращая движок переменного резистора дождемся момента когда загорится светодиод. Напряжение на движке переменного резистора, а следовательно и на входе микросхемы будет примерно около 2,5 Вольт.
Если подключить вторую батарейку, то мы получим уже 9 Вольт, и светодиод у нас в этом случае загорится при напряжении на входе примерно 4 Вольта.

Здесь, кстати, необходимо дать небольшое разъяснение: вполне возможно что в Вашем эксперименте могут быть другие результаты отличные от вышеуказанных. Ничего удивительного в этом нет: во первых двух совершенно одинаковых микросхем не бывает и параметры у них в любом случае будут отличаться, во-вторых логическая микросхема может любое понижение входного сигнала распознать как логический «0», а в нашем случае мы понизили входное напряжение в два раза, ну и в-третьих в данном эксперименте мы пытается заставить работать цифровую микросхему в аналоговом режиме (то есть управляющий сигнал у нас проходит плавно) а микросхема, в свою очередь работает как ей положено- при достижении определенного порога перебрасывает логическое состояние мгновенно. Но ведь и этот самый порог у различных микросхем может отличаться.

Впрочем цель нашего эксперимента была простая- нам необходимо было доказать что логические уровни напрямую зависят от питающего напряжения.
Еще один нюанс: такое возможно лишь с микросхемами серии КМОП которые не очень критичны к питающему напряжению. С микросхемами серии ТТЛ дела обстоят иначе- питание у них играет огромную роль и при эксплуатации допускается отклонение не более чем в 5%

Ну вот, краткое знакомство закончилось, переходим к практике…

Простое реле времени

Схема устройства показана на рисунке 4. Элемент микросхемы здесь включен так-же как и в эксперименте выше: входы замкнуты. Пока кнопка кнопка S1 разомкнута, конденсатор С1 находится в заряженном состоянии и ток через него не протекает. Однако вход микросхемы подключен и к «общему» проводу ( через резистор R1) и поэтому на входе микросхемы будет присутствовать логический «0». Так как элемент микросхемы является инвертором то значит на выходе микросхемы получится логическая «1» и светодиод будет гореть.
Замыкаем кнопку. На входе микросхемы появится логическая «1» и, следовательно, на выходе будет «0», светодиод погаснет. Но при замыкании кнопки и конденсатор С1 мгновенно разрядится. А это значит что после того как мы отпустили кнопку в конденсаторе начнется процесс заряда и пока он будет продолжаться через него будет протекать электрический ток поддерживая уровень логической «1» на входе микросхемы. То есть получится что светодиод не загорится до тем пор пока конденсатор С1 не зарядится. Время заряда конденсатора можно изменять подбором емкости конденсатора или изменением сопротивления резистора R1.

Схема вторая

На первый взгляд практически то же самое что и предыдущая, но кнопка с времязадающим конденсатором включена немного по-другому. И работать она будет тоже немного иначе- в ждущем режиме светодиод не горит, при замыкании кнопки светодиод загорится сразу, а погаснет уже с задержкой.

Простая мигалка

Если включить микросхему как показано на рисунке то мы получим генератор световых импульсов. По сути это самый простой мультивибратор, принцип работы которого был подробно описан на этой странице.

Частота импульсов регулируется резистором R1 (можно даже установить переменный) и конденсатором С1.

Управляемая мигалка

Давайте немного изменим схему мигалки (которая была выше на рисунке 6) введя в нее цепь из уже знакомого нам реле времени- кнопку S1 и конденсатор С2.

Что у нас получится: при замкнутой кнопке S1, на входе элемента D1.1 будет логический «0». Это элемент 2И-НЕ и поэтому не важно что у него творится на втором входе- на выходе в любом случае будет «1».
Эта самая «1» поступит на вход второго элемента (который D1.2 ) и значит на выходе этого элемента будет прочно сидеть логический «0». А раз так то светодиод загорится и будет гореть постоянно.
Как только мы отпустили кнопку S1, начинает заряд конденсатора С2. В течение времени заряда через него будет протекать ток удерживая уровень логического «0» на выводе 2 микросхемы. Как только конденсатор зарядится, ток через него прекратится, мультивибратор начнет работать в своем обычном режиме- светодиод будет мигать.
На следующей схеме также введена эта-же цепочка но включена она уже иначе: при нажатии на кнопку светодиод начнет мигать а по истечение некоторого времени станет гореть постоянно.

Простая пищалка

В этой схеме ничего особо необычного нет: все мы знаем что если к выходу мультивибратора подключить динамик или наушник то он начнет издавать прерывистые звуки. На малых частотах это будет просто «тикание» а на более высоких частотах это будет писк.
Для эксперимента больший интерес представляет схема показанные ниже:

Здесь опять же знакомое нам реле времени- замыкаем кнопку S1, размыкаем ее и через некоторое время устройство начинает пищать.

Радиоконструктор 2000 год, № 2, стр 32- 34.

Выключатель света с таймером

В этой схеме опять применяется все тоже реле времени. Устройство это предназначено для автоматического отключения освещения в тех помещениях где оно используется кратковременно- например в прихожей или кладовой.

При нажатии на кнопку S1 свет включится сразу, но отпустив ее свет будет продолжать гореть еще примерно 2 минуты пока на зарядится конденсатор С1. При необходимости время включения света можно увеличить- для этого можно увеличить емкость конденсатора С1.

Если применять лампу мощностью не более 60 Ватт, то тиристор VS1 можно применять без радиатора что значительно уменьшит размер изделия.
Как упоминалось выше- микросхемы КМОП имеют большое преимущество по сравнению с теми-же ТТЛ, а именно: некритичность к питанию и низкий ток потребления. Поэтому питание микросхемы здесь производится через простейший источник- гасящие резисторы R4, R5 и стабилитрон VD1.

Автор этой схемы- Онисенко Г.П. Публикация из журнала Радиоконструктор 2000 год, № 3, стр 22.

Цифровые микросхемы транзисторы.

Микросхемы ТТЛ (74…).

На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.

Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.

Динамические параметры микросхем ТТЛ серии

ТТЛ серия Параметр Нагрузка
Российские Зарубежные Pпот. мВт. tзд.р. нс Эпот. пДж. Cн. пФ. Rн. кОм.
К155 КМ155 74 10 9 90 15 0,4
К134 74L 1 33 33 50 4
К131 74H 22 6 132 25 0,28
К555 74LS 2 9,5 19 15 2
К531 74S 19 3 57 15 0,28
К1533 74ALS 1,2 4 4,8 15 2
К1531 74F 4 3 12 15 0,28

При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.

Взаимная нагрузочная способность логических элементов ТТЛ разных серий

Нагружаемый
выход
Число входов-нагрузок из серий
К555 (74LS) К155 (74) К531 (74S)
К155, КM155, (74) 40 10 8
К155, КM155, (74), буферная 60 30 24
К555 (74LS) 20 5 4
К555 (74LS), буферная 60 15 12
К531 (74S) 50 12 10
К531 (74S), буферная 150 37 30

Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.

Статические параметры микросхем ТТЛ

Параметр Условия измерения К155 К555 К531 К1531
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Макс.
U1вх, В
схема
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах 2 2 2 2
U0вх, В
схема
0,8 0,8 0,8
U0вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В 0,4 0,35 0,5 0,5 0,5
I0вых= 16 мА I0вых= 8 мА I0вых= 20 мА
U1вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В 2,4 3,5 2,7 3,4 2,7 3,4 2,7
I1вых= -0,8 мА I1вых= -0,4 мА I1вых= -1 мА
I1вых, мкА с ОК
схема
U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В 250 100 250
I1вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В 40 20 50
I0вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В -40 -20 -50
I1вх, мкА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В 40 20 50 20
I1вх, max, мА U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В 1 0,1 1 0,1
I0вх, мА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В -1,6 -0,4 -2,0 -0,6
Iк.з., мАU1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В -18 -55 -100 -100 -60 -150

Схема громкоговорящего приемника на микросхеме К176ЛА7 (СВ диапазон)

Некоторые цифровые микросхемы КМОП-логики, такие как К176ЛА7, К176ЛЕ5, К561ЛА7,К561ЛЕ5, а так же зарубежные аналоги 4001, 4011 могут работать и в линейном усилительном режиме.

Для этого вход и выход логического элемента нужно соединить резистором или RC-цепью отрицательной обратной связи, которая подаст напряжение с выхода элемента на его же вход и в результате на входе и выходе элемента установится одно и то же напряжение, где-то между значением логического нуля и логической единицы. По постоянному току элемент окажется в режиме усилительного каскада.

А коэффициент усиления будет зависеть от параметров этой цепи ООС. В таком режиме логические элементы выше указанных микросхем можно использовать в качестве аналоговых усилителей.

Принципиальаня схема маломощного УНЧ

На рисунке 1 показана схема маломощного УНЧ на основе микросхемы К561ЛА7 (4011). Усилитель получается двухкаскадный, если вообще здесь уместно говорить о каскадах. Первый каскад выполнен на логическом элементе D1.1, его вход и выход связаны между собой цепью ООС состоящей из резисторов R2, R3 и конденсатора С4.

Практически коэффициент усиления здесь зависит от соотношения сопротивлений резисторов R2 и R3.

Рис.1. Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты на микросхеме К176ЛА7.

Входной сигнал ЗЧ через регулятор громкости на резисторе R1 поступает через разделительный конденсатор С1 на вход элемента D1.1. Им сигнал усиливается и поступает на выходной усилитель мощности на оставшихся трех элементах микросхемы, включенных параллельно для увеличения их выходной мощности.

Нагружен выходной каскад на миниатюрный динамик В1 через разделительный конденсатор C3. Выходная мощность не оценивалась, но субъективно УНЧ работает примерно так же громко, как УНЧ карманного радиоприемника с выходной мощностью около 0,1W.

Динамики пробовал самые разные, от 4 Ом до 120 Ом. Работает с любым. Конечно, громкость различается. Налаживания практически никакого не требуется.

При напряжении питания более 5-6V появляются существенные искажения.

Схема радиовещательного приемника прямого усиления

На втором рисунке показана схема радиовещательного приемника прямого усиления для приема радиостанций в диапазоне длинных или средних волн.

Схема УНЧ почти такая же как на рисунке 1, но отличается тем, что один элемент микросхемы из выходного каскада исключен и на нем сделан усилитель радиочастоты, при этом, естественно, мощность выходного каскада, в теории, снизилась, но практически на слух какой-либо разницы замечено не было.

И так, на элементе D1.4 выполнен УРЧ. Для его перевода в усилительный режим между его выходом и входом включена цепь ООС, состоящая из резистора R4 и входного контура, образованного катушкой L1 и переменным конденсатором C6.

Рис.2. Принципиальная схема приемника на микросхеме К176ЛА7, К176ЛЕ5, CD4001.

Контур подключен ко входу УРЧ непосредственно, это стало возможным благодаря высокому входному сопротивлению элементов ИМС КМОП-логики.

Катушка L1 является магнитной антенной. Она намотана на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 12 мм (можно любой длины, но чем длиннее, тем лучше чувствительность приемника). Для приема на средних волнах обмотка должна содержать 80-90 витков.

Для приема на длинных волнах — около 250. Провод, практически любой обмоточный. Средневолновую катушку мотать виток к витку, длинноволновую — внавал 5-6-ю секциями.

Переменный конденсатор С6 — от «легендарного» набора для сборки приемника «Юность КП-101» 80-х годов прошлого века. Но, конечно же, можно и какой-то другой. Следует заметить, что используя КПЕ от карманного супергетеродинного приемника, соединив его секции параллельно (будет максимальная емкость 440-550 пФ в зависимости от типа КПЕ) можно будет уменьшить число витков катушки L1 в два и более раза.

С выхода УРЧ на D1.4 усиленное напряжение ВЧ поступает через разделительный конденсатор С8 на диодный детектор на германиевых диодах VD1 и VD2. Диоды должны быть обязательно германиевыми. Это могут быть Д9 с другими буквенными индексами, а так же, диоды Д18, Д20, ГД507 или зарубежного производства.

Продетектированный сигнал выделяется на конденсаторе С9 и через регулятор громкости на R1 поступает на УНЧ, выполненный на остальных элементах данной микросхемы.

Применение логических элементов в других схемах

Рис.3. Схема магнитного датчика на логическом элементе.

Логические элементы в усилительном режиме можно использовать и в других схемах, например, на рисунке 3 показана схема магнитного датчика, на выходе которого появляется импульс переменного напряжения, когда магнит перемещается перед катушкой, либо перемещается сердечник катушки.

Параметры катушки зависят от конкретного устройства, в котором этот датчик будет работать. Возможно так же, включение в качестве катушки динамического микрофона или динамического громкоговорителя, чтобы данная схема работала как усилитель сигнала от него. Например, в схеме, где нужно реагировать на шум или удары по поверхности, на которой этот датчик закреплен.

Тульгин Ю. М. РК-2015-12.

Схема электронных приборов на микросхеме К561ЛА7 (К176ЛА7) » Вот схема!


Рассмотрим схемы четырех электронных приборов построенных на микросхеме К561ЛА7 (К176ЛА7). Принципиальная схема первого прибора показана на рисунке 1. Это мигающий фонарь. Микросхема вырабатывает импульсы, которые поступают на базу транзистора VT1 и в те моменты, когда на его базу поступает напряжение единичного логического уровня (через резистор R2) он открывается и включает лампу накаливания, а в те моменты, когда напряжение на выводе 11 микросхемы равно нулевому уровню лампа гаснет.

График, иллюстрирующий напряжение на выводе 11 микросхемы показан на рисунке 1А.

Рис.1А
Микросхема содержит четыре логических элемента «2И-НЕ», входы которые соединены вместе. В результате получается четыре инвертора («НЕ». На первых двух D1.1 и D1.2 собран мультивибратор, вырабатывающий импульсы (на выводе 4), форма которых показана на рисунке 1А. Частота этих импульсов зависит от параметров цепи, состоящей из конденсатора С1 и резистора R1. Приблизительно (без учета параметров микросхемы) эту частоту можно рассчитать по формуле F = 1/(CxR).

Работу такого мультивибратора можно пояснить так: когда на выходе D1.1 единица, на выходе D1.2 — нуль, это приводит к тому, что конденсатор С1 начинает заряжаться через R1, а вход элемента D1.1 следит за напряжением на С1. И как только это напряжение достигнет уровня логической единицы, схема как-бы переворачивается, теперь на выходе D1.1 будет ноль, а на выходе D1.2 единица.

Теперь уже конденсатор станет разряжаться через резистор, а вход D1.1 будет следить за этим процессом, и как только напряжение на нем станет равно логическому нуля схема опять перевернется. В результате уровень на выходе D1.2 будут импульсы, а на выходе D1.1 тоже будут импульсы, но противофазные импульсам на выходе D1.2 (рисунок 1А).

На элементах D1.3 и D1.4 выполнен усилитель мощности, без которого, в принципе, можно обойтись.

В данной схеме можно использовать детали самых разных номиналов, пределы, в которые должны укладывать параметры деталей отмечены на схеме. Например, R1 может иметь сопротивление от 470 кОм до 910 кОм, конденсатор С1 иметь емкость от 0,22 мкФ до 1,5 мкФ, резистор R2 — от 2 кОм до 3 кОм, таким же образом подписаны номиналы деталей и на других схемах.

Рис.1Б
Лампа накаливания — от карманного фонаря, а батарея питания — либо плоская на 4,5В, либо «Крона» на 9В, но лучше если взять две «плоские», включенные последовательно. Цоколевка (расположение выводов) транзистора КТ815 показана на рисунке 1Б.

Второе устройство — реле времени, таймер со звуковой сигнализацией окончания установленного временного промежутка (рисунок 2). В основе лежит мультивибратор, частота которого сильно увеличена, по сравнению с пред-идущей конструкцией, за счет уменьшения емкости конденсатора. Мультивибратор выполнен на элементах D1.2 и D1.3. Резистор R2 взять такой же как R1 в схеме на рисунке 1, а конденсатор (в данном случае С2) имеет значительно меньшую емкость, в пределах 1500-3300 пФ.

В результате импульсы на выходе такого мультивибратора (вывод 4) имеют звуковую частоту. Эти импульсы поступают на усилитель, собранный на элементе D1.4 и на пьезокрамический звукоизлучатель, который при работе мультивибратора издает звук высокого или среднего тона. Звукоизлучатель — пьезокерамический зуммер, например от звонка телефона-трубки. Если он имеет три вывода нужно подпаять любые два из них, а потом опытным путем выбрать из трех два таких, при подключении которых громкость звука максимальная.

Рис.2

Мультивибратор работает только тогда, когда на выводе 2 D1.2 будет единица, если ноль — мультивибратор не генерирует. Происходит это потому, что элемент D1.2 это элемент «2И-НЕ», который, как известно , отличается тем, что если на его один вход подать нуль, то на его выходе будет единица независимо от того, что происходит на его втором входе.

Мир электроники — микросхемы серии к176, к561, к564

Комплектующие для схемы

Ниже описаны основные детали и требования к ним, необходимые для качественной сборки схемы:

  1. Конденсаторы рекомендуется закупать в радиомагазине, но если хочется получить их бесплатно из старых схем, то измеряйте емкость перед использованием. Главное требование к ним – температурная устойчивость, это спасет вас от постоянных сбоев металлоискателя. Отлично подойдут керамические или слюдяные. При сборке не забываем учитывать полярность электролитических конденсаторов – на бочонке в стороне минуса нарисованы одна или несколько полосок (рис. 5). Понадобятся следующие конденсаторы: электролитический 100 мкФ х 16 В – 1 шт.; 1000 пФ – 3 шт.; 22 нФ – 2 шт.; 300 пФ – 1 шт.

Постоянные резисторы можно использовать старые, так как они не теряют свои характеристики с течением времени. Переменные лучше всего купить новые, чтобы обеспечить точную настройку частоты на микросхемах

Особое внимание стоит уделить контактам переменного резистора, так как по схеме два контакта должны быть соединены между собой, а опыт показывает, что многие новички этого не замечают. Так же необходимо заземлить их корпус для исключения помех при регулировке

Понадобятся 5 постоянных резисторов номиналами 22 Ом, 1кОм, 4,7 кОм, 10 кОм, 470 кОм и 3 переменных резистора номиналами 1, 5 и 20 кОм.

Микросхема K561ЛА7 в DIP корпусе. Отсчет ног на микросхемах начинается сверху против часовой стрелке от ключа – специальной выемки на корпусе. В качестве аналога можно сделать металлоискатель на микросхеме K561ЛЕ5 или CD4011.
Транзистор KT315 очень распространен в старой радиоаппаратуре. Но его можно заменить множеством других транзисторов: KT3102, BC546, 2SC639 и схожие по характеристикам маломощные низкочастотные транзисторы. Внимательно изучаем выводы транзистора перед пайкой, у KT315 они расположены слева направо от лицевой части – эмиттер, коллектор, база (рис. 6):

  1. Диод выбираем любой маломощный из отечественных или импортных производителей – кд522Б, кд105, кд106, in4148, in4001 и другие. Перед пайкой прозванием его мультиметром, чтобы не перепутать местами анод и катод.
  2. Стандартные наушники от телефона или mp3 плеера, или миниатюрный динамик со старой техники. В случае использования наушников можно использовать разъем или прямую пайку.
  3. Батарейка крона 9 В и контакты для нее (рис. 7):

  1. Разъем для штекера кабеля датчика подбираем заранее, при изготовлении датчика.

После сборки всех необходимых деталей, можно смело приступать к монтажу их по схеме, описанной ниже.

Детали и печатная плата

При мощности потребления светильником не более 200W транзисторам VТ2 и VT3 никаких радиаторов не нужно. Можно работать и со светильником мощностью до 2000W, но с соответствующими радиаторами для этих транзисторов.

Схема собрана на миниатюрной печатной плате, показанной на рисунке.

Рис. 2. Печатная плата для схемы самодельного фотореле.

Вместо фототранзистора L-51P3C можно использовать другой фототранзистор, а так же, фоторезистор или фотодиод в обратном включении (анодом вместо эмиттера, катодом вместо коллектора).

В любом случае сопротивление R1 нужно подобрать так чтобы схема надежно срабатывала (в случае с фотодиодом сопротивление R1 придется существенно увеличить, а с фоторезистором, — его сопротивление будет зависеть от номинального сопротивления фоторезистора).

  • Микросхема D1 — К561ЛЕ5 или К561ЛА7, а так же, К176ЛЕ5, К176ЛА7 или импортные аналоги типа CD4001, CD4011.
  • Транзистор КТ3102 — любой аналогичный.
  • Транзисторы IRF840 можно заменить на BUZ90 или другие аналоги, а так же, отечественными КП707Б — Г.
  • Стабилитрон КС212Ж можно заменить любым стабилитроном на 10-12V.
  • Диоды 1N4148 можно заменить любыми КД522, КД521. Выпрямительный диод
  • 1N4004 можно заменить на 1N4007 или КД209.
  • Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 12V.

Принципиальная схема

Принципиальная схема самодельного металлоискателя на принципе биений изображена на рисунке 1.

Поисковый генератор собран по так называемой схеме «емкостной трехточки» на логических элементах DD1.1, DD1.2 ИМС К561ЛА7. Его колебательный контур образован:

  • поисковой катушкой L1;
  • конденсаторами С2—С4;
  • варикапом VD1, управляющее напряжение на который поступает с потенциометра R2, выполняющего функцию органа настройки на низкую частоту биений.

В схему дополнительно введен транзистор VT1. Его предназначение — обеспечить термокомпенсацию варикапа VD1. Если же изготавливаемому металлоискателю суждено работать в благоприятных условиях, при небольших колебаниях температуры окружающей среды, то VT1 можно исключить из данного устройства.

Рис. 1. Принципиальная схема  самодельного металлоискателя с повышенной чуствительностью, работающего на принципе биений.

Опорный генератор реализован на двух логических элементах ЗИ-НЕ микросхемы DD2 (K561ЛA9). Частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 (1 МГц).

И у перестраиваемого, и у опорного генераторов имеется по буферному каскаду (логический элемент DD1.3 и, соответственно, DD2.3), работающему на смеситель DD1.4. Выделяемый в смесителе сигнал разностной частоты поступает на усилитель (транзистор VT2) с эмиттерным повторителем (ѴТЗ).

Звуковым индикатором обнаружения металла в грунте служит микротелефонный капсюль BF1 от слухового аппарата.

Стабилизатор напряжения DA1 на 5 В обеспечивает «электронику» питанием, а полупроводниковый диод VD2 защищает от ошибочной полярности при подключении батареи.

Налаживание

Все налаживание схемы фотореле сводится к настройке фотодатчика подбором сопротивления R1. При желании или необходимости менять настройку оперативно этот резистор можно заменить переменным.

Большую роль играет пространственная установка фотореле и светильника. Нужно сделать так, чтобы фотореле, а именно, фототранзистор располагался вне попадания на него прямого света от светильника. Например, если светильник расположен под непрозрачным навесом, то FT 1 должен быть где-то над этим навесом.

Логическая микросхема. Состоит из четырёх логических элементов 2И-НЕ. В состав каждого из этих элементов входят четыре полевых транзистора, два n-канальных — VT1 и VT2, два p-канальных — VT3 и VT4. Два входа А и В могут иметь четыре комбинации входных сигналов. Принципиальная схема и таблица истинности одного элемента микросхемы показаны ниже.

Сборка и настройка устройства

Когда датчик и блок управления готовы, необходимо связать их в готовый металлоискатель. Для этого понадобится штанга. Сделать ее можно из ПВХ труб и переходников, которые путем подогрева подогнуть под нужные размеры и форму. Можно так же воспользоваться обычным деревянным шестом, костылем или телескопической удочкой. Какие материалы выбрать зависит от ваших предпочтений – учитывайте вес, гибкость и длину. Для удобства можно соорудить ручку и подлокотник, а так же сделать штангу разборной (рис. 12).

Далее закрепляем датчик с готовыми ушками к штанге. Воспользуйтесь пластиковым крепежом, надежным клеем или сантехническими переходниками. Таким же образом закрепляем блок управления.

Чтобы произвести настройку, подключаем батарейку и датчик. Так как металлоискатели являются чувствительными устройствами, то для правильной настройки необходимо убрать все металлические предметы вокруг. Включаем его и наблюдаем один из двух вариантов:

Если после включения идеальная тишина или еле слышный писк, то тут два варианта:

а) Генераторы работают на одной частоте. Такие случаи редкие, но бывают. Попробуйте покрутить регуляторы плавной R7 и грубой R8 настройки. Если тишина сменится на громкий тональный звук, то схема работает. Возвращаем регуляторы в начальное положение и пытаемся плавным регулятором R7 добиться наилучших результатов, например полного отсутствия звука;

б) Неисправность схемы. Внимательно перепроверяем всю схему и радиодетали.

Если после включения идет гул или высокий тон, то пробуем уменьшить его вращением регулятора грубой настройки R8, а достигнув лучшего результата, подстраиваем R7. Если металлоискатель не реагирует на вращение регуляторов, то частота эталонного генератора слишком отличается от частоты поисковой цепи. В таком случае пробуем поймать нужную частоту изменением конденсатора С6 и резистора R6.

Всю настройку значительно может упростить осциллограф. Суть настройки заключается в том, чтобы добиться одинаковой или близкой по величине частоты выводов 5 и 6 на микроконтроллере. Регулировку частоты можно производить вышеописанными способами.

Если вы осилили сборку данного устройства, можете смело попробовать собрать более сложный металлоискатель на трех микросхемах или микроконтроллере.

Технические характеристики микросхемы К561ЛА7:

Напряжение питания 3-15 В;- 4 логических элемента 2И-НЕ.

Рассмотрим схемы четырех электронных приборов построенных на микросхеме К561ЛА7 (К176ЛА7). Принципиальная схема первого прибора показана на рисунке 1. Это мигающий фонарь. Микросхема вырабатывает импульсы, которые поступают на базу транзистора VT1 и в те моменты, когда на его базу поступает напряжение единичного логического уровня (через резистор R2) он открывается и включает лампу накаливания, а в те моменты, когда напряжение на выводе 11 микросхемы равно нулевому уровню лампа гаснет.

График, иллюстрирующий напряжение на выводе 11 микросхемы показан на рисунке 1А.

Рис.1А
Микросхема содержит четыре логических элемента «2И-НЕ», входы которые соединены вместе. В результате получается четыре инвертора («НЕ». На первых двух D1.1 и D1.2 собран мультивибратор, вырабатывающий импульсы (на выводе 4), форма которых показана на рисунке 1А. Частота этих импульсов зависит от параметров цепи, состоящей из конденсатора С1 и резистора R1. Приблизительно (без учета параметров микросхемы) эту частоту можно рассчитать по формуле F = 1/(CxR).

Работу такого мультивибратора можно пояснить так: когда на выходе D1.1 единица, на выходе D1.2 — нуль, это приводит к тому, что конденсатор С1 начинает заряжаться через R1, а вход элемента D1.1 следит за напряжением на С1. И как только это напряжение достигнет уровня логической единицы, схема как-бы переворачивается, теперь на выходе D1.1 будет ноль, а на выходе D1.2 единица.

Теперь уже конденсатор станет разряжаться через резистор, а вход D1.1 будет следить за этим процессом, и как только напряжение на нем станет равно логическому нуля схема опять перевернется. В результате уровень на выходе D1.2 будут импульсы, а на выходе D1.1 тоже будут импульсы, но противофазные импульсам на выходе D1.2 (рисунок 1А).

На элементах D1.3 и D1.4 выполнен усилитель мощности, без которого, в принципе, можно обойтись.

В данной схеме можно использовать детали самых разных номиналов, пределы, в которые должны укладывать параметры деталей отмечены на схеме. Например, R1 может иметь сопротивление от 470 кОм до 910 кОм, конденсатор С1 иметь емкость от 0,22 мкФ до 1,5 мкФ, резистор R2 — от 2 кОм до 3 кОм, таким же образом подписаны номиналы деталей и на других схемах.

Рис.1Б
Лампа накаливания — от карманного фонаря, а батарея питания — либо плоская на 4,5В, либо «Крона» на 9В, но лучше если взять две «плоские», включенные последовательно. Цоколевка (расположение выводов) транзистора КТ815 показана на рисунке 1Б.

Второе устройство — реле времени, таймер со звуковой сигнализацией окончания установленного временного промежутка (рисунок 2). В основе лежит мультивибратор, частота которого сильно увеличена, по сравнению с пред-идущей конструкцией, за счет уменьшения емкости конденсатора. Мультивибратор выполнен на элементах D1.2 и D1.3. Резистор R2 взять такой же как R1 в схеме на рисунке 1, а конденсатор (в данном случае С2) имеет значительно меньшую емкость, в пределах 1500-3300 пФ.

В результате импульсы на выходе такого мультивибратора (вывод 4) имеют звуковую частоту. Эти импульсы поступают на усилитель, собранный на элементе D1.4 и на пьезокрамический звукоизлучатель, который при работе мультивибратора издает звук высокого или среднего тона. Звукоизлучатель — пьезокерамический зуммер, например от звонка телефона-трубки. Если он имеет три вывода нужно подпаять любые два из них, а потом опытным путем выбрать из трех два таких, при подключении которых громкость звука максимальная.

Рис.2

Мультивибратор работает только тогда, когда на выводе 2 D1.2 будет единица, если ноль — мультивибратор не генерирует. Происходит это потому, что элемент D1.2 это элемент «2И-НЕ», который, как известно, отличается тем, что если на его один вход подать нуль, то на его выходе будет единица независимо от того, что происходит на его втором входе.

Приведена принципиальная схема простого самодельного фото-реле на микросхеме серии К561. Фотореле предназначено для включения освещения снаступлением темноты и его выключения на рассвете. Датчиком уровня естественной освещенности служит фототранзистор FT1.

Ток на лампу подается через ключевой каскад на высоковольтных полевых ключевых транзисторах, работающих аналогично механическому выключателю. Поэтому, светильник может быть как на основе лампы накаливания, так и на основе любой энергосберегающей лампы (светодиодной, люминесцентной). Единственное ограничение — мощность лампы не должна быть более 200W.

Схема фотореле

В исходном состоянии, когда темно, конденсатор С1 заряжен. На выходе элемента D1.3 — единица. Она открывает полевые ключевые транзисторы VT2 и VТЗ, и через них поступает переменное напряжение 220V на светильник Н1. Резистор R5 ограничивает ток заряда емкости затворов полевых транзисторов.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного фото-реле на микросхеме К561ЛА7.

Когда светло сопротивление эмиттер -коллектор фототранзистора FT1 снижается (он открывается). Напряжение на соединенных вместе входах D1.1 равно логическому нулю. На выходе D1.1 -единица.

Транзистор VТ1 открывается и разряжает конденсатор С1 через резистор R3, ограничивающий ток разряда С1. Напряжение на соединенных вместе входах D1.2 падает до логического нуля. На выходе D1.2 возникает логический ноль. Транзисторы VТЗ и VТ2 закрыты, поэтому напряжение на светильник не поступает.

После очередного уменьшения освещенности сопротивление эмиттер-коллектор FT1 возрастает (фототранзистор закрывается). Через R1 на соединенные вместе входы элемента D1.1 поступает напряжение логической единицы. На выходе D1.1 — ноль, поэтому транзистор VТ1 закрывается.

Теперь конденсатор С1 начинает медленно заряжаться через R4. Спустя некоторое время (1,5-2 минуты) напряжение на нем достигает логической единицы. На выходе D1.3 напряжение увеличивается до логической единицы. Транзисторы VT2 и VТЗ открываются и светильник включается.

Благодаря задержке времени, вызванной зарядкой конденсатора С1 через R4, схема не реагирует на резкое и кратковременное увеличение освещенности, которое может иметь место, например, от влияния фар проезжающего в зоне видимости FT1 автомобиля.

Логическая схема питается от источника на диоде VD4 и параметрическом стабилизаторе VD1-R6. Конденсатор С2 сглаживает пульсации. Наиболее опасный в схеме элемент это резистор R6.

На нем падает значительное напряжение и мощность. При монтаже его выводы желательно не обрезать, а изогнуть и установить резистор так, чтобы его корпус был над платой и над всем монтажом. То есть, чтобы не возникало условия для пробоя на другие детали через пыль или влажность.

Монтаж схемы управления

Электрическая схема состоит из микросхемы K561ЛА7, ее обвязки для регулировки, усилителя, питания и динамика. Микросхема имеет 4 логических элемента. Двое из них создают нужную частоту, третий играет роль поисковой части. Конечный логический элемент сравнивает обе частоты и при разных значениях выдает положительный сигнал на усилитель, который подает усиленный сигнал на динамик.

Схема металлоискателя на микросхеме, описанной выше, изображена на рисунке 8.

Собирать электрические принципиальные схемы очень удобно на макетной плате с отверстиями (рис.9). Или изготавливаем самодельную печатную плату, изображенную на рисунке 10. Изготовить плату можно лазерно-утюжным методом или обычным рисованием. Травлю производим любым известным способом.

Производим пайку деталей и припаиваем проводками все выносные детали – регуляторы, разъем для наушников, датчика и батарейки.

После сборки схемы, закрепляем ее в корпусе. Туда же помещаем батарейку. В качестве корпуса подойдет пластмассовая, монтажная, самодельная из дерева и другие коробки на ваш выбор (рис. 11).

Для трех регуляторов и разъема датчика необходимо проделать соответствующие размерам отверстия. Можно последовательно батарейке добавить выключатель и так же вынести его на корпус. Необходимо предусмотреть маленькие отверстия для динамика, или, в случае с наушниками, плотно закрепить разъем.

Главным условием при сборке корпуса является доступность, например для смены батареи, и, в то же время, герметичность – от внезапного дождя. Можно закрепить красивые колпачки на регуляторы, разукрасить коробку и подписать регуляторы с выключателем.

Схема фотореле

В исходном состоянии, когда темно, конденсатор С1 заряжен. На выходе элемента D1.3 — единица. Она открывает полевые ключевые транзисторы VT2 и VT3, и через них поступает переменное напряжение 220V на светильник Н1. Резистор R5 ограничивает ток заряда емкости затворов полевых транзисторов.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного фото-реле на микросхеме К561ЛА7.

Когда светло сопротивление эмиттер -коллектор фототранзистора FT1 снижается (он открывается). Напряжение на соединенных вместе входах D1.1 равно логическому нулю. На выходе D1.1 -единица.

Транзистор VТ1 открывается и разряжает конденсатор С1 через резистор R3, ограничивающий ток разряда С1. Напряжение на соединенных вместе входах D1.2 падает до логического нуля. На выходе D1.2 возникает логический ноль. Транзисторы VT3 и VТ2 закрыты, поэтому напряжение на светильник не поступает.

После очередного уменьшения освещенности сопротивление эмиттер-коллектор FT1 возрастает (фототранзистор закрывается). Через R1 на соединенные вместе входы элемента D1.1 поступает напряжение логической единицы. На выходе D1.1 — ноль, поэтому транзистор VТ1 закрывается.

Теперь конденсатор С1 начинает медленно заряжаться через R4. Спустя некоторое время (1,5-2 минуты) напряжение на нем достигает логической единицы. На выходе D1.3 напряжение увеличивается до логической единицы. Транзисторы VT2 и VT3 открываются и светильник включается.

Благодаря задержке времени, вызванной зарядкой конденсатора С1 через R4, схема не реагирует на резкое и кратковременное увеличение освещенности, которое может иметь место, например, от влияния фар проезжающего в зоне видимости FT1 автомобиля.

Логическая схема питается от источника на диоде VD4 и параметрическом стабилизаторе VD1-R6. Конденсатор С2 сглаживает пульсации. Наиболее опасный в схеме элемент это резистор R6.

На нем падает значительное напряжение и мощность. При монтаже его выводы желательно не обрезать, а изогнуть и установить резистор так, чтобы его корпус был над платой и над всем монтажом. То есть, чтобы не возникало условия для пробоя на другие детали через пыль или влажность.

Детали и печатная плата

При мощности потребления светильником не более 200W транзисторам VТ2 и VТЗ никаких радиаторов не нужно. Можно работать и со светильником мощностью до 2000W, но с соответствующими радиаторами для этих транзисторов.

Схема собрана на миниатюрной печатной плате, показанной на рисунке.

Рис. 2. Печатная плата для схемы самодельного фотореле.

Вместо фототранзистора L-51P3C можно использовать другой фототранзистор, а так же, фоторезистор или фотодиод в обратном включении (анодом вместо эмиттера, катодом вместо коллектора).

В любом случае сопротивление R1 нужно подобрать так чтобы схема надежно срабатывала (в случае с фотодиодом сопротивление R1 придется существенно увеличить, а с фоторезистором, — его сопротивление будет зависеть от номинального сопротивления фоторезистора).

  • Микросхема D1 — К561ЛЕ5 или К561ЛА7, а так же, К176ЛЕ5, К176ЛА7 или импортные аналоги типа CD4001, CD4011.
  • Транзистор КТ3102 — любой аналогичный.
  • Транзисторы IRF840 можно заменить на BUZ90 или другие аналоги, а так же, отечественными КП707Б — Г.
  • Стабилитрон КС212Ж можно заменить любым стабилитроном на 10-12V.
  • Диоды 1N4148 можно заменить любыми КД522, КД521. Выпрямительный диод
  • 1N4004 можно заменить на 1N4007 или КД209.
  • Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 12V.
Оцените статью:

Устройства на микросхеме К561ЛА7 » Схемы электронных устройств

В микросхеме К561ЛА7 (или её аналогах К1561ЛА7, К176ЛА7, CD4011), содержится четыре логических элемента 2И-НЕ (рис 1). Логика работы элемента 2И-НЕ проста, — если на обоих его входах логические единицы, то на выходе будет ноль, а если это не так (то есть, на одном из входов или на обоих входах есть ноль), то на выходе будет единица. Микросхема К561ЛА7 логики КМОП, это значит, что ее элементы сделаны на полевых транзисторах, поэтому входное сопротивление К561ЛА7 очень высокое, а потребление энергии от источника питания очень малое (это касается и всех других микросхем серий К561, К176, К1561 или CD40).
На рисунке 2 показана схема простейшего реле времени с индикацией на светодиодах Отсчет времени начинается в момент включения питания выключателем S1. В самом начале конденсатор С1 разряжен и напряжение на нем мало (как логический ноль). По этому на выходе D1.1 будет единица, а на выходе D1.2 — ноль. Будет гореть светодиод HL2, а светодиод HL1 гореть не будет. Так будет продолжаться до тех пор, пока С1 не зарядится через резисторы R3 и R5 до напряжения, которое элемент D1.1 понимает как логическую единицу В этот момент, на выходе D1.1 возникает ноль, а на выходе D1.2 — единица.

Кнопка S2 служит для повторного запуска реле времени (когда вы ее нажимаете она замыкает С1 и разряжает его, а когда её отпускаете, — начинается зарядка С1 снова). Таким образом, отсчет времени начинается с момента включения питания или с момента нажатия и отпускания кнопки S2. Светодиод HL2 показывает, что идет отсчет времени, а светодиод HL1 — что отсчет времени завершен. А само время можно устанавливать переменным резистором R3.

На вал резистора R3 можно надеть ручку с указателем и шкалой, на которой подписать значения времени, измерив их при помощи секундомера. При сопротивлениях резисторов R3 и R4 и емкости С1 как на схеме, можно устанавливать выдержки от нескольких секунд до минуты и немного больше.

В схеме на рисунке 2 используется только два элемента микросхемы, но в ней есть еще два. Используя их можно сделать так, что реле времени по окончании выдержки будет подавать звуковой сигнал.

На рисунке 3 схема реле времени со звуком. На элементах D1 3 и D1.4 сделан мультивибратор, который вырабатывает импульсы частотой около 1000 Гц. Частота эта зависит от сопротивления R5 и конденсатора С2. Между входом и выходом элемента D1.4 включена пьезоэлектрическая «пищалка», например, от электронных часов или телефона-трубки, мультиметра. Когда мультивибратор работает она пищит.

Управлять мультивибратором можно изменяя логический уровень на выводе 12 D1.4. Когда здесь нуль мультивибратор не работает, а «пищалка» В1 молчит. Когда единица. — В1 пищит. Этот вывод (12) подключен к выходу элемента D1.2. Поэтому, «пищалка» пищит тогда, когда гаснет HL2, то есть, звуковая сигнализация включается сразу после того, как реле времени отработает временной интервал.

Если у вас нет пьезоэлектрической «пищалки» вместо неё можно взять, например, микродинамик от старого приемника или наушников, телефонного аппарата. Но его нужно подключить через транзисторный усилитель (рис. 4), иначе можно испортить микросхему.

Впрочем, если нам светодиодная индикация не нужна, — можно опять обойтись только двумя элементами. На рисунке 5 схема реле времени, в котором есть только звуковая сигнализация. Пока конденсатор С1 разряжен мультивибратор заблокирован логическим нулем и «пищалка» молчит. А как только С1 зарядится до напряжения логической единицы, — мультивибратор заработает, а В1 запищит На рисунке 6 схема звукового сигнализатора, подающего прерывистые звуковые сигналы. Причем тон звука и частоту прерывания можно регулировать Его можно использовать, например, как небольшую сирену или квартирный звонок

На элементах D1 3 и D1.4 сделан мультивибратор. вырабатывающий импульсы звуковой частоты, которые через усилитель на транзисторе VT5 поступают на динамик В1. Тон звука зависит от частоты этих импульсов, а их частоту можно регулировать переменным резистором R4.

Для прерывания звука служит второй мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2. Он вырабатывает импульсы значительно более низкой частоты. Эти импульсы поступают на вывод 12 D1 3. Когда здесь логический ноль мультивибратор D1.3-D1.4 выключен, динамик молчит, а когда единица — раздается звук. Таким образом, получается прерывистый звук, тон которого можно регулировать резистором R4, а частоту прерывания — R2. Громкость звука во многом зависит от динамика. А динамик может быть практически любым (например, динамик от радиоприемника, телефонного аппарата, радиоточка, или даже акустическая система от музыкального центра).

На основе этой сирены можно сделать охранную сигнализацию, которая будет включаться каждый раз, когда кто-то открывает дверь в вашу комнату (рис. 7).

Микросхема СССР К176ЛА7 аналог CD4011 30 шт. —


Цена: 13 долларов.50 +4,99 $ перевозки
Материал Другой
Марка С.U.R. & R Инструменты
Тип отделки K1121SA1
Вес предмета 0,01 килограмма

  • На нашем складе более 25 000 наименований. Полные списки можно найти здесь: www.amazon.com/shops/A19NX3RFNSYB6R.
  • Если вы не можете найти нужный товар, свяжитесь с нами.
  • Микросхема К176ЛА7 представляет собой 4 логических элемента.Содержит 64 цельных элемента.
› См. Дополнительные сведения о продукте

sn15831 техническое описание и примечания к применению

K561LN2

Аннотация: K561LA7 K176LA7 MC14520A K155LA3 K561TM2 K155ID3 TA5971 K561LE5 K155ID1
Текст: SN15858, MC358 SN151802 SN15862, MC362 SN15846, MC346 SN15832, MC332 SN15831, MC331 SN7405 CD4055A


Оригинал
PDF К155АГ4 K155ID1 K155ID3 K155ID4 K155ID7 К155ИЕ10 К155ИЕ2 К155ИЕ4 К155ИЕ5 К155ИЕ6 K561LN2 K561LA7 K176LA7 MC14520A К155ЛА3 К561ТМ2 K155ID3 TA5971 K561LE5 K155ID1
д 151811

Абстракция: sn15844 SN15836 SN15846 158099 SN15831 SN15832 151802 SN15830 SN15845
Текст:, SN15832, SN 15844, SN15861, SN 15930, SN15932, SN 15944, SN15961 SN15831, SN15845, SN15848, SN15931, в CN SN15831 MIN MAX в м * ö o cq in (N CM «CN » — ifj o> o CN O) CO If) (M Ö ò à ’1 if) 9


OCR сканирование
PDF SN151900 10-входной SN151804 SN151806 SN151808 SN151910 SN151810 SN151912 SN151812 SN15949 d 151811 sn15844 SN15836 SN15846 158099 SN15831 SN15832 151802 SN15830 SN15845
sn15845

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст:).. . . . SN 15931 SN15831 J N U Gated J-K / R-S (6-kS7 R e s is to rs, SN15831, SN 15845, SISI15848, SN 15931, SN 15945, SN 15948, (см. Таблицы 1 и 2) SN 15833, SN


OCR сканирование
PDF
930 dtl

Аннотация: схема микросхемы la 4508 sn524a sn15846n eel 19 2005 трансформатор J 5027-R CREATIVE 5507 sn15846 транзистор kc 2026 jacinto
Текст: 8001 Series 73 6501 7200 SN7231L SN15830 7005 SN15830N 7503 SN15831 7007 SN15831N 7502 SN15832 8005 7009 SN15832N 7503 Series 74 5001 Series 74N 6001


Оригинал
PDF
FZK101

Аннотация: FZK105 upd101 SNF10 SN76131 TAA700 FZh211 MFC8010 FZJ101 MFC8001
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF Grou19 CN127-128-638 ЗН220-320.CN131-132-642. ЗН221-321. CN133-134-644. ЗН248-348. CN135-136-646 ЗН222-322. CN121-122-682. FZK101 FZK105 upd101 SNF10 SN76131 TAA700 ФЖ211 MFC8010 FZJ101 MFC8001
A5 GNC MOSFET — описание производителя
.

Аннотация: диод gi 9624 itt9012 ic master HA1452 motorola shl 7008 инверторный двигатель ABB код неисправности HA1115 54175 MM5307
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF AMI6800 Аппаратное обеспечение 32 страницы A5 GNC MOSFET — описание производителя gi 9624 диод itt9012 ic мастер HA1452 моторола шл 7008 Код неисправности инверторного двигателя ABB HA1115 54175 MM5307
SN7449

Абстракция: 54175 SN7401 74L42 SN7437 SN74S40
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF SN15312 SN15325, SN15370 SN7449 54175 SN7401 74L42 SN7437 SN74S40
миллиардов трансформатор e 3103 308 30631

Аннотация: 74ls219 HD46505 -250 / миллиард трансформатор e 3103 308 30631 SW02F motorola mda 962-2 SAA6000 миллиард трансформатор e 3140118 32432 54LS323 FZK105
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF С2000, г. K25582 CH-5404 54070Z миллиард трансформатор е 3103 308 30631 74лс219 HD46505 -250 / млрд трансформатор е 3103 308 30631 SW02F моторола mda 962-2 SAA6000 миллиард трансформатор е 3140118 32432 54LS323 FZK105
SN76670

Реферат: sn76131 SNF10 Каталог интегральных схем для инженеров-проектировщиков Схема инвертора SN76005 сварочного аппарата LS600 SN76660 sn76630 sn76013
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF CC-401 10072-41-США 54S / 74S 54H / 74H 54 л / 74 л TIh201 SN76670 sn76131 SNF10 Каталог интегральных схем для инженеров-проектировщиков SN76005 схема инвертора сварочного аппарата инвертор LS600 SN76660 sn76630 sn76013
555 7490 7447 7-сегментный светодиодный дисплей

Аннотация: SN76670 SNF10 RSN 3404 RSN 3305 SN76131 СПИСОК ТРАНЗИСТОРОВ NPN ПО ТОКУ, VOLTAG mc2051 SN76005 Ross Hill SCR Contactor
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF 54S / 74S 54H / 74H 54 л / 74 л TIh201 555 7490 7447 7-сегментный светодиодный дисплей SN76670 SNF10 rsn 3404 RSN 3305 SN76131 СПИСОК ТРАНЗИСТОРОВ NPN ПО ТОКУ, НАПРЯЖЕНИЮ mc2051 SN76005 Контактор Росс Хилла SCR
RSN 3306 H

Аннотация: ITT RZ2 g6 TDA 8841 IC rsn 3404 SN76670 4L71 КОД МАРКИРОВКИ N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор с эффектом поля sn76131 a1208 транзистор bu 2508 af эквивалент
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF 54S / 74S RSN 3306 H ITT RZ2 g6 TDA 8841 IC rsn 3404 SN76670 4L71 КОД МАРКИРОВКИ N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-ЭФФЕКТНЫЙ ТРАНЗИСТОР sn76131 a1208 транзистор bu 2508 af эквивалент
M5L8042

Резюме: panasonic инвертор dv 707 инструкция ccd камера mc 7218 электрическая схема panasonic инвертор инструкция dv 707 tda 12011 детали контактов tmm2114 tda 12011 двигатель постоянного тока Toshiba DGM 3520 2A sn29764 MC74HC4538
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF С-17103 54070Z CH-5404 M5L8042 panasonic инвертор dv 707 руководство схема подключения камеры ccd mc 7218 panasonic инвертор руководство dv 707 tda 12011 контактный детали tmm2114 tda 12011 ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Toshiba DGM 3520 2A sn29764 MC74HC4538
74L47

Реферат: транзистор a1208 74L03 sn76131 eh22a MC526L КОД МАРКИРОВКИ N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор с эффектом поля tg321 PJ 909 инвертор LS600
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF CC-401 10072-41-США 54S / 74S 74L47 a1208 транзистор 74L03 sn76131 eh22a MC526L КОД МАРКИРОВКИ N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-ЭФФЕКТНЫЙ ТРАНЗИСТОР tg321 PJ 909 инвертор LS600
c5088 транзистор

Аннотация: транзистор C3207 TLO84CN sec c5088 IN5355B D2817A C3207 транзистор toshiba f630 TLO81CP MC74HC533N
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 1853 г. c5088 транзистор транзистор C3207 TLO84CN сек c5088 IN5355B D2817A C3207 транзистор toshiba f630 TLO81CP MC74HC533N

Электрические схемы акустических выключателей.Акустические переключатели

Акустический выключатель — довольно занимательное и интересное устройство, которое очень полезно собрать начинающему электронщику или радиолюбителю для повышения квалификации. Рассмотрим, как сделать акустический выключатель своими руками из имеющихся радиоэлементов.

Принцип работы такого устройства заключается в том, что звуковой сигнал, обычно хлопок рук, воспринимается микрофоном, после чего нагрузка подключается или отключается с помощью различных схемных решений.Чаще всего в качестве нагрузки используется лампа накаливания или светодиодная лампа.

Как работает акустический выключатель

Алгоритм работы простейшего акустического выключателя выглядит так: при хлопке лампа включается, при следующем хлопке гаснет и так все время повторяется. Причем лампочка может находиться в любом состоянии бесконечно долгое время. Соберем более совершенное устройство.

Первый алгоритм работы нашего акустического переключателя работает следующим образом: один хлопок — одна лампа горит, вторая — вторая, третья — третья, четвертая — все лампы гаснут.Потом все повторится снова.

Второй алгоритм — все происходит в обратном порядке: первый хлопает — три лампы включаются, второй — одна гаснет и две лампы продолжают гореть, третий — одна лампа остается гореть, четвертая — все лампы выключаются. Этот вариант хорошо подходит для «ночника», так как с каждым хлопком свет становится тусклее, а затем гаснет.

Схема звукового переключателя

Существует множество схем акустических переключателей (АВ): на транзисторах, логических микросхемах, триггерах и т. Д., но мы будем собирать наше устройство на микроконтроллере. Используя микроконтроллер, довольно просто реализовать алгоритмы различной сложности с минимальным изменением схемы или вообще без изменений.

Первым и важным элементом любого акустического переключателя является микрофон. Микрофон преобразует сигнал звуковой частоты в переменное напряжение. Подойдет самый простой электретный микрофон.

Один вывод подключает микрофон к минусу, а второй через подстроечный резистор R1 510 кОм — к плюсу.R1 регулирует чувствительность микрофона. Далее переменный сигнал с выхода микрофона через блокировочный конденсатор С1, емкостью 1 мкФ, подается на, выполненный на одном транзисторе BC547. Эмиттер транзистора подключен к минусу, а коллектор — к плюсу через резистор R2 сопротивлением 1 кОм. Усилитель настраивается с помощью подстроечного резистора R3 на 1 МОм.

Затем усиленный сигнал поступает на вход. В зависимости от количества полученных импульсов, которое соответствует количеству хлопков, микроконтроллер выдает высокий или низкий потенциал на соответствующие выходы.В этой схеме мы используем три пина микроконтроллера МК, которые работают как выход. Они питают три одинаковые цепи. Рассмотрим работу одной цепи.

При наличии на выводе МК высокого потенциала (+5 В) транзистор VT2 серии 2N2222, подключенный к резистору МК R4 (1 кОм), открывается и на катушку реле К1 подается питание. При срабатывании реле К1 его контакты замыкаются в цепи питания лампы и, таким образом, она загорается.

Катушка реле К1 должна быть зашунтирована обратным диодом VD1 для защиты от перенапряжения, так как катушка имеет некоторую индуктивность, и при разрыве цепи может произойти скачок напряжения, хотя в данном случае незначительный, но лучше чтобы перестраховаться.Подойдет практически любой диод с током не менее 100 мА, можно использовать 1N4148.

Можно использовать любое реле, но следует руководствоваться следующими параметрами: напряжение питания 5 В, напряжение замыкающих контактов — переменное, 230 В. Ток контактов определяется нагрузкой цепи, которая замыкается и откройте контакты. Я использовал реле следующего типа: HW32-005VDC-A. Если вы найдете реле с током питания катушки не более 20 мА, то можно обойтись без транзисторного ключа.

Питание схемы акустического переключателя осуществляется от стабилизированного источника питания напряжением 5 В. Можно взять любой готовый блок питания или собрать самостоятельно, как описано в.

Настройка акустического выключателя

Устройство сконфигурировано с использованием двух переменных резисторов. Я добился такой чувствительности, что выключатель не реагировал на музыку, речь и световые удары от двери, но при этом отлично срабатывал на хлопок с противоположного конца комнаты.Обратите внимание, что микрофон должен быть расположен в направлении хлопка.

Вы, наверное, задались вопросом, почему хлопок? Дело в том, что амплитуда звуковой волны, вызванной хлопком, намного больше, чем при обычном разговоре или музыке, поэтому усилитель можно настроить таким образом, чтобы отфильтровать другие источники звука, тем самым исключив ложное срабатывание устройства.

Теперь, надеюсь, вы убедились, что сделать акустический выключатель своими руками довольно просто.Я собрал это устройство на макетной плате, но если использовать SMD компоненты и твердотельные реле, то габариты акустического переключателя не будут превышать спичечный коробок. Всем удачной сборки!

Загрузить

Акустический выключатель — очень полезный предмет домашнего обихода. Такой прибор добавит в ваш дом уюта и креативности. С его помощью вы можете включать и выключать свет или использовать его для других устройств, таких как электрический чайник или вентилятор.

Такой выключатель найдет применение в ситуации, когда человеку нужен свет, но его возможности ограничены.Достаточно будет хлопнуть в ладоши, и включится освещение. Их еще называют хлопковыми датчиками.

Принцип действия акустических переключателей заключается в использовании микрофона с регулируемой чувствительностью. Микрофон включается или выключается при обнаружении звука.

Недостатки акустических датчиков

Недостатки этих датчиков напрямую связаны с тем, на что они реагируют — на звук. Избирательность микрофона очень высока, и разработка акустических переключателей света продолжается, так что современные датчики очень точно реагируют на заданный звук.Но для того, чтобы произвести этот звук, вам нужно знать, какой именно, и этот звук всегда будет сигналом включения или выключения.

Второй существенный недостаток — зона чувствительности. Для комнаты с большими размерами придется достаточно громко хлопать, либо подходить поближе.

А если увеличить чувствительность, датчик может реагировать на аналогичные сигналы из соседнего помещения.


Самая простая схема акустического выключателя

Простейшая действенная схема акустического выключателя может собрать любой желающий при желании и времени.Такой выключатель можно использовать для различных целей, например, для включения и выключения освещения в комнате с помощью ваты, тот же принцип работы и управления любым оборудованием. В общем, этот акустический выключатель — очень полезная вещь в быту.

Этот датчик дает возможность с хлопком включать и выключать силовые цепи. Такое устройство можно использовать для включения света.

Довольно чувствительно, из-за наличия двойного усилителя на маломощных транзисторах.Хорошо реагирует на хлопок с расстояния пяти метров от микрофона.

Детали, необходимые для сборки

Для сборки акустического переключателя своими руками необходимо взять следующие детали:

  • Резисторы (R1-10k, R2-1M, R3-22k, R4-270k, R5-2k, R6-1.8k, R7 -330 Ом, R8-1,5к)
  • Транзисторы (VT1-KT315, VT2-KT315, VT3-3107)
  • Конденсаторы (С1-3200пф, С2-1мкФ × 10в)
  • Диоды VD1
  • Разное: M1 — электретный микрофон, HL1 — светодиод или реле, клеммная колодка.

Акустический выключатель

Микрофонный усилитель собран на двух биполярных транзисторах серии КТ 315. Для увеличения чувствительности микрофона можно использовать транзисторы типа КТ 368 или их импортные аналоги (SS 9018).

Силовая часть схемы — мощный транзистор КТ 818, управляющий нагрузкой. Если вы хотите управлять большой нагрузкой, можно использовать реле с напряжением питания от 3,5 до 15 вольт.

При управлении нагрузкой с мощностью до 12 В, реле может быть удалено из цепи, а нагрузка может быть подключена вместо него. Если вам нужно управлять нагрузками от сети, то реле вам точно понадобится. Во время хлопка микрофон принимает волну и подает ее на усилитель мощности, они по очереди усиливают сигнал, полученный от микрофона.

Уже усиленный сигнал идет на базу ключа, его значение позволяет транзистору работать, и в этот момент переход транзистора открывается и проводит ток.Он питает подключенную нагрузку или реле. При повторении хлопка генерация отключается и реле обесточивается.


Инструкция по изготовлению акустического выключателя

Для начала нужно изготовить печатную плату. На плате есть специальные отверстия для диода VD1. Диод нужен для защиты транзистора VT3 от ЭДС катушки реле. Если вы хотите подключить к переключателю легкую нагрузку, вы можете заменить ее перемычкой.

После изготовления доски нужно просверлить отверстия и вспахать.Затем откройте пломбу в программе sprint-layout 6.0 и в соответствии с расположением деталей и припаяйте их на место.

Примечание!

Глядя на фото готового акустического выключателя, мы видим компактный датчик, который легко установить. Это небольшая плата с припаянными деталями.

При сборке необходимо соблюдать все номиналы деталей, даже небольшой наклон может привести к неисправности выключателя. Устройство реагирует не только на хлопки, но и на любой низкочастотный шум.

Питание осуществляется от источника постоянного тока напряжением от 5 до 12 вольт. Обязательно от стабилизированных источников постоянного напряжения; при использовании импульсных блоков питания устройство может не работать.

Для того, чтобы сделать акустический выключатель своими руками, нужны запчасти, их можно приобрести в любом радиомагазине, они доступны и недорого.

Можно использовать детали, припаянные из старых плат. Схема очень простая, и даже люди, мало знакомые с радиоэлектроникой, с ее помощью смогут собрать данное устройство.

Фотография акустического выключателя

Примечание!

Примечание!

В последнее время очень популярны светодиодные лампы и различные игрушки, в которых действует принцип «хлопать в ладоши».В нашей статье мы соберем нечто подобное, но вместо лампы мы будем использовать светодиод на 3 Вольта.

Вот и сама схема (для более детального отображения нажмите):

Если вместо светодиода HL1 поставить катушку реле, то могут загореться даже лампы накаливания, при этом в цепи появится VD1, что защитит Транзистор VT3 от самоиндукции в катушке реле при его выключении. Если делать схему со светодиодом, то этот диод не нужен.

Это будет выглядеть примерно так:


Итак, наиболее важные детали схемы:

Два KT315G.Можно использовать с любой другой буквой. Распиновку (распиновку) и маркировку этих транзисторов можно найти в этой статье.


Мы также будем использовать транзистор 3107B в этой схеме.


А вот его распиновка:

где K — коллектор, B — база, E — эмиттер.

И, конечно же, самая важная часть нашей схемы — микрофон.


Внимание! Микрофоны разные.Не думаю, что мы будем перечислять классификацию микрофонов. Скажу одно, сейчас микрофоны так называемые электретные :


На рисунке изображен электретный микрофон EM-6050, который используется в моей схеме.

В чем прикол? Дело в том, что у них, грубо говоря, есть полярность … Один из выводов микрофона крепится к корпусу микрофона. Это легко увидеть по печатным проводам, которые соединяют один из контактов микрофона с корпусом.Вы также можете прозвонить, прикрепив один датчик к корпусу микрофона, а другой — к разъему микрофона.

В нашей схеме микрофонный выход, который звенит на корпусе, подключен к минусу блока питания, а другой выход, соответственно, к плюсу.

Моя схема отлично работает с питающим напряжением 5-9 Вольт, что видно на видео ниже:

Пару недель назад собрали светодиодную панель для освещения помещения и решили собрать для нее акустический выключатель, а сегодня хочу рассмотреть, пожалуй, самую простую схему акустического выключателя.

Схема была найдена на одном из буржуйских сайтов и немного изменена. Устройство позволяет включать и выключать цепь питания с хлопком. Я собираюсь использовать его, чтобы включить свет. Устройство достаточно чувствительное благодаря двойному усилителю на маломощных транзисторах. Реагирует на хлопок на расстоянии 5 метров от микрофона. Все детали заменены на отечественные.

В микрофонном усилителе используются отечественные транзисторы серии КТ 315 с любой буквой и индексом.В завершающей стадии используется мощный транзисторный ключ на биполярном транзисторе серии КТ 818, все остальные детали как в оригинальной схеме. Вы можете исключить реле из схемы и подключить нагрузку на его место, но это только в тех случаях, когда нужно управлять нагрузками с питанием до 12 вольт, если нужно управлять нагрузками, питаемыми от сети, без реле не обойтись. В момент хлопка в ладоши микрофон принимает волну и в качестве сигнала поступает на усилитель мощности, которые поочередно усиливают сигнал, полученный с микрофона.Усиленный сигнал поступает на базу ключа, его значение достаточно для работы транзистора, и в этот момент переход транзистора открывается и проводит ток, который питает подключенную нагрузку или реле.

При сборке соблюдайте все номинальные характеристики деталей, даже небольшой наклон может привести к ненормальной работе переключателя. Устройство реагирует не только на хлопки, но и на низкочастотные шумы (мощный бас и т. Д.).

Диапазон напряжения питания от 4 до 16 вольт, питание только от источников стабилизированного постоянного напряжения и ни в коем случае не используйте импульсные блоки питания, устройство с ними работать не будет!

Для пробной версии устройство крепилось на стену, потом перенесут на плату, главное, чтобы все работало без сбоев.

В настоящее время становится популярным дистанционное управление освещением. Для этого можно использовать звуковой или ватный выключатель. Если звук достаточно сильный, равный по силе хлопку в ладоши, свет включается или выключается. Если раньше подобные электрические схемы собирали радиолюбители, то сейчас устройство можно купить во многих магазинах электротоваров.

Модель хлопкового переключателя

Схемы подключения

Простейший прибор своими руками работает от микрофона, с усилением сигнала в несколько раз.Одна из этих схем представлена ​​на рисунке ниже. Все компоненты легко доступны.

Схема работы хлопкового переключателя

Усилитель состоит из двух транзисторов (КТ315). Сигнал с микрофона (М) проходит через них, усиливается и поступает на базу мощного транзистора (КТ 818). Он управляет реле (Rel1), замыкающим или размыкающим его контакт в цепи питания лампы или другой нагрузки: кондиционера, вентилятора и т. Д. Чувствительность устройства 4-5 м, что достаточно для бытовых помещений.Периодически подаваемый звук обеспечивает поочередное включение и отключение нагрузки от сети.

Схема одна из самых простых, тем более что микрофон можно взять от старого магнитофона или телефона. Электретный микрофон — обычное дело. К корпусу подключена одна клемма (минус). Позвонить и найти не сложно. Потребляемая мощность устройства незначительна, а подаваемое напряжение составляет 3,5-16 В.

Вместо реле можно подключить маломощную светодиодную лампу, которая будет основной нагрузкой.Тогда в схеме не будет механических деталей, а надежность повысится. Светильник вполне подходит для ночника, освещения бытовой комнаты, а также помещения, где ночью сложно ориентироваться, а главный выключатель найти сложно.

Показанный автоматический выключатель слишком прост. Собрать более совершенное и надежное устройство на тринисторах можно своими руками.

Схема подключения ватного переключателя на тиристорах

В основе триггер от тиристоров (V2), (V3) и транзисторный переключатель (V4).Триггер подключен к делителю напряжения от микрофона (B1) и резистора (R8). Ключ управляет лампой (h2). Питание триггера осуществляется через диод (V9) и резисторы (R9), (R10). Напряжение выравнивается с помощью конденсатора (C7) и стабилитрона (V1).

Устойчивое состояние триггера будет, когда один из тиристоров включен, а другой выключен. При подаче звукового сигнала от микрофона на делителе напряжения появляется импульс, переводящий триггер в другое состояние.В этом случае лампа либо включится, либо выключится.

Мощность нагрузки автоматического выключателя около 100 Вт. При необходимости ее увеличения диоды (V5-V8) мостовой схемы берутся более мощными, а на радиаторах устанавливаются тиристоры.

Лестничное освещение

Для межэтажного освещения желательно использовать акустический датчик с фотореле.

Схема переключателя, совмещенного с фотодатчиком

Фотодиод (VD1) образует делитель напряжения с резистором (R2), который образует с ним делитель напряжения и позволяет регулировать чувствительность датчика.Если фотосенсор не нужен, выключите его, установив резистор (R2) на минимум.

Схема построена на микросхеме К176ЛА7, элементами которой являются Д1.1-Д1.4. D1.1 и D1.2, они предназначены для устранения дребезга переключателя света при пороговых значениях освещенности.

Звуковой сигнал улавливается электретным микрофоном и преобразуется в электрический. Затем он усиливается биполярными транзисторами и подается на логические элементы (D1.3) и (D1.4), которые генерируют импульс длительностью около 10 секунд.В это время лампа освещения (La1) остается включенной. В дневное время лампа выключается управляющим сигналом, поступающим с выхода (4) элемента (D1.2).

Автоматический мягкий переключатель

Переключатель используется для плавного включения света от аналогового сигнала микрофона на определенное время.

Схема работы плавного акустического переключателя

Звук поступает в микрофон, преобразуется в электрический сигнал и усиливается, проходя через операционный усилитель (DA1.1), заряжает конденсатор (C6). Когда заряд становится больше, чем на емкости (C7), компаратор (DA1.2) переключается, и на его выходе появляется сигнал логической единицы вместо нуля. В результате запускается генератор на транзисторе (VT1), он подает импульсы, открывающие симистор (VS1), через который запитывается лампа (EL1).

Через некоторое время напряжение на конденсаторе уменьшится. По мере его уменьшения на симистор поступают управляющие импульсы с увеличивающейся фазовой задержкой, в результате чего лампа плавно гаснет.

Выбрав рейтинги (C6) и (R5), вы можете включить лампу на срок до 3 минут.

Производители

Тумблер хлопковый «Экосвет»

Удешевление электроники делает нецелесообразным изготовление акустических выключателей света своими руками. Выключатель Ecosvet работает со всеми типами ламп 220 В. Технические характеристики:

  • воспринимаемый звук — от 30 до 150 дБ;
  • степень защиты корпуса — IP30;
  • рабочая температура — от -200С до + 400С;
  • цена — 350 руб.
  • Крепление устройства осуществляется саморезами на монтажных петлях. Принцип работы — поочередное включение и выключение нагрузки. Выключатель не следует размещать в помещениях, где может присутствовать посторонний звук. Допускаются ложные срабатывания сигнализации, даже если он преимущественно настроен на всплывающие окна.

    Экосвет подключается к сети 220 В согласно схеме подключения плавного акустического выключателя, показанной на рисунке выше. Видно, что он подключен к обычному выключателю, который нужен для того, чтобы обесточить схему и вывести ее из строя.

    Схема подключения хлопкового переключателя Ecosvet

    Клапанный переключатель

    Современная модель переключателя «Claps» — одна из новых разработок, в которой звук обрабатывается микропроцессором. Аппарат настроен на несколько щелчков и не реагирует на другие посторонние звуки. В этом случае обязательным условием включения или выключения света является подача сигналов подряд. В одном помещении можно установить несколько таких выключателей, реагирующих на определенное количество хлопков.Для этого на электронной плате устройства необходимо установить перемычку в определенное положение. Таким образом, подавая необходимое количество равномерно следующих друг за другом сигналов, можно управлять несколькими устройствами, например, источниками света, вентилятором, увлажнителем воздуха, музыкальным центром и другими.

    Открывающиеся жалюзи с электроприводом впечатляют гостей. Устройство управления имеет размеры спичечного коробка и может быть легко спрятано в корпусе устройства или в розетке выключателя. Вариант «Claps Plug» легко адаптируется к любому бытовому прибору с электрическим шнуром, который будет включаться по звуку.

    Ватный выключатель «Claps Plug»

    Такое срабатывание лучше защищает от постороннего шума. Этим модель отличается от акустического переключателя. Светильники могут быть любыми. По сравнению с предыдущей моделью цена устройства на порядок выше (2450 руб.).

    Если ватный выключатель обеспечивает плавное переключение нагрузки, то с люминесцентными лампами он работать не будет. С ними можно использовать переключатель «Claps».

    Принцип работы. Видео

    С принципом работы и схемой устройства ватного переключателя вы можете узнать из видео ниже.

    При установке и регулировке хлопкового переключателя света необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с электричеством. После установки нужно выставить необходимую чувствительность. Аппараты надежно работают в помещениях, где нет посторонних звуков. Также можно предусмотреть переключение на работу от обычного выключателя.

    Чип

    k561la7 лист данных. Устройства на микросхеме К561ЛА7 ›Схемы электронных устройств. Расположение SMD деталей на плате

    Логическая микросхема. Состоит из четырех логических элементов 2И-НЕ.Каждый из этих элементов включает четыре полевых транзистора, два n-канальных — VT1 и VT2, два p-канальных — VT3 и VT4. Два входа A и B могут иметь четыре комбинации входных сигналов. Принципиальная схема и таблица истинности одного элемента микросхемы показаны ниже.

    K561LA7 рабочая логика

    Рассмотрим логику микросхемы элемента … Если на оба входа элемента будет подано напряжение высокого уровня, то транзисторы VT1 и VT2 будут в открытом состоянии, а VT3 и VT4 в закрытом состоянии.Таким образом, выход Q будет низким. Если на любой из входов будет подано напряжение низкого уровня, то один из транзисторов VT1, VT2 будет закрыт, а один из VT3, VT4 открыт. Это установит напряжение высокого уровня на выходе Q. Такой же результат, конечно, будет, если напряжение низкого уровня будет подано на оба входа микросхемы К561ЛА7. Девиз логического элемента И-НЕ: ноль на любом входе дает единицу на выходе.


    вход Выход Q
    A B
    H H В
    H В В
    Б H В
    Б В H

    Таблица истинности микросхемы К561ЛА7

    Распиновка микросхемы К561ЛА7

    Микросхема К561ЛА7 (или ее аналоги К1561ЛА7, К176ЛА7, CD4011) содержит четыре логических элемента 2И-НЕ (рис.1). Логика работы элемента 2I-NOT проста — если на обоих его входах есть логические единицы, то на выходе будет ноль, а если это не так (то есть на одном из входов или на обоих входов стоит ноль), то на выходе будет один. Микросхема К561ЛА7 КМОП логика, это означает, что ее элементы выполнены на полевых транзисторах, поэтому входное сопротивление К561ЛА7 очень велико, а энергопотребление от источника питания очень мало (это касается и всех остальных микросхем К561. , Серии K176, K1561 или CD40).

    На рисунке 2 показана схема простого реле времени со светодиодной индикацией. Отсчет времени начинается с момента включения питания переключателем S1. В самом начале конденсатор С1 разряжен и напряжение на нем небольшое (как логический ноль). Следовательно, выход D1.1 будет равен единице, а выход D1.2 будет равен нулю. Светодиод HL2 будет гореть, а светодиод HL1 не будет. Это будет продолжаться до тех пор, пока C1 не будет заряжен через резисторы R3 и R5 до напряжения, которое элемент D1.1 понимает как логическую единицу.В этот момент на выходе D1.1 появляется ноль, а на выходе D1.2 — единица.

    Кнопка S2 служит для перезапуска реле времени (при нажатии на нее замыкается C1 и разряжается, а при отпускании C1 снова начинает заряжаться). Таким образом, отсчет времени начинается с момента включения питания или с момента нажатия и отпускания кнопки S2. Светодиод HL2 показывает, что отсчет времени выполняется, а светодиод HL1 указывает, что отсчет времени завершен. А само время можно выставить переменным резистором R3.

    На вал резистора R3 можно надеть ручку со стрелкой и шкалой, на которой можно подписать значения времени, измеряя их секундомером. С помощью сопротивлений резисторов R3 и R4 и емкости C1, как показано на диаграмме, вы можете установить время выдержки от нескольких секунд до минуты и немного больше.

    Схема на Рисунке 2 использует только два элемента микросхемы, но имеет еще два. Используя их, вы можете сделать так, чтобы реле времени сработало в конце экспозиции.

    На рисунке 3 показана схема реле времени со звуком. На элементах D1 3 и D1.4 выполнен мультивибратор, вырабатывающий импульсы с частотой около 1000 Гц. Эта частота зависит от сопротивления R5 и конденсатора C2. Пьезоэлектрический «зуммер» подключается между входом и выходом элемента D1.4, например, от электронных часов или телефонной трубки, мультиметра. Когда мультивибратор работает, он пищит.

    Вы можете управлять мультивибратором, изменяя логический уровень на выводе 12 D1.4. Когда здесь не работает нулевой мультивибратор, а «зуммер» В1 молчит. Когда единица есть. — B1 пищит. Этот вывод (12) подключен к выходу элемента D1.2. Поэтому «зуммер» издает звуковой сигнал при потухании HL2, то есть звуковой сигнал включается сразу после того, как реле времени отработало временной интервал.

    Если у вас нет пьезоэлектрического «зуммера», то вместо него можно взять, например, микро-динамик от старой трубки или наушники, телефонный аппарат. Но подключать его нужно через транзисторный усилитель (рис.4), иначе микросхема может выйти из строя.

    Однако, если светодиодная индикация нам не нужна, мы снова можем обойтись только двумя элементами. На рисунке 5 показана схема реле времени, в которой есть только звуковая сигнализация. Пока конденсатор С1 разряжен, мультивибратор блокируется логическим нулем и «зуммер» молчит. И как только С1 зарядится до напряжения логической единицы, мультивибратор сработает, а В1 подаст звуковой сигнал. звуковой сигнализатор, подающий прерывистые звуковые сигналы.Кроме того, можно регулировать тональность звука и частоту прерывания. Его можно использовать, например, как маленькую сирену или квартирный звонок.

    Мультивибратор выполнен на элементах D1 3 и D1.4. Импульсы генерации звуковой частоты, которые через усилитель на транзисторе VT5 поступают на динамик B1. Тон звука зависит от частоты этих импульсов, а их частоту можно регулировать переменным резистором R4.

    Второй мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2 служит для прерывания звука. Он генерирует импульсы гораздо более низкой частоты. Эти импульсы отправляются на вывод 12 D1 3. Когда здесь мультивибратор логического нуля D1.3-D1.4 выключен, динамик молчит, а когда блок — звук. Это производит прерывистый звук, тон которого можно регулировать резистором R4, а частоту прерывания — резистором R2. Громкость звука сильно зависит от динамика. Причем динамик может быть практически любым (например, динамиком от радио, телефона, радио или даже акустической системой от музыкального центра).

    На основе этой сирены вы можете сделать охранную сигнализацию, которая будет включаться каждый раз, когда кто-то открывает дверь в вашу комнату (рис. 7).

    Простые радиосхемы для начинающих

    В этой статье мы рассмотрим несколько простых электронных устройств на базе логических микросхем K561LA7 и K176LA7. В принципе, эти микросхемы практически одинаковы и имеют одно и то же назначение. Несмотря на небольшую разницу в некоторых параметрах, они практически взаимозаменяемы.

    Кратко о микросхеме К561ЛА7

    Микросхемы К561ЛА7 и К176ЛА7 представляют собой четыре элемента 2И-НЕ.Конструктивно они выполнены в черном пластиковом корпусе с 14 контактами. Первый вывод микросхемы обозначен меткой (так называемый ключ) на корпусе. Это может быть как точка, так и выемка. Внешний вид микросхем и распиновка показаны на рисунках.

    Питание микросхем 9 Вольт, напряжение питания приложено к клеммам: 7 выход — «общий», 14 выход — «+».
    При установке микросхем нужно быть осторожным с распиновкой — случайная установка микросхемы «наизнанку» выведет ее из строя.Паять микросхемы желательно паяльником мощностью не более 25 Вт.

    Напомним, что эти микросхемы были названы «логическими», потому что у них всего два состояния — либо «логический ноль», либо «логическая единица». Причем на уровне «единица» означает напряжение, близкое к напряжению питания. Следовательно, при уменьшении напряжения питания самой микросхемы уровень «Логической единицы» будет меньше.
    Давайте проведем небольшой эксперимент (Рисунок 3)

    Для начала превратим элемент микросхемы 2И-НЕ просто в НЕ, подключив для этого входы.К выходу микросхемы подключим светодиод, а на вход будем подавать напряжение через переменный резистор, контролируя при этом напряжение. Для того, чтобы светодиод загорелся, необходимо на выходе микросхемы (это вывод 3) получить напряжение, равное логической «1». Контролировать напряжение можно с помощью любого мультиметра, включив его в режиме измерения постоянного напряжения (на схеме это PA1).
    Но давайте немного поиграем с блоком питания — сначала подключаем один 4.Аккумулятор на 5 Вольт. Так как микросхема является инвертором, то для получения «1» на выходе микросхемы необходимо, наоборот, подать логический «0» на вход микросхемы. Поэтому мы начнем наш эксперимент с логической «1» — то есть ползунок резистора должен находиться в верхнем положении. Вращая ползунок переменного резистора, дождитесь, пока загорится светодиод. Напряжение на двигателе переменного резистора, а значит, и на входе микросхемы, будет около 2.5 вольт.
    Если подключить вторую батарею, то у нас уже будет 9 Вольт, а наш светодиод в этом случае загорится при входном напряжении около 4 Вольт.

    Здесь, кстати, необходимо дать небольшое уточнение: вполне возможно, что ваш эксперимент может иметь результаты, отличные от приведенных выше. В этом нет ничего удивительного: в первых двух абсолютно одинаковых микросхемах не существует и их параметры в любом случае будут отличаться, а во-вторых, логическая микросхема может распознавать любое уменьшение входного сигнала как логический «0», а в нашем В этом случае мы снизили входное напряжение в два раза, и в-третьих в этом эксперименте мы пытаемся заставить работать цифровую микросхему в аналоговом режиме (то есть управляющий сигнал у нас проходит плавно), а микросхема, в свою очередь, работает как надо — при достижении определенного порога мгновенно переводит логическое состояние.Но именно этот порог может отличаться для разных микросхем.
    Однако цель нашего эксперимента была проста — нам нужно было доказать, что логические уровни напрямую зависят от напряжения питания.
    Еще один нюанс: это возможно только с микросхемами CMOS, которые не очень критичны к напряжению питания. С микросхемами серии TTL дело обстоит иначе — огромную роль играет их мощность и при эксплуатации допускается отклонение не более 5%

    Что ж, краткое знакомство окончено, переходим к практике…

    Реле времени простое

    Схема устройства представлена ​​на рисунке 4. Элемент микросхемы здесь включен так же, как и в эксперименте выше: входы замкнуты. Пока кнопка S1 разомкнута, конденсатор C1 находится в заряженном состоянии и через него не течет ток. Однако вход микросхемы также подключен к «общему» проводу (через резистор R1) и поэтому на входе микросхемы будет присутствовать логический «0».Поскольку элементом микросхемы является инвертор, это означает, что на выходе микросхемы будет получена логическая «1» и будет гореть светодиод.
    Закрываем кнопку. На входе микросхемы появится логическая «1» и, следовательно, на выходе будет «0», светодиод погаснет. Но при закрытии кнопки конденсатор С1 моментально разрядится. А это значит, что после того, как мы отпустим кнопку в конденсаторе, начнется процесс зарядки и пока он продолжается, через него будет протекать электричество, поддерживая логический уровень «1» на входе микросхемы.То есть получается, что светодиод не загорается, пока конденсатор С1 не зарядится. Время зарядки конденсатора можно изменить, выбрав емкость конденсатора или изменив сопротивление резистора R1.

    Вторая схема

    На первый взгляд он почти такой же, как и предыдущий, но кнопка с конденсатором тайминга включается немного иначе. И тоже будет работать немного иначе — в режиме ожидания светодиод не загорается, при закрытии кнопки светодиод загорается сразу, а гаснет с задержкой.

    Программатор простой

    Если включить микросхему как показано на рисунке, то мы получим генератор световых импульсов. По сути, это простейший мультивибратор, принцип работы которого подробно описан на этой странице.
    Частота импульсов регулируется резистором R1 (можно даже переменный) и конденсатором С1.

    Управляемый указатель поворота

    Давайте немного изменим схему мигалки (которая была выше на рисунке 6), введя схему из уже знакомого нам реле времени — кнопки S1 и конденсатора C2.

    Что получаем: при закрытой кнопке S1 на входе элемента D1.1 будет логический «0». Это элемент 2I-NOT, и поэтому не имеет значения, что происходит на втором входе, выход в любом случае будет «1».
    Эта самая «1» поступит на вход второго элемента (то есть D1.2) и, следовательно, логический «0» будет твердо стоять на выходе этого элемента. И если это так, светодиод загорится и будет гореть постоянно.
    Как только мы отпускаем кнопку S1, конденсатор C2 начинает заряжаться.Во время зарядки через него будет протекать ток, поддерживая уровень логического «0» на выводе 2 микросхемы. Как только конденсатор зарядится, ток через него прекратится, мультивибратор начнет работать в штатном режиме — светодиод будет мигать.
    На следующей диаграмме также представлена ​​та же цепочка, но она включается по-другому: при нажатии на кнопку светодиод начинает мигать, а через некоторое время будет гореть постоянно.

    Простой зуммер

    В этой схеме нет ничего особенно необычного: все мы знаем, что если к выходу мультивибратора подключить динамик или наушник, то он начнет издавать прерывистые звуки.На низких частотах будет просто «тик», а на высоких частотах — писк.
    Для эксперимента более интересна схема, показанная ниже:

    Вот опять знакомое реле времени — замыкаем кнопку S1, открываем и через некоторое время устройство начинает пищать.

    Схема простого и доступного металлоискателя на микросхеме К561ЛА7, она же CD4011BE. Собрать этот металлоискатель своими руками сможет даже начинающий радиолюбитель, но несмотря на простор схемы, он имеет неплохие характеристики.Питается металлоискатель от обычной заводной головки, заряда которой хватит надолго, так как энергопотребление не велико.

    Металлоискатель собран на одной микросхеме K561LA7 (CD4011BE), которая достаточно распространена и доступна по цене. Для настройки понадобится осциллограф или частотомер, но если собрать схему правильно, то эти устройства вообще не понадобятся.

    Схема металлоискателя

    Чувствительность металлоискателя

    Что касается чувствительности, но она неплохая для такого простого устройства, например, он видит металлическую банку консервов на расстоянии до 20 см.Монета номиналом 5 рублей, до 8 см. При обнаружении металлического объекта в наушниках будет слышен звуковой сигнал, чем ближе катушка к объекту, тем сильнее звук. Если объект имеет большую площадь, например, люк или кастрюлю, то глубина обнаружения увеличивается.

    Компоненты металлоискателя

    • Транзисторы можно использовать любые низкочастотные маломощные, например на КТ315, КТ312, КТ3102 или их зарубежные аналоги BC546, BC945, 2SC639, 2SC1815
    • .
    • Микросхема, соответственно К561ЛА7, можно заменить на аналог CD4011BE или К561ЛЕ5
    • Диоды маломощные типа КД522Б, КД105, КД106 или аналоги: Ин4148, Ин4001 и им подобные.
    • Конденсаторы 1000 пФ, 22 нФ и 300 пФ должны быть керамическими или, лучше, слюдяными, если таковые имеются.
    • Резистор переменный 20 кОм, нужно брать с выключателем или отдельно выключатель.
    • Медный провод для катушки, подходящий для ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,5-0,7 мм
    • Наушники обычные, низкоомные.
    • Аккумулятор на 9 вольт, заводная головка в порядке.

    Немного информации:

    Плату металлоискателя можно поместить в пластиковый корпус от автоматов, как это сделать, читайте в этой статье :.В данном случае использовалась распределительная коробка))

    Если не перепутать номиналы деталей, правильно спаять схему и но по инструкции наматывать катушку, то металлоискатель заработает сразу без особых настроек.

    Если при первом включении металлоискателя не слышно писка и изменения частоты в наушниках при настройке регулятора ЧАСТОТЫ, то нужно подобрать резистор 10 кОм последовательно с регулятором и / или конденсатор в этом генераторе (300 пФ).Таким образом, мы делаем частоты опорного и поискового генераторов одинаковыми.

    При возбуждении генератора появляется свист, шипение или искажения, припаяйте конденсатор 1000 пФ (1 нФ) с шестого вывода микросхемы к корпусу, как показано на схеме.

    С помощью осциллографа или частотомера посмотреть частоты сигналов на выводах 5 и 6 микросхемы K561LA7. Добейтесь их равноправия, используя описанный выше метод настройки. Рабочая частота генераторов может составлять от 80 до 200 кГц.

    Защитный диод (любой маломощный) нужен для защиты микросхемы, если, например, вы неправильно подключили аккум, а такое случается довольно часто.))

    Катушка металлоискателя

    Катушка намотана проводом ПЭЛ или ПЭВ 0,5-0,7 мм на ободе, диаметр которого может быть от 15 до 25 см и содержит 100 витков. Чем меньше диаметр катушки, тем ниже чувствительность, но тем выше избирательность мелких объектов. Если вы собираетесь использовать металлоискатель для поиска черного металла, лучше сделать катушку большего диаметра.

    Катушка может содержать от 80 до 120 витков, после намотки необходимо плотно обмотать изолентой, как показано на схеме ниже.

    Теперь нужно сверху на изоленту намотать тонкую фольгу, подойдет еда или от шоколада. Необязательно заворачивать его полностью, а оставьте пару сантиметров, как показано ниже. Обратите внимание, фольга намотана аккуратно, лучше отрезать прямые полосы шириной 2 сантиметра и обмотать катушку как изоленту.

    Теперь снова плотно обматываем катушку изолентой.

    Катушка готова, теперь можно закрепить на диэлектрическом каркасе, сделать стержень и собрать все в кучу. Стержень можно паять из полипропиленовых труб и фитингов диаметром до 20 мм.

    Для подключения катушки к цепи подойдет провод с двойным экранированием (экран к корпусу), например, тот, который соединяет телевизор с DVD плеером (аудио-видео).

    Как должен работать металлоискатель

    При включении регулятором «частота» выставляем низкочастотный гул в наушниках, при приближении к металлу частота меняется.

    Второй вариант — выставить нулевые удары, чтобы гул в ушах «не стоял». объединить две частоты. Тогда в наушниках будет тишина, но как только мы поднесем катушку к металлу, частота поискового генератора изменится и в наушниках появится писк.Чем ближе к металлу, тем выше частота в наушниках. Но чувствительность у этого метода невелика. Аппарат среагирует только при сильной отстройке генераторов, например, при поднесении к крышке банки.

    Расположение деталей DIP на плате.

    Расположение SMD-деталей на плате.

    Плата металлоискателя в сборе

    Генератор

    на к561ла7 с регулируемой продолжительностью включения.Цифровые генераторы

    Микросхемы цифровые и их применение

    В. ПОЛЯКОВ, Москва
    Радиожурнал 1998, № 2

    В экспериментах с широко распространенной микросхемой CMOS K176LA7 Автору удалось реализовать два простых генератора, которые мы предлагаем читателям.

    В радиолюбительской практике часто возникает потребность в высокостабильном генераторе, а кварцевый резонатор с желаемой рабочей частотой не может быть найден.Если есть резонатор с большей частотой, то можно, например, сделать генератор с кварцевой стабилизацией частоты, а потом с помощью делителя понизить его до нужного значения. Для такого устройства обычно требуется как минимум две микросхемы. Между тем, когда у радиолюбителя есть резонатор с рабочей частотой в три раза выше требуемой, решить проблему намного проще. В генераторе, схема которого представлена ​​на рис.1, автор использовал кварцевый резонатор на частоте 500 кГц, а прямоугольные колебания на выходе генератора имели частоту 166, (6) кГц.Вы можете перевести резонаторы на другие частоты (от десятков кГц до нескольких МГц), но вам придется экспериментально подобрать конденсатор С1 и резистор R1. (Чем выше частота, тем номиналов должно быть меньше, и наоборот).

    Но как работает такой генератор, если у кварца нет резонансов на частотах ниже основного? Но дело в том, что на рисунке. 1 RC-генератор имеет все условия для самовозбуждения. Действительно, параллельная емкость кварца и кварцевого держателя образует цепь положительной обратной связи, а резистор R1 замыкает цепь ООС по постоянному току, что обеспечивает линейный режим работы первых двух элементов микросхемы DDI.Подбирая резистор R1 и конденсатор С1, установите частоту генератора немного ниже рабочей частоты кварцевого резонатора, разделенного на три. Крутые фронты прямоугольных импульсов возбуждают резонатор на i-й основной частоте. Возникающее на его выводах напряжение с частотой 500 кГц синхронизируется RC-генератором, и оно очень жесткое и точное по фазе.

    Все это можно наблюдать при помощи осциллографа, подключив щуп с малой входной емкостью (чтобы не нарушить работу генератора) к выходу кварцевого резонатора, что правильно по схеме.На экране показано, как прямоугольные волны с частотой 166, (6) кГц накладываются на синусоидальные волны меньшей амплитуды с частотой 500 кГц. Полоса синхронизации описываемого генератора достаточно велика, поэтому такие дестабилизирующие факторы, как изменение некоторых пределов питающего напряжения, температуры и номиналов элементов, практически не влияют на его работу. Стабильность его частоты полностью определяется используемым кварцевым резонатором.

    Другой генератор, в отличие от только что описанного, имеет очень широкий диапазон перестройки, и здесь уже нельзя говорить о стабильности частоты — она ​​полностью (температурная зависимость не исследована) определяется стабильностью управляющее напряжение.Схема генератора представлена ​​на рис. 2. В нем установлен только один блокирующий конденсатор, который не дает колебаниям генератора проникать в цепь регулирования частоты и защищает его от внешних помех. Он не участвует в работе самого генератора. Все элементы микросхемы соединены последовательно, на первых трех из них собран генератор, на четвертом — каскад выходного буфера.

    Цепь обратной связи образована резистором R1, она отрицательна по постоянному току и поэтому обеспечивает линейный режим работы элементов генератора.В каждом из них сигнал задерживается на определенное время, и длительность этой задержки сильно зависит от напряжения питания — чем оно выше, тем меньше задержка. Фазовый сдвиг пропорционален произведению времени задержки на частоту. При достаточно высокой частоте фазовый сдвиг в каждом элементе микросхемы достигает 60, а у всех трех — 180 °. В результате OOS становится положительным, и генератор возбуждается на этой частоте. При увеличении напряжения питания с 3 до 12 В частота генератора изменяется примерно с 300 кГц до 6 МГц, т.е.э., 20 раз. Потребление тока при этом увеличивается с долей миллиампера до 2 мА. Чтобы генератор охватывал, например, средневолновый диапазон (500 … 1600 кГц), напряжение питания должно изменяться только от 3,5 до 5 В. Частотный диапазон можно изменить, подбирая резистор R1.

    Достоинством описываемого генератора является его исключительная простота, а основным недостатком — сильная зависимость выходного напряжения от частоты.

    В радиолюбительской практике часто возникает необходимость настройки различных узлов преобразователей схем, особенно если речь идет об изобретательской деятельности, когда схема зарождается в голове.В такие моменты источник управляющего сигнала будет очень кстати.

    Представляю вашему вниманию генератор прямоугольных импульсов .

    Технические характеристики

    Электропитание: 10 ÷ 15 В постоянного тока.

    Три режима генерации:

    1 — симметричный (меандр), дискретное переключение диапазонов генерируемых частот, плавная подстройка частоты в пределах диапазона;

    2 — независимое, дискретное переключение диапазонов генерируемых частот, плавная раздельная регулировка длительности импульса и паузы между импульсами внутри диапазона;

    3 — широтно-импульсная модуляция (ШИМ), дискретный выбор частоты с помощью переключателя диапазонов, плавная регулировка скважности импульсов.

    Два отдельных канала — прямой и обратный.

    Раздельная регулировка уровня выходного сигнала каналов от 0 В до значения напряжения источника питания при подключении высокоомной нагрузки, и до половины напряжения источника питания при подключении нагрузки с входным сопротивлением 50 Ом.

    Выходное сопротивление канала составляет примерно 50 Ом.

    Базовые схемы

    Для построения генератора за основу взята схема генератора на двух логических инверторах (рисунок 1).Принцип его работы основан на периодической подзарядке конденсатора. Момент переключения состояния цепи определяется степенью заряда конденсатора С1. Процесс подзарядки происходит через резистор R1. Чем больше емкость C1 и сопротивление R1, тем дольше идет процесс зарядки конденсатора и тем больше периоды переключения состояния цепи. Наоборот.

    Для построения схемы генератора в качестве логических элементов была взята микросхема с четырьмя элементами 2И-НЕ — HEF4011BP .Показанная выше базовая схема позволяет получить прямоугольный сигнал фиксированной частоты и скважности 50% на выходе Q (меандр). Для расширения возможностей устройства было решено объединить в нем три разные схемы, реализованные на одних и тех же двух логических инверторах.

    Схема генератора меандра

    Схема генератора меандров показана на рисунке 2-а. Емкость схемы, занимающая много времени, может варьироваться от значения C1 до общего значения C1 и емкости, соединенной перемычкой P.Это позволяет изменять частотный диапазон генерируемого сигнала.

    Резистор R1 позволяет плавно изменять ток заряда (заряда) емкости. Резистор R2 является токоограничивающим, чтобы избежать перегрузки выходного канала логического элемента DD1.1 в случае, когда ползунок резистора R2 находится в крайнем верхнем положении и его сопротивление близко к нулю. Поскольку заряд и перезарядка конденсатора производятся в одной цепочке с одинаковыми параметрами, длительность импульса и пауза между ними равны.Такой сигнал имеет симметричную прямоугольную форму и называется меандром. Регулируя R1, только частота генерируемого сигнала изменяется в определенном диапазоне, определяемом емкостью синхронизации.

    Схема генератора прямоугольных импульсов с раздельной регулировкой длительности импульса и паузы

    На рисунке 2-b цепь заряда и цепь подзарядки разделены диодами VD1 и VD2. Если импульс формируется при заряде генерирующей емкости, его длительность характеризуется сопротивлением цепи VD1-R2-R1.Длительность паузы между импульсами при обратном заряде емкости характеризуется сопротивлением цепи R1-R3-VD2. Итак, изменяя положение ползунков резисторов R2 и R3, вы можете плавно отдельно установить длительность импульса и паузу между ними.

    Частотный диапазон генерируемого сигнала, как и в первом случае, переключается перемычкой П.

    Схема генератора ШИМ

    Схема на рисунке 2-c имеет аналогичное разделение цепей прямого и обратного заряда синхронизирующего резервуара с той разницей, что переменные сопротивления являются плечами переменного резистора R2, которые имеют обратную зависимость параметров относительно друг с другом.То есть с увеличением одного плеча резистора второе уменьшается прямо пропорционально, а общая сумма их сопротивлений постоянна. Таким образом, регулируя соотношение плеч резистора R2, можно плавно изменять отношение длительности импульса к длительности пауз между ними, при этом время периода следования импульсов останется неизменным. Этот метод настройки позволяет реализовать функцию широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

    .

    Частота генерируемого сигнала в этой цепи выбирается дискретно переключением перемычки P.При необходимости можно использовать несколько перемычек P для суммирования значений большой и малой емкости, что позволяет получить более точную частоту генерации полезного сигнала во всем диапазоне.

    Конечная схема генератора

    На рисунке 3 показана схема генератора , в которой реализованы все три схемы, описанные на рисунке 2. Генератор построен на базе двух логических инверторов на элементах DD1.1 и DD1.2. Выбор частотного диапазона (частота в режиме ШИМ) осуществляется переключением перемычки P.

    Для сборки желаемого варианта схемы генератора вводятся штыревые соединители, переключаемые параллельными сборками перемычек, показанных цветными линиями. Каждому цвету перемычек соответствует своя схема подключения. Перемычки реализованы путем соединения пар контактов с проводами соединительного кабеля типа FC-10P A. Сами штыревые разъемы расположены в трех группах по пять пар для удобного переключения. Разъем перемычки позволяет переключать режим генерации.

    Элементы DD1.3 и DD1.4 действуют как инвертирующие повторители и служат для развязки временных и выходных цепей генератора, чтобы исключить их взаимное влияние. Инвертированный сигнал снимается с выхода DD1.3, а основной сигнал — с выхода DD1.4.

    Резисторы R5 и R6 служат для регулировки уровня напряжения импульсов соответствующих каналов. Транзисторы VT1 и VT2 включены в схему эмиттерного повторителя для усиления сигналов, снимаемых с ползунков резисторов R5 и R6 соответственно.Транзисторы VT3 и VT4 шунтируют выходные цепи своих каналов, вытягивая в минус мощность. Их роль важна при подаче сигнала генератора на нагрузку с емкостью, когда разряд этой емкости необходим во время паузы мертвого времени, например, при управлении полевыми транзисторами. Диоды VD5 и VD6 отделяют цепи базы шунтирующих транзисторов от выхода генератора, исключая влияние емкостной нагрузки на работу этих транзисторов.Резисторы R9 и R10 нужны для согласования выходов генератора с сопротивлением нагрузки 50 Ом, а также для ограничения максимального тока транзисторов выходных каскадов каналов.

    Диод VD3 защищает схему от подачи напряжения питания обратной полярности. Светодиод VD4 действует как индикатор питания. Конденсатор С21 частично сглаживает пульсации при питании от нестабилизированного источника.

    Характеристики схемы

    Для уменьшения габаритов устройства по трудоемким емкостям применены SMD-конденсаторы С1-С20.При наименьшей емкости С1 = 68 пФ генератор выдает сигнал частотой до 17 ÷ 500 кГц. При промежуточных значениях емкости 3,3 нФ и 100 нФ генератор формирует сигналы в диапазонах частот 360–20 000 Гц и 6,25–500 Гц соответственно. При наименьшей емкости C2 = 5,1 мкФ получается частота в диапазоне 0,2-10 Гц. Таким образом, при использовании всего четырех конденсаторов можно покрыть диапазон частот от 0,2 Гц до 500 кГц.Но при этом в режиме ШИМ будет доступна генерация сигнала только четырех значений частоты при использовании одной перемычки Р. Поэтому для улучшения характеристик генератора было решено ввести 20 конденсаторов разной емкости. в схему с равномерным распределением значений по интервалам. Дополнительную точность установки частоты в режиме ШИМ можно получить, применив несколько перемычек, идентичных P, что позволит регулировать частоту, подключая конденсаторы меньшего номинала по сравнению с основным вспомогательным.

    Схема блока питания имеет некоторые ограничения. Несмотря на достаточно широкий диапазон напряжения питания микросхемы 3 ÷ 15 В, как показала практика, при напряжении питания схемы ниже 9 В генератор не запускается. При напряжении 9 В запуск нестабильный. Поэтому рекомендуется использовать источник питания 12 ÷ 15 В.

    При напряжении питания 15 В, нагрузке 50 Ом, подключенной к одному каналу генератора, и максимальному уровню выходного сигнала устройство потребляет не более 2.5 Вт мощности. В этом случае основная часть мощности рассеивается на нагрузке и согласующем выходном резисторе R9 (R10).

    Не рекомендуется включать генератор на короткозамкнутую нагрузку, так как выходной транзистор в этом случае работает в ограничивающем режиме. Это также относится к испытательным схемам с биполярными ключами, которые не имеют ограничительного резистора в базовой цепи. В таких случаях рекомендуется уменьшить уровень выходного сигнала минимум на пол-оборота ручки резистора, а затем добавить по мере необходимости.

    В моем случае для варьирования частотных диапазонов поколения я использовал следующий ряд номиналов конденсаторов:
    C1 — 68 пФ;
    C2 — 100 пФ;
    C3 — 220 пФ;
    C4 — 330 пФ;
    C5 — 680 пФ;
    C6 — 1 нФ;
    C7 — 2,2 нФ;
    C8 — 3,3 нФ;
    C9 — 9,1 нФ;
    C10 — 22 нФ;
    C11 — 33 нФ;
    C12 — 47 нФ;
    C13 — 82 нФ;
    C14 — 100 нФ;
    C15 — 220 нФ;
    C16 — 330 нФ;
    C17 — 510 нФ;
    C18 — 1 мкФ;
    C19 — 2.4 мкФ;
    C20 — 5,1 мкФ.

    По любой причине можно применять значения, отличные от указанных. Единственное ограничение — минимальная емкость не должна быть меньше 68 пФ, иначе генератор на этой емкости может просто не запуститься, либо начать автогенерацию в ненасыщенном режиме, в котором форма волны не прямоугольная, а искаженная. прямоугольник, стремящийся к синусоиде.

    Купюры выделены красным цветом, при этом весь диапазон генерируемых частот перекрывается.

    Фотогалерея

    Здесь можно увидеть прокладку перемычек в разъеме, собранный разъем и готовый разъем перемычки с отрезанными проводниками.


    На этих фото генератор с разных ракурсов


    А это со стороны печатки. Качество треков было просто омерзительным, поэтому пришлось достать столько жесть.

    А это, по сути, перемычка для переключения диапазонов и перемычка для переключения режимов.Справа — гнезда и штыри, которые перемычки перемещают.

    Изготовить печатную плату из имеющихся деталей может каждый. Если вас заинтересовала печатка моей версии генератора, вы можете скачать архив по ссылке ниже. Имеется знак в формате страницы PDF, а также в формате PCB для версии P-CAD не ниже 2010. Схема также находится в архиве, со страницы можно не пробовать сохранить, просто скачайте архив.

    Я говорил о логических элементах — «кирпичиках», составляющих основу цифровых технологий, и их назначении.В этом посте я более подробно расскажу об использовании цифровых схем, содержащих логические элементы.

    Самые простые схемы

    Первая схема простейший щуп на целостность электрических цепей. С помощью этого щупа можно определить надежность электрического контакта, найти обрыв цепи, проверить исправность резисторов и полупроводниковых диодов и транзисторов.

    Цепь щупа на обрыв электрической цепи.

    Описываем его работы.При разомкнутых щупах XT на входах логического элемента DD1 относительно общего провода устанавливается высокий логический уровень напряжения. Соответственно, на выходе элемента DD1 будет низкий логический уровень, а светодиод VD1 не будет гореть. Если щупы замкнуть вместе, то на входе DD1 будет низкий логический уровень, а на выходе — высокий. Светящийся диод укажет, что выходы замкнуты друг к другу. Таким образом, при подключении щупов к исправной цепи светодиод загорится, а если светодиод не загорится, значит в цепи обрыв.

    На следующей диаграмме, представленной ниже, показан логический пробник . Он предназначен для определения логического уровня напряжения в электрических цепях цифровых устройств.


    Схема логического датчика.

    В исходном состоянии на входах логического элемента DD1 и на выходе DD2 установлен высокий логический уровень, соответственно горит светодиод VD1. При включении светодиодов в цепи с высоким логическим уровнем светодиод VD1 продолжает гореть, а при появлении низкого логического уровня на входе DD1 светодиод VD1 соответственно гаснет.

    Дальнейшее повествование об использовании цифровых схем невозможно без знания. внутреннее устройство цифровые микросхемы TTL и CMOS и их характеристики передачи .

    Внутреннее устройство цифровых схем TTL

    Все семейства цифровых схем основаны на базовых логических элементах . Для всех микросхем семейства TTL этим элементом является элемент 2, А НЕ , который имеет следующую внутреннюю структуру. Ниже представлена ​​диаграмма элемента 2I-NOT и его переходная характеристика

    .


    Схема базового элемента ТТЛ 2И-НЕ и его переходная характеристика.

    На входе элемента многоэмиттерный транзистор VT1, затем усилительный каскад на транзисторе VT2 и двухтактный выходной каскад на транзисторах VT3, VT4.

    Опишем работу логического элемента 2 И НЕ. В исходном состоянии входное напряжение не превышает 0,5 В, а эмиттерный переход транзистора VT1 открыт, этого напряжения недостаточно для перевода коллекторного перехода в разомкнутое состояние, то же касается и эмиттерного перехода транзисторов. VT2, VT4.Следовательно, эти транзисторы закрыты, а транзистор VT3 открыт, и напряжение идет от R2. Диод VD3 открыт и выходное напряжение элемента составляет примерно 3 … 4 В ( точка а, ) Когда напряжение на эмиттерах VT1 начинает расти, транзистор VT2 начинает открываться, а транзистор VT3 плавно закрывается. ( раздел A — B ) Дальнейшее повышение напряжения на входном транзисторе приводит к тому, что транзистор VT2 открывается еще больше, напряжение на R3 также увеличивается и открывается транзистор VT4.В результате эмиттерный переход транзистора VT4 шунтирует резистор R3, а транзистор VT2 резко открывается, и напряжение на выходе элемента падает. В этот момент ( секция B — C ) Все транзисторы открыты и находятся в активном режиме. Если продолжить увеличивать входное напряжение, транзисторы VT2 и VT4 перейдут в режим насыщения ( участок B — D ), а транзистор VT3 закроется и значение выходного напряжения станет равным напряжению насыщения транзистора VT4. , а ток будет ограничиваться резистором R4.

    Раздел B — C переходная характеристика может использоваться для обработки аналоговых сигналов , в этом режиме переходная характеристика имеет высокую линейность и максимальную потребляемую мощность.

    Цифровые ИС CMOS Внутреннее устройство

    Как и в семействе TTL, микросхемы CMOS , базовым элементом является 2I-NOT , внутреннее устройство которого показано ниже


    Схема базового элемента КМОП 2И-НЕ и его переходная характеристика.

    В этом логическом элементе работают дополнительных полевых транзисторов .Транзисторы с каналом p-типа (VT1, VT2) подключены к плюсовому проводу источника питания, с каналом n-типа (VT3, VT4) подключены последовательно.

    При входном напряжении 2 В и менее транзисторы VT1 и VT2 открыты, так как напряжение на участках затвор-исток (при напряжении питания 9 В) не менее 7 В. Напряжение на тех же участках транзисторов VT3 и VT4 недостаточно для их открытия, поэтому на выходе элемента будет напряжение, практически равное напряжению питания, т.е.е. около 9 В ( точка ) По мере увеличения входного напряжения транзисторы начинают открываться, а VT1 и VT2 закрываются. На участке A — B этот процесс относительно плавный, а на участке B — C он ускорен и наиболее линейен. В точке B транзисторы VT1 и VT2 почти полностью закрыты, а VT3 и VT4 открыты. Выходное напряжение в этом случае небольшое и при дальнейшем увеличении входного напряжения до уровня источника питания стремится к нулю ( точка G ).

    Элемент линейной логики

    Использование логических элементов цифровых микросхем для работы с аналоговыми сигналами возможно только в том случае, если у них режим линейный или близкий к нему. Так в линейном режиме элемент ТТЛ эквивалентен усилителю с коэффициентом усиления 10 … 15 (около 20 дБ), а cMOS-элемент — усилителю с коэффициентом усиления 10 … 20 (20 … 26 дБ). дБ).


    Выход логического элемента в линейном режиме: слева направо, ток, напряжение, обратная связь.

    Для вывода логического элемента на линейный участок используются различные методы. Один из них основан на включении на входе элемента ТТЛ резистора R . Этот резистор заставит ток течь через эмиттерный переход входного ТТЛ транзистора. Изменяя сопротивление внешнего резистора, можно изменить напряжение на выходе элемента, то есть изменить положение его рабочей точки на передаточной характеристике. Для элементов tTL сопротивление такого внешнего резистора составляет от 1 кОм до 3 кОм.Однако этот способ не применим для КМОП-микросхем , так как они работают без выходных токов (есть токи утечки, но они малы и нестабильны).

    Второй способ приведения логического элемента в рабочий режим может подавать входное напряжение , например, на резистивный делитель . Так для элементов tTL середина линейного участка передаточной характеристики соответствует входному напряжению 1,5 … 1,8 В , а для CMOS 3… 6 В (при напряжении питания 9 В). Для разных логических элементов это напряжение неодинаково, поэтому подбирается опытным путем. Номиналы входных резисторов подбираются таким образом, чтобы входные токи элементов не влияли на напряжение, снимаемое с резистивного делителя.

    Третий метод наиболее эффективен для этого создать отрицательную обратную связь (ООС) по постоянному току между входом и выходом элемента, за счет чего рабочая точка автоматически поддерживается на необходимом участке передаточной характеристики и тщательного выбора внешних резисторов не требуется.Этот метод реализован для входного сигнала обратных вентилей : НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

    Сопротивление резистора в цепи ООС выбираем исходя из обеспечения элемента с требуемым входным током. Для cMOS элементов он составляет от нескольких килограммов до десятков МОм , а для TTL — от десятков Ом до 1 кОм . Но использование OOS снижает усиление элемента.

    Логические усилители

    Для использования логических элементов в качестве усилителей сигнала необходимо привести рабочую точку к линейному участку передаточной характеристики.Основные характеристики таких усилителей приведены в таблице ниже.

    Серия Схема
    вывод на
    линейный
    режим
    По CSS
    db
    F макс
    МГц
    R горшок
    мВт
    U выход
    AT
    R дюйм
    кОм
    R o
    кОм
    R1,
    кОм
    R2
    кОм
    K155 Ooc 18 40 20 1,2 0,6 0,05 0,68 0,68
    Текущая 21 0,8 1,9
    K176 Охрана окружающей среды 25 5,5 5… 20 1,5 0,4 0,05 7,5 5,1
    Текущая 17 3… 4 5,0 3,5 6 6,2 4
    561 Ooc 25 1000 7 1000 1000

    Простейшая схема усилителя на элементе TTL показана ниже.Регулировка усилителя сводится к установке подстроечным резистором R1 рабочей точки элемента посередине линейного участка передаточной характеристики.


    Самый простой усилитель на элементе ТТЛ

    Недостатком простых усилителей является низкий входной импеданс , что ограничивает область их применения. К тому же выигрыш небольшой. Этот недостаток устраняется использованием совместно с транзисторами.Коэффициент усиления увеличивается за счет последовательного включения нескольких каскадов. Кроме того, цифровая микросхема содержит несколько идентичных элементов, что позволяет создавать многоканальные усилители. Примером может служить схема, показанная ниже. Основные характеристики усилителя: коэффициент усиления — 50; выходное сопротивление 50 Ом, входное сопротивление 5 кОм, верхняя частота среза 40 МГц.


    Схема усилителя с входным транзистором

    Элементы

    CMOS также могут использоваться для усилителей, один из которых показан ниже.Общим недостатком усилителей на основе КМОП-элементов является высокий выходной импеданс . Устранить его можно, установив выход логического элемента эмиттерного повторителя на транзистор и включив его в цепь ООС.


    Схемы усилителей на КМОП элементах.

    Пороговые устройства для ворот

    Пороговые устройства , называемые компараторами, предназначены для преобразования аналогового сигнала в цифровую информацию. Самым простым пороговым устройством является триггер Шмитта, о котором здесь говорится.Помимо генерации импульсов и восстановления цифровых сигналов, пороговые устройства используются в аналого-цифровых преобразователях, генераторах импульсов различной формы.


    Схема порогового значения имеет логический строб.

    По большому счету, логическим элементом являются сами пороговые устройства, однако его передаточная характеристика не совсем линейна. Чтобы увеличить линейность передаточной характеристики логического элемента, необходимо охватить положительной обратной связи (рис.) постоянного тока через резистор R2.В данном случае он превращается в своеобразный триггер Шмитта с возможностью управления пороговыми напряжениями. Ширина петли гистерезиса (разница между пороговыми напряжениями) зависит от соотношения резисторов R1 и R2. Чувствительность также зависит от этих резисторов. С увеличением R2 и уменьшением R1 чувствительность увеличивается, а ширина петли гистерезиса уменьшается. Для микросхем tTL сопротивление R1 = 0,1 … 2 кОм, а R2 = 2 … 10 кОм. Пороговые устройства на основе КМОП-элементов очень экономичны, а недостатком является низкая чувствительность. Для КМОП ИС R1 составляет несколько десятков кОм, а R2 — несколько сотен килоом.

    Логические генераторы

    Цифровые схемы

    широко используются в схемах различных генераторов с частотами от долей герца до десятков мегагерц и самой разной формой импульса. В общем, генераторы бывают каскадом усиления или несколькими, которые охватываются частотно-зависимой обратной связью .В качестве таких схем используются RC, LC, RLC схемы, а также пьезокерамические и кварцевые резонаторы.

    Ниже показана схема генератора с частотно-зависимой RC цепью . Работа этого генератора связана с процессами заряда и разряда конденсатора С1 через резистор R1.


    Цепь генератора RC

    В этой схеме генератора через резистор R1 осуществляется ООС, выводящий логический элемент в линейный режим, а через конденсатор С1 осуществляется частотно-зависимая ПОС.Такой генератор использует как элементы TTL, так и CMOS. Сопротивление резистора R1 подбирается так же, как и для каскада усилителя с ООС, а емкость конденсатора зависит от необходимой частоты колебаний. Частоту генерации можно определить по приблизительной формуле

    Во время работы такой генератор выдает прямоугольных импульсов с рабочим циклом примерно равным 2. Максимальная частота генерации ограничена величиной задержки переключения логических элементов, поэтому для КМОП-микросхем максимальная частота составляет 2. … 4 МГц , а для TTL — около десятков МГц .

    Используя цифровые схемы, можно также получить генератор синусоидальной волны , для этого необходимо использовать схему LC . Схема такого генератора приведена ниже.


    Схема генератора LC

    В качестве частотно-зависимой связи используются как последовательные, так и параллельные. колебательный контур но в любом случае частота колебаний будет соответствовать формуле Томпсона

    Сопротивление резистора R1 выбрано как для усилительного каскада .

    Недостатком перечисленных генераторов является низкая стабильность генерируемой частоты. Пьезокерамические и кварцевые резонаторы, в том числе их в контуре обратной связи вместо конденсатора или колебательного контура.


    Схема генератора со стабилизированной частотой

    Теория — это хорошо, но теория без практики — это просто сотрясение воздуха.

    Электрическое колебание — это один или несколько каскадов усиления, покрытых обратной связью с частотно-зависимыми сопротивлениями, которые обеспечивают генерацию на требуемой частоте.В качестве частотных элементов генераторов используются RC, LC, RLC-цепи, а также пьезокерамические и кварцевые резонаторы.

    Схема генератора с RC-цепью определения частоты и временные диаграммы, поясняющие его работу, показаны на рис. 24. Принцип его работы основан на процессе зарядки и разрядки конденсатора C через резистор R. резистор ООС осуществляется постоянным током, а через конденсатор поз — переменным током.Предположим, что в начальный момент конденсатор разряжен, на выходе элемента DD1.2 действует напряжение низкого уровня — конденсатор начнет заряжаться (рис. 24, сечение а). По мере зарядки напряжение на нем увеличивается, а на выходе элемента DDL1 — уменьшается (рис. 24, сечение б). Когда напряжение на выходе элемента DD1.1 начинает соответствовать низкому уровню, выходное напряжение элемента DD1.2 начнет увеличиваться. Это повышение напряжения через конденсатор поступает на вход элемента DD1.1, что приводит к резкому снижению его выходного напряжения, что означает резкое увеличение выходного напряжения элемента DD1.2, что, в свою очередь, приводит к резкому снижению напряжения на выходе элемента DD1. 1 и т. Д. Таким образом, устройство резко переходит в другое состояние — с высоким уровнем напряжения на выходе элемента DD1.2 (рис. 24, сечение в),

    С этого момента конденсатор перезарядится, в результате «его напряжение на входе элемента DDil.l уменьшается; а на выходе увеличивается (рис.24, раздел г). Когда напряжение на выходе элемента DD1.1 достигает высокого уровня напряжения, устройство резко переключается в исходное состояние и процесс повторяется.

    В таком генераторе можно использовать элементы TTL, CMOS и ESL, но, в зависимости от конкретных элементов, на него накладываются определенные ограничения. Для элементов CMOS сопротивление резистора может составлять от нескольких килограммов до десятков мегаом, а емкость конденсатора — от десятков пикофарад до сотен микрофарад, но для элементов TTL сопротивление резистора ограничено более узкие рамки, как упоминалось ранее.

    Рис. 24. Генератор с RC-цепью определения частоты (а) и графики (б), поясняющие его работу

    Частоту генерации можно определить по приблизительной формуле

    Учитывая, что КМОП-элементы имеют ограничения по частотному диапазону, их можно рекомендовать для генераторов на частотах до 2 … 4 МГц. Для генераторов с более высокой частотой следует использовать элементы TTL или ESL. Подстройку частоты генераторов можно выполнить с помощью переменного резистора или конденсатора.Температурная стабильность таких генераторов невысока, и для ее повышения используются конденсаторы с определенным ТКЕ.

    Устройство, собранное по схеме рис. 24, генерирует прямоугольные импульсы с скважностью примерно 2 (скважность — это отношение периода следования импульсов к их длительности). Если необходимо изменить скважность импульсов, сохраняя при этом частоту их следования, необходимо синхронно изменить схемы зарядки и разрядки конденсатора.Как это реализовать, показано на рис. 26. Здесь для регулировки скважности импульсов используется потенциометр R1. В среднем положении его двигателя, когда зарядный и разрядный конденсатор CI примерно одинаков, рабочий цикл близок к 2. При движении двигателя в том или ином направлении время зарядки уменьшится, например, и разряд увеличится, это приведет к изменению рабочего цикла, а частота повторения будет незначительно отличаться. В таком генераторе рабочий цикл можно регулировать примерно от 1.01 до 100.

    Если необходимо получить синусоидальную форму волны или повысить стабильность частоты, тогда в цепи задания частоты необходимо использовать LC-цепь, которая также будет выполнять функцию фильтрации, подавляя гармонические составляющие более высокого порядка. Схема такого варианта генератора представлена ​​на рис. 26, а, его удобно использовать для частот выше 3 … 5 МГц. Сигнал снимается с катушки L2, имеет синусоидальную форму. Катушка U1 имеет отвод от середины, и соотношение витков этих катушек должно быть как 1: 7.Схема генератора на элементе TTL со схемой определения частоты на последовательной LC-цепи показана на рис. 26b

    .

    Простой генератор на основе КМОП-элементов и LC-цепи может быть собран по схеме рис. 27. В нем через резистор R1 и индуктивность L1 на ООС подается постоянный ток, за счет чего при изменяется напряжение питания, обеспечивается стабильная работа генератора в широком диапазоне. Поскольку входное сопротивление элемента составляет сотни килоомов — единиц мегаом, он слабо шунтирует цепь C1L1C2, поэтому добротность схемы будет достаточно большой, чтобы обеспечить хорошую форму сигнала.Чтобы нагрузка не оказывала существенного влияния на частоту генератора, связь с ним осуществляется через конденсатор СЗ небольшой емкости.

    Рис. 25. Принципиальная схема генератора с регулируемой скважностью импульсов

    Общим недостатком описанных выше генераторов является относительно низкая стабильность генерируемой частоты (10-3 … 10-4 1 / град). Для повышения устойчивости используются пьезокерамические и кварцевые резонаторы, в том числе, например, вместо конденсатора в цепи POS (см.рис.24), что обеспечивает мягкий режим самовозбуждения. Однако при таком способе включения резонаторов может возникнуть генерация на частотах, отличных от собственной частоты резонатора. Чтобы этого избежать, используйте различные методы выбора фазы или амплитуды нужной частоты.


    Рис. 26. Принципиальные схемы LC-генераторов на элементах ТТЛ

    .

    Для повышения добротности схемы емкость конденсатора С2 следует выбирать в 2-4 раза больше, чем емкость конденсатора С1.Частоту генерации можно определить по формуле:

    Рис. 27. Принципиальная схема генератора на LC-цепи и КМОП-элементе

    .

    Рис. 28. Генератор на элементах ТТЛ с кварцевой стабилизацией частоты

    Рис. 29. Генератор на основе КМОП элементов с кварцевой стабилизацией частоты

    Литература: И. А. Нечаев, Массовая радиобиблиотека (БРБ), выпуск 1172, 1992.

    Думаю, теперь всем известны отличия резонатора от генератора.Как вы помните, кварцевый генератор имеет очень хорошую стабильность частоты и именно поэтому кварцевые генераторы пытаются использовать в радиопромышленности.

    Чтобы возбудить кварц на частоте параллельного резонанса, нам нужно собрать схему. Самой простой схемой для возбуждения кварца является классический пробивной генератор , который состоит всего из одного полевого транзистора и небольшой обвязки из четырех радиоэлементов:

    Несколько слов о том, как работает схема.Схема имеет положительную обратную связь и в ней начинают появляться автоколебания. Но что такое положительный отзыв?

    В школе всем вам сделали прививку с помощью пробы Манту, чтобы определить, есть ли у вас зонд или нет. Через некоторое время пришли медсестры и постановили измерить реакцию вашей кожи на эту вакцину.

    Когда вводили эту вакцину, было невозможно поцарапать место укола. Но я, тогда еще салабон, был по барабану. Как только я начал потихоньку чесать место укола, захотелось еще больше почесать)) И вот скорость руки, царапавшей вакцину, остановилась на каком-то пике, потому что я мог раскачивать рукой с максимальной частотой Герца из 15.От вакцинации руки опухли на полу)) И даже однажды загнали сдавать кровь под подозрением на пробирку, но пробирку как выяснилось не нашли. Это не удивительно ;-).

    Так что я говорю вам здесь хохма от жизни? Дело в том, что эта вакцинация от чесотки вызывает самые положительные отзывы. То есть, пока я не прикоснулся к ней, я не хотел ее поцарапать. Но как только я потихоньку его почесал, он стал больше царапаться и я стал больше царапаться, и чесаться еще больше и так далее.Если бы не было физических ограничений на мою руку, то наверняка место вакцинации уже было бы стерто до мяса. Но я мог только махать с какой-то максимальной частотой. Итак, кварцевый генератор работает по тому же принципу ;-). Чуть подал импульс, и он начинает разгоняться и останавливается уже только на частоте параллельного резонанса ;-). Скажем так, «физическое ограничение».

    Соберем эту маленькую схемку в реальной жизни. Итак, они поехали.

    Прежде всего, нам нужно подобрать индуктор.Взял тороидальный сердечник и намотал несколько витков от провода МГТФ

    Весь процесс контролировался с помощью LC-метра, достигая номинального значения, как на диаграмме, 2,5 мГн. Если не хватало, добавляло ходы, если заходило слишком далеко по номиналу, то уменьшалось. В итоге я добился такой индуктивности:

    Транзистора в зашнике не нашел, да и в радиомагазине его тоже не было. Поэтому пришлось заказывать на Али. Кому интересно, взял .

    Правильное название: полевой транзистор с каналом N типа.

    Распиновка слева направо: Сток — Источник — Затвор

    Небольшое лирическое отступление.

    Итак, мы собрали схему, напряжение подано, осталось только снять сигнал с выхода нашего самодельного генератора. Цифровой осциллограф OWON SDS6062

    Первым делом взял кварц на максимальную частоту, которая у меня есть: 32 768 мегагерц.Не путайте его с часовым кварцем (о нем речь пойдет ниже).

    Внизу в левом углу осциллятор сразу показывает нам частоту:

    Колебание показало правильную частоту с небольшим округлением 😉 А самое главное наш кварц жив и схема работает!

    Возьмем кварц с частотой 27 Мегагерц:

    Мое свидетельство резко возросло. Он визжал, что успел:

    Ну, аналогично проверяем все остальные кварцы, которые у меня есть.

    Вот осциллограмма кварца 16 мегагерц:

    Колебание показало частоту ровно 16 мегагерц.

    Вот я поставил кварц на 6 мегагерц:

    Ровно 6 мегагерц

    на 4 мегагерцах:

    Ну, возьмем еще один советский на 1 Мегагерц. Вот как это выглядит:

    В нем указано 1000 килогерц = 1 мегагерц 😉

    Смотрим осциллограмму:

    Работает!

    При большом желании можно даже частоту измерить китайским частотным генератором:

    400 Герц погрешность для старого советского кварца не очень большая.Но лучше, конечно, обычный профессиональный частотомер 😉

    С часовым кварцем цепь не заводилась …

    «Что еще такое кварцевые часы?» — ты спрашиваешь. Часовой кварц — это кварц с частотой 32 768 Герц. Почему на нем такая странная частота? Дело в том, что 32 768 — это 2 15. Этот кварц работает в паре с 15-битным счетчиком. Это наша микросхема К176ИЕ5.

    Принцип работы этой микросхемы следующий:

    после того, как она отсчитала 32 768 импульсов, на одной из ног выдает импульс.Этот импульс на ножке с кварцевым резонатором на 32 768 Гц появляется ровно один раз в секунду . И как вы помните, качание раз в секунду — это 1 герц. То есть на этой ноге будет выдаваться импульс с частотой 1 Герц. И если это так, то почему бы не использовать его в часах? Отсюда и произошло название — часы кварцевые . В настоящее время в часах и других мобильных гаджетах этот счетчик и кварцевый резонатор объединены в один чип и обеспечивают не только счет секунд, но и целый мультихарвестер, такой как будильник, календарь и т. Д.Называются такие микросхемы RTC ( R eal T ime C lock) или в переводе с буржуйских часов реального времени.

    Итак, вернемся к схеме Пирса. Классическая схема Пирса генерирует синусоидальную волну

    Но есть еще модифицированная схема Пирса для прямоугольной волны

    А вот и она:

    Номиналы некоторых радиоэлементов можно изменять в достаточно широком диапазоне. Например, конденсаторы С1 и С2 могут быть в диапазоне от 10 до 100 пФ.Здесь правило такое: чем ниже частота кварца, тем меньше должен быть конденсатор. Для часового кварца конденсаторы могут поставляться номиналом 15-18 пФ. Если кварц с частотой от 1 до 10 Мегагерц, то можно поставить 22-56 пФ. Если не хотите заморачиваться, то просто поставьте конденсаторы емкостью 22 пФ, вы точно не прогадаете.

    Также есть небольшая хитрость: изменяя емкость конденсатора C1, вы можете регулировать резонансную частоту в очень тонких пределах.

    Резистор R1 можно изменить от 1 до 20 МОм, а R2 — от нуля до 100 кОм. Здесь тоже есть правило: чем ниже частота кварца, тем больше номинал этих резисторов и наоборот.

    Максимальная частота кварца, которую можно вставить в схему, зависит от скорости КМОП-инвертора. Я взял микросхему 74HC04. Она не слишком быстрая. Он состоит из шести инверторов, но я буду использовать только один:

    .

    Вот ее распиновка:

    Подключив к этой цепи часовой кварц, возникла следующая осциллограмма:

    Кстати, эта часть схемы вам ни о чем не напоминает?

    Эта часть схемы используется для синхронизации AVR MK?

    Она самая! Просто недостающие элементы схемы уже есть в самом МК 😉

    А вообще советую не заморачиваться с этими самодельными кварцевыми генераторами и купить готовый кварцевый генератор в хорошем железном корпусе, вот так:

    Вот его вид сзади:

    Распиновку его я показал в предыдущей статье

    Путем подачи постоянного напряжения от 3.От 3 до 5 В с плюсом на # 8 и с минусом на # 4, на выходе # 5 я получил чистый, гладкий красивый меандр с частотой, записанной на кварцевом генераторе, то есть 1 мегагерц, с очень маленькими выбросами. .

    Красота!

    А китайский генератор частоты показал точную частоту:

    Отсюда делаем вывод: лучше купить готовый кварцевый генератор, чем убивать себе много времени и нервов на настройку схемы Пирса.Схема Пирса подойдет для тестирования резонаторов и для различных ваших самоделок.

    Микросхема k561la7, описание и электрическая схема. Принципиальная электрическая схема радио цепи. Принцип работы гирлянды на микросхеме KA561 LA7

    Простые радиостанции для начинающих

    В данной статье мы рассмотрим несколько простых электронных устройств на основе логических микросхем К561ЛА7 и К176ЛА7.В принципе, эти микросхемы практически одинаковы и имеют одно и то же назначение. Несмотря на небольшую разницу в некоторых параметрах, они практически взаимозаменяемы.

    Кратко о микросхеме К561ЛА7

    Микросхемы К561ЛА7 и К176ЛА7 представляют собой четыре элемента 2И-НЕ. Конструктивно они выполнены в черном пластиковом корпусе с 14 выводами. Первый выход микросхемы обозначен в виде метки (так называемого ключа) на корпусе. Это может быть как точка, так и выемка. Внешний вид микросхемы и распиновка выводов показаны на рисунках.

    Питание микросхем 9 вольт, напряжение питания подается на выводы: 7 вывод — «общий», 14 вывод — «+».
    При установке микросхем необходимо соблюдать осторожность с распиновкой; случайная установка микросхемы «наизнанку» выводит ее из строя. Паять микросхемы желательно паяльником мощностью не более 25 Вт.

    Напомним, что эти микросхемы были названы «логическими», так что у них всего два состояния — либо «логический ноль», либо «логическая единица».Причем на уровне «единицы» подразумевается напряжение, близкое к напряжению питания. Следовательно, при уменьшении напряжения питания самой микросхемы уровень «Логической единицы» будет меньше.
    Давайте проведем небольшой эксперимент (Рисунок 3)

    Сначала мы просто превращаем элемент микросхемы 2И-НЕ в НЕ, подключив для этого входы. К выходу микросхемы подключаем светодиод, а на вход будем подавать напряжение через переменный резистор, контролируя при этом напряжение.Для того, чтобы светодиод загорелся, необходимо на выходе микросхемы (это вывод 3) получить напряжение равное логической «1». Контролировать напряжение можно с помощью любого мультиметра, включив его в режим измерения постоянного напряжения (на схеме это PA1).
    Но немного поиграв с блоком питания, сначала подключаем одну батарею на 4,5 Вольта. Так как микросхема является инвертором, то для получения на выходе микросхемы «1» необходимо подать логический «0» на вход микросхемы.Поэтому мы начинаем наш эксперимент с логической «1» — то есть резистивный двигатель должен находиться в верхнем положении. Вращая ползунок переменного резистора, будем ждать, пока загорится светодиод. Напряжение на двигателе переменного резистора, а значит, и на входе микросхемы, будет около 2,5 вольт.
    Если подключить вторую батарею, то уже будет 9 Вольт, а светодиод в этом случае загорится при входном напряжении около 4 Вольт.

    Здесь, кстати, нужно небольшое уточнение.: возможно, что в вашем эксперименте могут быть другие результаты, отличные от приведенных выше. В этом нет ничего удивительного: в первых двух полностью идентичных микросхемах нет параметров и их параметры в любом случае будут разными, во-вторых, логическая микросхема может распознавать любое уменьшение входного сигнала как логический «0», и в нашем случае мы снизили входное напряжение в два раза, ну и в-третьих, в этом эксперименте мы пытаемся заставить цифровую микросхему работать в аналоговом режиме (то есть управляющий сигнал идет с нами плавно) и микросхему в свою очередь , работает как надо, когда определенный ороген мгновенно бросает логическое состояние.Но ведь именно этот порог для разных микросхем может отличаться.
    Однако цель нашего эксперимента была проста — нам нужно было доказать, что логические уровни напрямую зависят от напряжения питания.
    Еще один нюанс: это возможно только с микросхемами серии CMOS, которые не очень критичны к напряжению питания. С микрочипами серии TTL дело обстоит иначе — огромную роль играет их мощность и при работе допускается отклонение не более 5%

    Ну вот и короткое знакомство закончилось, перейдем к практике…

    Реле времени простое

    Схема устройства приведена на рисунке 4. Элемент микросхемы здесь включен так же, как и в эксперименте выше: входы закрыты. Пока кнопка-кнопка S1 разомкнута, конденсатор C1 находится в заряженном состоянии и через него не течет ток. Однако вход микросхемы также подключен к «общему» проводу (через резистор R1) и поэтому на входе микросхемы будет присутствовать логический «0».Поскольку элементом микросхемы является инвертор, это означает, что на выходе микросхемы будет логическая «1» и светодиод будет гореть.
    Закрываем кнопку. На входе микросхемы появится логическая «1» и, следовательно, на выходе будет «0», светодиод погаснет. Но при закрытии кнопки конденсатор С1 моментально разряжается. А это значит, что после того, как мы отпустим кнопку в конденсаторе, начнется процесс зарядки и пока он будет продолжаться, через него будет протекать электрический ток, поддерживая уровень логической «1» на входе микросхемы.То есть получается, что светодиод не загорается, пока не зарядится конденсатор С1. Время заряда конденсатора можно изменить, выбрав емкость конденсатора или изменив сопротивление резистора R1.

    Схема 2

    На первый взгляд, он почти такой же, как и предыдущий, только немного иначе включается кнопка с зависящим от времени конденсатором. И тоже будет работать немного иначе — в режиме ожидания светодиод не горит, при закрытии кнопки светодиод загорается сразу, а гаснет уже с задержкой.

    Программатор простой

    Если включить микросхему как показано на рисунке, то мы получим генератор световых импульсов. По сути, это простейший мультивибратор, принцип действия которого подробно описан на этой странице.
    Частота импульсов регулируется резистором R1 (можно даже переменным) и конденсатором С1.

    Управляемый указатель поворота

    Немного изменим схему мигалки (которая была выше на рисунке 6), введя в нее схему из уже знакомого реле времени — кнопки S1 и конденсатора C2.

    Что получаем: при закрытии кнопки S1 на входе элемента D1.1 будет логический «0». Это элемент И-НЕ, и поэтому не имеет значения, что происходит на втором входе, на выходе в любом случае будет «1».
    Эта же «1» поступит на вход второго элемента (это D1.2) и, следовательно, логический «0» будет твердо стоять на выходе этого элемента. И если это так, светодиод загорится и будет гореть постоянно.
    Как только мы отпускаем кнопку S1, начинается заряд конденсатора C2.Во время зарядки через него будет протекать ток, поддерживающий логический уровень «0» на выводе 2 микросхемы. Как только конденсатор зарядится, ток через него прекратится, мультивибратор начнет работать в обычном режиме — светодиод будет мигать.
    На следующей схеме представлена ​​та же цепочка, но она уже включена по-другому: при нажатии на кнопку светодиод будет мигать, а через некоторое время будет гореть постоянно.

    Простой твитер

    В этой схеме нет ничего особенно необычного: все мы знаем, что если подключить к выходу мультивибратора динамик или наушник, он начнет издавать прерывистые звуки.На низких частотах это будет просто «тик», а на высоких — скрип.
    Для эксперимента более интересна схема, представленная ниже:

    Вот опять знакомое реле времени, замыкаем кнопку S1, открываем и через некоторое время устройство начинает пищать.

    Микросхема К561ЛА7 (или ее аналоги К1561ЛА7, К176ЛА7, CD4011) содержит четыре логических элемента 2И-НЕ (рис. 1). Логика работы элемента 2 НЕ проста: если на обоих его входах есть логические единицы, то на выходе будет ноль, а если нет (то есть ноль на одном из входов или на обоих входы), то на выходе будет один.Микросхема К561ЛА7 представляет собой КМОП-логику, это означает, что ее элементы выполнены на полевых транзисторах, поэтому входное сопротивление К561ЛА7 очень велико, а потребление энергии от источника питания очень мало (это касается всех остальных микросхем. серии K561, K176, K1561 или CD40).

    На рисунке 2 показана схема простого реле времени с индикацией на светодиодах. Обратный отсчет начинается в момент включения питания переключателем S1. В самом начале конденсатор С1 разряжен и напряжение на нем небольшое (как логический ноль).Следовательно, на выходе D1.1 будет один, а на выходе D1.2 — ноль. Светодиод HL2 загорится, а светодиод HL1 не загорится. Это будет продолжаться до тех пор, пока C1 не будет заряжен через резисторы R3 и R5 до напряжения, которое элемент D1.1 понимает как логическую единицу. В этот момент на выходе D1.1 появляется ноль, а на выходе D1.2 — единица.

    Кнопка S2 служит для перезапуска реле времени (при нажатии на нее замыкается C1 и разряжается, а при отпускании снова начинается зарядка C1).Таким образом, обратный отсчет начинается с момента включения питания или с момента нажатия и отпускания кнопки S2. Светодиод HL2 указывает на то, что идет обратный отсчет, а светодиод HL1 указывает на то, что обратный отсчет завершен. А само время можно выставить переменным резистором R3.

    На вал резистора R3 можно надеть ручку с указателем и шкалой, на которой можно подписывать значения времени, измеряя их секундомером. С помощью сопротивлений резисторов R3 и R4 и емкости C1, как показано на схеме, вы можете установить выдержку от нескольких секунд до минуты и немного больше.

    Схема на рисунке 2 использует только два элемента микросхемы, но в ней есть еще два. С их помощью можно сделать так, чтобы реле времени по окончании срабатывания затвора издавало звуковой сигнал.

    На рисунке 3 показана схема реле времени со звуком. На элементах Д1 3 и Д1.4 выполнен мультивибратор, вырабатывающий импульсы с частотой около 1000 Гц. Эта частота зависит от сопротивления R5 и конденсатора C2. Между входом и выходом элемента D1.4 подключен пьезоэлектрический твитер, например, от электронных часов или телефонной трубки, мультиметра.Когда мультивибратор работает, он пищит.

    Вы можете управлять мультивибратором, изменяя логический уровень на выводе 12 D1.4. Когда нулевой мультивибратор тут не работает, а «твитер» В1 молчит. Когда единица. — пищит В1. Этот вывод (12) подключен к выходу элемента D1.2. Следовательно, пищит «гудок» при потухании HL2, то есть звуковой сигнал включается сразу после того, как реле времени отработало временной интервал.

    Если у вас нет пьезоэлектрического твитера, можно взять, например, микродинамический динамик от старого ресивера или наушников, телефона.Но подключать его нужно через транзисторный усилитель (рис. 4), иначе можно испортить микросхему.

    Однако, если нам не нужен светодиодный дисплей, мы снова можем обойтись только двумя элементами. На рисунке 5 показана схема реле времени, в которой есть только звуковой сигнал. Пока конденсатор С1 разряжен, мультивибратор блокируется логическим нулем и «твитер» молчит. И как только С1 зарядится до напряжения логической единицы, мультивибратор заработает, а В1 очистит Рисунок 6, схему устройства звуковой сигнализации, подавая прерывистые звуковые сигналы.Кроме того, можно регулировать тон звука и частоту прерывания. Его можно использовать, например, как маленькую сирену или домашний звонок.

    Мультивибратор выполнен на элементах Д1 3 и Д1.4. генерирующие импульсы звуковой частоты, которые через усилитель на транзисторе VT5 поступают в динамик В1. Тон звука зависит от частоты этих импульсов, а их частота может регулироваться переменным резистором R4.

    Для прерывания звука служит второй мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2. Он производит импульсы значительно меньшей частоты. Эти импульсы поступают на вывод 12 D1 3. При выключении логического нуля мультивибратора D1.3-D1.4 динамик молчит, а при единице — слышен звук. Таким образом получается прерывистый звук, тон которого можно регулировать резистором R4, а частота прерывания — R2. Громкость звука во многом зависит от динамика. Динамиком может быть что угодно (например, динамик от радио, телефона, радиоприемника или даже акустическая система от музыкального центра).

    На основе этой сирены можно сделать охранную сигнализацию, которая будет включаться каждый раз, когда кто-то открывает дверь в вашу комнату (рис. 7).

    Рассмотрим схему четырех электронных устройств, построенных на микросхеме К561ЛА7 (К176ЛА7). Принципиальная схема первого устройства показана на рисунке 1. Это мигающий свет. Микросхема формирует импульсы, которые поступают на базу транзистора VT1 и в те моменты, когда на его базу подается напряжение одного логического уровня (через резистор R2), она открывает и включает лампу накаливания, а в те моменты, когда напряжение на выводе 11 микросхемы равно нулю лампа гаснет.

    График, показывающий напряжение на выводе 11 микросхемы, показан на рисунке 1A.

    Рис.1А
    Микросхема содержит четыре логических элемента «2И», входы которых соединены между собой. В результате получается четыре инвертора (НЕ). Первые два D1.1 и D1.2 имеют мультивибратор, который генерирует импульсы (на выводе 4), форма которых показана на рисунке 1A. Частота этих импульсов зависит от параметров цепи, состоящей из конденсатора С1 и резистора R1.Примерно (без учета параметров микросхемы) эту частоту можно рассчитать по формуле F = 1 / (CxR).

    Работу такого мультивибратора можно объяснить следующим образом: когда на выходе D1.1 равен единице, на выходе D1.2 — ноль, это приводит к тому, что конденсатор С1 начинает заряжаться через R1, а на входе элемента D1.1 контролирует напряжение на C1. И как только это напряжение достигнет уровня логической единицы, схема перевернется, теперь на выходе D1 будет ноль.1 и один на выходе D1.2.

    Теперь конденсатор уже разряжается через резистор, и вход D1.1 будет следовать этому процессу, и как только напряжение на нем станет равным логическому нулю, схема снова включится. В результате уровень на выходе D1.2 будет импульсным, а на выходе D1.1 тоже будут импульсы, но в противофазе на выходе D1.2 (рисунок 1А).

    Усилитель мощности выполнен на элементах Д1.3 и Д1.4, без которых в принципе можно обойтись.

    В этой схеме можно использовать детали различных номиналов, пределы, в которые должны входить параметры деталей, отмечены на схеме. Например, R1 может иметь сопротивление от 470 кОм до 910 кОм, конденсатор C1 может иметь емкость от 0,22 мкФ до 1,5 мкФ, резистор R2 от 2 кОм до 3 кОм, и точно так же значения детали подписаны на других схемах.

    Рис. 1B
    Лампа накаливания от фонарика, а батарея разряжена на 4.5В или крона на 9В, но лучше взять две «плоские», соединенные последовательно. Распиновка (расположение выводов) транзистора КТ815 показана на Рисунке 1В.

    Второе устройство — это реле времени, таймер со звуковой сигнализацией в конце установленного периода времени (рисунок 2). В его основе лежит мультивибратор, частота которого значительно увеличена по сравнению с предпусковой конструкцией за счет уменьшения емкости конденсатора. Мультивибратор выполнен на элементах D1.2 и D1.3. Резистор R2 такой же, как R1 в схеме на Рисунке 1, а конденсатор (в данном случае C2) имеет значительно меньшую емкость, в диапазоне 1500-3300 пФ.

    В результате импульсы на выходе такого мультивибратора (вывод 4) имеют звуковую частоту. Эти импульсы поступают на усилитель, собранный на элементе D1.4, и на пьезоэлектрический излучатель звука, который при работе мультивибратора издает звук высокого или среднего тона. Излучатель звука — пьезокерамический зуммер, например, из звука телефонной трубки. Если у него три выхода, нужно спаять любые два из них, а затем опытным путем выбрать два из трех из них, при подключении максимальную громкость звука.

    Рис.2

    Мультивибратор работает только тогда, когда он есть на контакте 2 D1.2, если ноль, мультивибратор не генерирует. Это происходит потому, что элемент D1.2 является элементом «2И-НЕ», который, как вы знаете, отличается тем, что если к его одному входу применяется ноль, то на его выходе будет один, независимо от того, что происходит в его второй вход.

    Схема простого и доступного металлоискателя на микросхеме К561ЛА7, она же CD4011BE.Этот металлоискатель сможет собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель, но, несмотря на вместительность схемы, он имеет неплохие характеристики. Питается металлоискатель от обычной заводной головки, заряда которой хватает надолго, так как энергопотребление не велико.

    Металлоискатель собран всего на одной микросхеме К561ЛА7 (CD4011BE), что довольно распространено и доступно. Для настройки понадобится осциллограф или частотомер, но если собрать схему правильно, то эти устройства вообще не понадобятся.

    Схема металлоискателя

    Чувствительность металлоискателя

    Что касается чувствительности, но она неплохая для такого простого устройства, скажем, видит металлическую банку от консервов на расстоянии до 20 см. Монета номиналом 5 рублей, до 8 см. При обнаружении металлического объекта в наушниках будет слышен звуковой сигнал, чем ближе катушка к объекту, тем сильнее звук. Если объект имеет большую площадь, скажем, как люк канализации или поддон, то глубина обнаружения увеличивается.

    Компоненты металлоискателя

    В качестве транзисторов
    • можно использовать любые низкочастотные маломощные, например КТ315, КТ312, КТ3102 или их зарубежные аналоги BC546, BC945, 2SC639, 2SC1815
    • .
    • Микросхема соответственно K561LA7, можно заменить на аналог CD4011BE или K561LE5
    • Диоды малой мощности типа cd522B, cd105, cd106 или аналоги: in4148, in4001 и им подобные.
    • Конденсаторы на 1000 пФ, 22 нФ и 300 пФ должны быть керамическими, а лучше слюдяными, если они есть.
    • Резистор переменный 20 кОм, нужно брать с выключателем или выключателем отдельно.
    • Медный провод для катушки, подходящий ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,5-0,7 мм
    • Наушники обычные, низкоомные.
    • Аккумулятор на 9 вольт, заводная вполне подходит.

    Немного информации:

    Плату извещателя можно поместить в пластиковый корпус от автомата, как это сделать, читайте в этой статье :. В данном случае использовалась распределительная коробка))

    Если не перепутать номиналы деталей, правильно спаять схему и намотать катушку, то детектор сразу заработает без особых настроек.

    Если при первом включении детектора скрип и изменение частоты не слышны в наушниках при регулировке ручки «FREQUENCY», вам необходимо выбрать резистор 10 кОм, который включен последовательно с регулятором и / или конденсатором в этот генератор (300 пФ). Таким образом, мы делаем частоты генераторов модели и поиска одинаковыми.

    При возбуждении генератора появляется свист, шипение или искажения, припаяйте конденсатор 1000 пФ (1 нФ) с шестого вывода микросхемы к корпусу, как показано на схеме.

    Посмотрите частоту сигналов на контактах 5 и 6 микросхемы K561LA7 с помощью осциллографа или частотомера. Добиться их равенства описанным выше способом настройки. Рабочая частота генераторов может составлять от 80 до 200 кГц.

    Защитный диод (любой маломощный) нужен для защиты микросхемы, если к примеру вы неправильно подключаете аккумулятор, а такое бывает часто.))

    Катушка металлоискателя

    Катушка намотана проводом ПЭЛ или ПЭВ 0.5-0,7 мм на раме, диаметр которой может быть от 15 до 25 см и вмещает 100 витков. Чем меньше диаметр катушки, тем ниже чувствительность, но тем выше избирательность мелких объектов. Если вы собираетесь использовать металлоискатель для поиска черного металла, то лучше сделать катушку большего диаметра.

    Катушка может содержать от 80 до 120 витков, после намотки ее необходимо плотно обмотать изолентой, как показано на схеме ниже.

    Теперь нужно сверху изоленту, обернуть тонкой фольгой, подходящей пищей или шоколадом. Накручивать до конца не обязательно, а оставьте пару сантиметров, как показано ниже. Обратите внимание, фольга наматывается аккуратно, лучше нарезать ровные полоски шириной 2 см и обмотать катушку как изоленту.

    Теперь снова плотно обмотайте катушку изолентой.

    Катушка готова, теперь можно закрепить на диэлектрическом каркасе, сделать стержень и собрать все в кучу.Пруток можно паять из полипропиленовых труб и фитингов диаметром до 20 мм.

    Для соединения катушки со схемой подойдет провод с двойным экранированием (экран на корпусе), например, тот, который соединяет телевизор с DVD-плеером (аудио-видео).

    Как должен работать металлоискатель

    При включении используйте ручку «частота» для настройки низкочастотного грохота в наушниках, а когда вы приближаетесь к металлу, частота меняется.

    Второй вариант, чтобы гул в ушах «не стоял», выставил ноль ударов, т.е.е. объединить две частоты. Тогда в наушниках будет тишина, но как только мы поднесем катушку к металлу, частота поискового генератора изменится и в наушниках появится писк. Чем ближе к металлу, тем выше частота в наушниках. Но чувствительность у этого метода невелика. Устройство будет реагировать только тогда, когда генераторы сильно расстроены, например, когда они поднесены к крышке банки.

    Расположение DIP-деталей на плате.

    Расположение SMD деталей на плате.

    Сборка платы металлоискателя

    На основе микросхемы К561ЛА7 можно собрать генератор, который можно использовать на практике для генерации импульсов для любых систем, либо импульсы, которые можно усилить через транзисторы, либо тиристоры могут управлять световыми устройствами (светодиодами, лампами). В итоге на этой микросхеме можно собрать гирлянду или ходовые огни. Далее в статье вы найдете принципиальную схему подключения микросхемы К561ЛА7, печатную плату с расположением на ней радиоэлементов и описание сборки.

    Принцип работы гирлянды на микросхеме КА561 LA7

    Микросхема начинает формировать импульсы в первом из 4-х элементов 2И-НЕ. Длительность импульса свечения светодиода зависит от емкости конденсатора C1 для первого элемента и, соответственно, C2 и C3 для второго и третьего. Транзисторы фактически являются управляемыми «ключами», когда управляющее напряжение подается с элементов микросхемы на базу, при их открытии они пропускают электрический ток от источника питания и питают схему светодиода.
    Питание осуществляется от источника питания 9 В с номинальным током не менее 100 мА. При правильной установке монтажную схему не нужно настраивать и она сразу готова к работе.

    Обозначение радиоэлементов в гирлянде и их номиналы по приведенной выше схеме

    R1, R2, R3 3 мОм — 3 шт .;
    R4, R5, R6 75-82 Ом — 3 шт .;
    C1, C2, C3 0,1 мкФ — 3 шт .;
    HL1-HL9 LED AL307 — 9 шт .; Микросхема
    D1 К561ЛА7 — 1 шт.;

    На плате показаны пути травления, размеры печатной платы и расположение радиоэлементов при пайке. Для травления платы можно использовать плату с односторонним медным покрытием. При этом на плату устанавливаются все 9 светодиодов, если светодиоды собраны в цепочку — гирлянду, а не монтируются на плате, то ее габариты могут быть уменьшены.

    Технические характеристики микросхемы К561ЛА7:

    Напряжение питания 3-15 В;
    — 4 логических элемента 2И-НЕ.

    САМОЕ ПРОСТОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КРАЖИ — ДОМАШНИЕ АВТО

    Поделиться

    Штифт

    Твитнуть

    Отправить

    Поделиться

    Отправить

    Простое, но эффективное противоугонное устройство своими руками. Такое приспособление можно изготовить довольно быстро и просто. Сложных и дорогих запчастей не требуется, но, несмотря на это, устройство может очень пригодиться в защите вашего любимого «коня». В настоящее время противоугонные устройства пошли по пути усложнения, и в их производстве уже присутствуют даже космические технологии, но, несмотря на это, безопасность автомобилей по-прежнему актуальна.Угонщики автомобилей также разрабатывают и применяют те же самые современные технологии.
    Возможно, это простое устройство станет тем инструментом, который запутает похитителя, который надеется, что везде есть «крутые» противоугонные устройства.
    Схема работает следующим образом: противоугонный включен. Злоумышленник открывает дверь, включает зажигание, заводит двигатель и радуется, что ему это удалось. Но вдруг двигатель глохнет. Он запускает его снова, но через 5-15 секунд (в зависимости от того, как вы отрегулировали противоугонное устройство) двигатель снова останавливается и возникает ощущение, что есть проблемы с топливной системой.Но неисправность он не обнаружит, так как реле времени блокирует систему зажигания двигателя с задержкой времени блокировки, а не топливную.
    Предлагаемое противоугонное устройство, по сути, представляет собой реле с задержкой включения.

    Вот его схема


    Для этого устройства используются детали.
    • Микросхема D1 — К176ЛА7 или ее импортный аналог CD4011.
    • Транзистор VT1 — КТ315 с любой буквой или импорт 2SC634, 2SC633, BFP722, 2N2712, BFP720, BFP721, BFP719.
    • Транзистор VT2 — КТ815 или БД 135, БД 139, БД 137.
    • Конденсатор С1 — 33 мкФ 25 вольт.
    • Конденсатор С2 — 10-20 мкФ 25 вольт. Этот конденсатор является установкой времени, это означает, что время задержки до включения реле зависит от его емкости. С конденсатором 10 MkF время составляет около 7 секунд, а 20 MkF составляет около 15 секунд, но это также зависит от резистора R1, который также является составляющей времени главной цепи — R1 — C2 и времени. также зависит от его стойкости.
    • R1 составляет около 300 кОм, но я установил потенциометр на 680 кОм, чтобы иметь возможность продемонстрировать изменение задержки до включения реле Rel1 в зависимости от значения его сопротивления.В готовом устройстве, когда вы решите, какая выдержка вам подходит, потенциометр можно заменить на постоянное сопротивление, равное сопротивлению потенциометра.
    • R2 — 100 Ом.
    • S1 — любой тумблер, переключатель, который вам нравится. Он будет надежно спрятан в салоне автомобиля.
    • Тумблер подключен к клемме 1, а тумблер подключен к проводу, на который подается питание после включения зажигания.
    • Клемма 2 подключается к проводу прерывателя зажигания.При включении устройства контакт противоугонного реле замыкает провод прерывателя на массу и тем самым отключает двигатель.
    • Клемма 3 заземлена.
    • Лучше сделать устройство на макетной плате, так проще и быстрее.

    Устройство в сборе


    Припаиваем провода к тумблеру и потенциометру и подключаем их в цепь.
    Подключаем готовый прибор к аккумулятору на 12 вольт.
    Работает противоугонное устройство.
    Плата прибора должна быть помещена в корпус и заполнена герметиком во избежание механических повреждений и коротких замыканий.
    Посмотрите видео, в котором показана зависимость задержки перед включением реле от сопротивления потенциометра.

    Поделиться

    Штифт

    Твитнуть

    Отправить

    Поделиться

    Отправить

    Посмотрите видео: 5 лучших автомобильных противоугонных устройств (август 2021 г.).

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *