Ας δούμε τα κυκλώματα τεσσάρων ηλεκτρονικών συσκευών που έχουν κατασκευαστεί στο μικροκύκλωμα K561LA7 (K176LA7). Το σχηματικό διάγραμμα της πρώτης συσκευής φαίνεται στο Σχήμα 1. Αυτό είναι ένα φως που αναβοσβήνει. Το μικροκύκλωμα παράγει παλμούς που φτάνουν στη βάση του τρανζίστορ VT1 και σε εκείνες τις στιγμές που τροφοδοτείται μια τάση ενός μόνο λογικού επιπέδου στη βάση του (μέσω της αντίστασης R2), ανοίγει και ανάβει τη λάμπα πυρακτώσεως και σε εκείνες τις στιγμές που η Η τάση στον ακροδέκτη 11 του μικροκυκλώματος είναι ίση με μηδενική στάθμη η λυχνία σβήνει.
Ένα γράφημα που απεικονίζει την τάση στον ακροδέκτη 11 του μικροκυκλώματος φαίνεται στο Σχήμα 1Α.
Εικ.1Α
Το μικροκύκλωμα περιέχει τέσσερα λογικά στοιχεία "2AND-NOT", των οποίων οι είσοδοι συνδέονται μεταξύ τους. Το αποτέλεσμα είναι τέσσερις μετατροπείς ("ΟΧΙ". Οι δύο πρώτοι D1.1 και D1.2 περιέχουν έναν πολυδονητή που παράγει παλμούς (στον ακροδέκτη 4), το σχήμα του οποίου φαίνεται στο Σχήμα 1Α. Η συχνότητα αυτών των παλμών εξαρτάται από παραμέτρους του κυκλώματος που αποτελείται από τον πυκνωτή C1 και την αντίσταση R1. Κατά προσέγγιση (χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι παράμετροι του μικροκυκλώματος) αυτή η συχνότητα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο F = 1/(CxR).
Η λειτουργία ενός τέτοιου πολυδονητή μπορεί να εξηγηθεί ως εξής: όταν η έξοδος D1.1 είναι μία, η έξοδος D1.2 είναι μηδέν, αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι ο πυκνωτής C1 αρχίζει να φορτίζει μέσω του R1 και η είσοδος του στοιχείου D1. 1 παρακολουθεί την τάση στο C1. Και μόλις αυτή η τάση φτάσει στο επίπεδο της λογικής, το κύκλωμα φαίνεται να αναποδογυρίζει, τώρα η έξοδος D1.1 θα είναι μηδέν και η έξοδος D1.2 θα είναι μία.
Τώρα ο πυκνωτής θα αρχίσει να εκφορτίζεται μέσω της αντίστασης και η είσοδος D1.1 θα παρακολουθεί αυτή τη διαδικασία και μόλις η τάση σε αυτόν γίνει ίση με λογικό μηδέν, το κύκλωμα θα αναποδογυρίσει ξανά. Ως αποτέλεσμα, η στάθμη στην έξοδο D1.2 θα είναι παλμοί και στην έξοδο D1.1 θα υπάρχουν επίσης παλμοί, αλλά σε αντιφάση προς τους παλμούς στην έξοδο D1.2 (Εικόνα 1Α).
Ένας ενισχυτής ισχύος κατασκευάζεται στα στοιχεία D1.3 και D1.4, τα οποία, κατ 'αρχήν, μπορούν να διαγραφούν.
Σε αυτό το διάγραμμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μέρη μιας μεγάλης ποικιλίας ονομασιών· τα όρια εντός των οποίων πρέπει να χωρούν οι παράμετροι των εξαρτημάτων σημειώνονται στο διάγραμμα. Για παράδειγμα, το R1 μπορεί να έχει αντίσταση από 470 kOhm έως 910 kOhm, ο πυκνωτής C1 μπορεί να έχει χωρητικότητα από 0,22 μF έως 1,5 μF, η αντίσταση R2 - από 2 kOhm έως 3 kOhm και οι ονομασίες των εξαρτημάτων σε άλλα κυκλώματα υπογράφονται στο τον ίδιο τρόπο.
Εικ.1Β
Ο λαμπτήρας πυρακτώσεως είναι από φακό και η μπαταρία είναι είτε μπαταρία 4,5 V ή μπαταρία Krona 9V, αλλά είναι καλύτερα να πάρετε δύο "επίπεδες" συνδεδεμένες σε σειρά. Το pinout (θέση ακίδας) του τρανζίστορ KT815 φαίνεται στο Σχήμα 1B.
Η δεύτερη συσκευή είναι ένα ρελέ χρόνου, ένα χρονόμετρο με ηχητικό συναγερμό για το τέλος της καθορισμένης χρονικής περιόδου (Εικόνα 2). Βασίζεται σε έναν πολυδονητή, η συχνότητα του οποίου είναι πολύ αυξημένη σε σύγκριση με τον προηγούμενο σχεδιασμό, λόγω μείωσης της χωρητικότητας του πυκνωτή. Ο πολυδονητής κατασκευάζεται στα στοιχεία D1.2 και D1.3. Η αντίσταση R2 είναι η ίδια με την R1 στο κύκλωμα στο Σχήμα 1 και ο πυκνωτής (σε αυτήν την περίπτωση C2) έχει σημαντικά χαμηλότερη χωρητικότητα, στην περιοχή 1500-3300 pF.
Ως αποτέλεσμα, οι παλμοί στην έξοδο ενός τέτοιου πολυδονητή (ακίδα 4) έχουν συχνότητα ήχου. Αυτοί οι παλμοί αποστέλλονται σε έναν ενισχυτή συναρμολογημένο στο στοιχείο D1.4 και σε έναν πιεζοηλεκτρικό εκπομπό ήχου, ο οποίος παράγει ήχο υψηλού ή μεσαίου τόνου όταν λειτουργεί ο πολυδονητής. Ο εκπομπός ήχου είναι ένας πιεζοκεραμικός βομβητής, για παράδειγμα από ένα κουδούνισμα τηλεφώνου. Εάν έχει τρεις ακίδες, πρέπει να κολλήσετε οποιαδήποτε δύο από αυτές και, στη συνέχεια, να επιλέξετε πειραματικά δύο από τις τρεις, όταν συνδεθεί, η ένταση του ήχου είναι μέγιστη.
Εικ.2
Ο πολυδονητής λειτουργεί μόνο όταν υπάρχει ένα στον ακροδέκτη 2 του D1.2· εάν είναι μηδέν, ο πολυδονητής δεν δημιουργεί. Αυτό συμβαίνει επειδή το στοιχείο D1.2 είναι ένα στοιχείο "2AND-NOT", το οποίο, όπως είναι γνωστό, διαφέρει στο ότι εάν εφαρμοστεί ένα μηδέν στη μία του είσοδο, τότε η έξοδος του θα είναι ένα, ανεξάρτητα από το τι συμβαίνει στη δεύτερη είσοδο του. .
Για να ξεκινήσετε το χρονόμετρο, πατήστε το κουμπί SB1, επιτρέποντας στον πυκνωτή C1 (και C2, εάν είναι συνδεδεμένος με διακόπτη SA1) να αποφορτιστεί. Μετά την απελευθέρωση του κουμπιού, ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει μέσω της αντίστασης R2 ή μιας αλυσίδας συνδεδεμένων σε σειρά αντιστάσεων R2-R12 - αυτό εξαρτάται από τη θέση της κινούμενης επαφής του διακόπτη SA2. Μόλις η τάση στις εισόδους του στοιχείου DD1.1 φτάσει στο κατώφλι μεταγωγής, εμφανίζεται ένα λογικό επίπεδο 1 στην έξοδο του στοιχείου και η γεννήτρια ανάβει. Οι ταλαντώσεις του με συχνότητα περίπου 1000 Hz θα αποστέλλονται μέσω ενός μετατροπέα και ενός ενισχυτή στα ακουστικά, που είναι μια ένδειξη ήχου. Απαιτείται ένας ενισχυτής για να ταιριάζει το φορτίο (τηλέφωνο) με την έξοδο του μετατροπέα. Όταν δεν υπάρχει ταλάντωση, το τρανζίστορ είναι σε κατάσταση απενεργοποίησης. Αυτό εξασφαλίζει την υψηλή απόδοση του χρονοδιακόπτη - σε κατάσταση αναμονής καταναλώνει ρεύμα όχι μεγαλύτερο από 0,5 mA.
Ο χρονοδιακόπτης χρησιμοποιεί αντιστάσεις MLT-0.125, πυκνωτές O και C2-K53-14 (το C2 αποτελείται από έξι παράλληλα συνδεδεμένους πυκνωτές), SZ-KLS. Για αυτά τα εξαρτήματα σχεδιάζεται ένα τυπωμένο (Εικ. Τ-5), κατασκευασμένο από φύλλο υαλοβάμβακα με πάχος 1,5 mm. Οποιαδήποτε τρανζίστορ της σειράς MP39-MP42 μπορούν να λειτουργήσουν στη θέση του τρανζίστορ VT1. Αντί για τους ενδεικνυόμενους πυκνωτές K53-14, είναι κατάλληλοι άλλοι πυκνωτές με χαμηλό ρεύμα διαρροής (για παράδειγμα, ETO ή K52-2), αλλά οι διαστάσεις της πλακέτας ενδέχεται να πρέπει να αλλάξουν για αυτούς.
Ένδειξη ήχου BF1 - οποιαδήποτε τηλεφωνική κάψουλα (ακουστικά) με αντίσταση περιέλιξης 40...120 Ohms. Μπορεί να αντικατασταθεί με μια δυναμική κεφαλή μικρού μεγέθους, για παράδειγμα 0.1GD-6, αλλά πρέπει να συνδεθεί στο κύκλωμα συλλέκτη του τρανζίστορ μέσω ενός μετασχηματιστή εξόδου από έναν δέκτη μικρού μεγέθους όπως "Selga", "Falcon" . Η ένταση του ήχου και στις δύο επιλογές ρυθμίζεται επιλέγοντας τις αντιστάσεις R16 και R15.
Το κουμπί SB1 και ο διακόπτης SA1 μπορούν να είναι οποιουδήποτε τύπου και συνιστάται η χρήση του διακόπτη SA2 με 11 θέσεις (για παράδειγμα, 11P1N) με κεραμική σανίδα. Οι αντιστάσεις R2-R13 είναι τοποθετημένες στα πέταλα της σανίδας.
Πηγή τροφοδοσίας GB1 - "Krona" ή μπαταρία 7D-0.115. Ο χρονοδιακόπτης λειτουργεί σταθερά όταν η τάση τροφοδοσίας πέσει στα 4 V, αλλά ταυτόχρονα η διάρκεια των ταχυτήτων κλείστρου θα αυξηθεί ελαφρώς και η ένταση του ηχητικού σήματος θα μειωθεί.
Και τα υπόλοιπα μέρη του χρονοδιακόπτη τοποθετούνται στο περίβλημα (Εικ. Τ-6), το οποίο μπορεί να είναι σπιτικό ή έτοιμο (ας πούμε, το περίβλημα ενός δέκτη τρανζίστορ μικρού μεγέθους).
Η ρύθμιση ενός χρονοδιακόπτη καταλήγει στην επιλογή του πυκνωτή C2 και των αντιστάσεων R2-R12. Η χωρητικότητα του πυκνωτή πρέπει να είναι τέτοια ώστε όταν συνδέεται με διακόπτη SA1, η ταχύτητα κλείστρου, για παράδειγμα στην πρώτη υποπεριοχή, να αυξάνεται 10 φορές. Πιο συγκεκριμένα, η ταχύτητα κλείστρου που υποδεικνύεται για το πρώτο υποεύρος ρυθμίζεται επιλέγοντας την αντίσταση R2, για τη δεύτερη υποζώνη - επιλέγοντας αντίσταση R3, για την τρίτη - επιλέγοντας αντίσταση R4 κ.λπ. Φυσικά, οι ταχύτητες κλείστρου μπορεί να είναι διαφορετικά σε σύγκριση με αυτά που υποδεικνύονται στο διάγραμμα - απλά πρέπει να εγκαταστήσετε αντιστάσεις R2 —-R12 αντίστοιχες αντιστάσεις.
Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε το χρονόμετρο για τη μέτρηση σύντομων εκθέσεων (έως 30 λεπτά), μπορεί να απλοποιηθεί αντικαθιστώντας τον διακόπτη SA2 και τις αντιστάσεις R3-R13 με μια μεταβλητή αντίσταση με αντίσταση 3,3...4,7 MOhm.
B.S. Ιβάνοφ. Εγκυκλοπαίδεια της αρχής του ραδιοερασιτέχνη
Μερικά ψηφιακά λογικά μικροκυκλώματα CMOS, όπως τα K176LA7, K176LE5, K561LA7, K561LE5, καθώς και ξένα ανάλογα 4001, 4011, μπορούν επίσης να λειτουργήσουν σε λειτουργία γραμμικής ενίσχυσης.
Για να γίνει αυτό, η είσοδος και η έξοδος του λογικού στοιχείου πρέπει να συνδεθούν με μια αντίσταση ή ένα κύκλωμα RC αρνητικής ανάδρασης, το οποίο θα εφαρμόσει τάση από την έξοδο του στοιχείου στην είσοδό του και, ως αποτέλεσμα, θα δημιουργηθεί η ίδια τάση στην είσοδο και στην έξοδο του στοιχείου, κάπου μεταξύ της τιμής του λογικού μηδενός και της λογικής μονάδας. Για συνεχές ρεύμα, το στοιχείο θα βρίσκεται σε λειτουργία σταδίου ενισχυτή.
Και το κέρδος θα εξαρτηθεί από τις παραμέτρους αυτού του κυκλώματος OOS. Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, τα λογικά στοιχεία των παραπάνω μικροκυκλωμάτων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναλογικοί ενισχυτές.
Σχηματικό διάγραμμα ULF χαμηλής ισχύος
Το σχήμα 1 δείχνει ένα κύκλωμα ULF χαμηλής ισχύος που βασίζεται στο μικροκύκλωμα K561LA7 (4011). Ο ενισχυτής αποδεικνύεται ότι είναι δύο σταδίων, αν είναι σωστό να μιλήσουμε για στάδια εδώ. Το πρώτο στάδιο γίνεται στο λογικό στοιχείο D1.1, η είσοδος και η έξοδος του διασυνδέονται με ένα κύκλωμα OOS που αποτελείται από αντιστάσεις R2, R3 και πυκνωτή C4.
Στην πράξη, το κέρδος εδώ εξαρτάται από την αναλογία των αντιστάσεων των αντιστάσεων R2 και R3.
Εικ.1. Σχηματικό διάγραμμα ενός ενισχυτή ισχύος χαμηλής συχνότητας που βασίζεται στο μικροκύκλωμα K176LA7.
Το σήμα εισόδου AF μέσω του ρυθμιστή έντασης στην αντίσταση R1 παρέχεται μέσω του διαχωριστικού πυκνωτή C1 στην είσοδο του στοιχείου D1.1. Το σήμα ενισχύεται από αυτό και αποστέλλεται στον ενισχυτή ισχύος εξόδου στα υπόλοιπα τρία στοιχεία του μικροκυκλώματος, που συνδέονται παράλληλα για να αυξήσουν την ισχύ εξόδου τους.
Η βαθμίδα εξόδου φορτώνεται στο μικροσκοπικό ηχείο Β1 μέσω του πυκνωτή απομόνωσης C3. Η ισχύς εξόδου δεν έχει αξιολογηθεί, αλλά υποκειμενικά το ULF είναι περίπου τόσο δυνατό όσο το ULF ενός ραδιοφώνου τσέπης με ισχύ εξόδου περίπου 0,1 W.
Δοκίμασα μια ποικιλία ηχείων, από 4 Ohms έως 120 Ohm. Λειτουργεί με οποιονδήποτε. Φυσικά η ένταση ποικίλλει. Δεν απαιτείται σχεδόν καμία ρύθμιση.
Όταν η τάση τροφοδοσίας είναι μεγαλύτερη από 5-6V, εμφανίζεται σημαντική παραμόρφωση.
Κύκλωμα δέκτη εκπομπής άμεσης ενίσχυσης
Το δεύτερο σχήμα δείχνει το κύκλωμα ενός δέκτη εκπομπής άμεσης ενίσχυσης για τη λήψη ραδιοφωνικών σταθμών στη μεγάλη ή μεσαία περιοχή κυμάτων.
Το κύκλωμα ULF είναι σχεδόν το ίδιο με το σχήμα 1, αλλά διαφέρει στο ότι ένα στοιχείο του μικροκυκλώματος αποκλείεται από τη βαθμίδα εξόδου και ένας ενισχυτής ραδιοσυχνοτήτων κατασκευάζεται σε αυτό, ενώ, φυσικά, η ισχύς του σταδίου εξόδου, θεωρητικά , έχει μειωθεί, αλλά πρακτικά δεν ακούγεται τίποτα, δεν παρατηρήθηκε διαφορά.
Και έτσι, στο στοιχείο D1.4 γίνεται το URCH. Για να μεταφερθεί σε λειτουργία ενίσχυσης, ένα κύκλωμα OOS συνδέεται μεταξύ της εξόδου και της εισόδου του, που αποτελείται από την αντίσταση R4 και ένα κύκλωμα εισόδου που σχηματίζεται από πηνίο L1 και μεταβλητό πυκνωτή C6.
Εικ.2. Σχηματικό διάγραμμα του δέκτη στο μικροκύκλωμα K176LA7, K176LE5, CD4001.
Το κύκλωμα συνδέεται απευθείας στην είσοδο του ενισχυτή RF, αυτό κατέστη δυνατό λόγω της υψηλής σύνθετης αντίστασης εισόδου των στοιχείων λογικού IC CMOS.
Το πηνίο L1 είναι μια μαγνητική κεραία. Τυλίγεται σε ράβδο φερρίτη με διάμετρο 8 mm και μήκος 12 mm (μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε μήκος, αλλά όσο μεγαλύτερο, τόσο καλύτερη είναι η ευαισθησία του δέκτη). Για λήψη σε μεσαία κύματα, η περιέλιξη πρέπει να περιέχει 80-90 στροφές.
Για λήψη σε μεγάλα κύματα - περίπου 250. Σύρμα, σχεδόν οποιαδήποτε περιέλιξη. Τυλίξτε το πηνίο μεσαίου κύματος για να γυρίσει και το πηνίο μεγάλου κύματος σε 5-6 τμήματα.
Μεταβλητός πυκνωτής C6 - από το "θρυλικό" κιτ συναρμολόγησης δέκτη "Yunost KP-101" της δεκαετίας του '80 του περασμένου αιώνα. Αλλά, φυσικά, είναι επίσης δυνατό και κάποιο άλλο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι χρησιμοποιώντας το KPI από έναν δέκτη υπερετερόδυνης τσέπης, συνδέοντας τα τμήματα του παράλληλα (θα υπάρχει μέγιστη χωρητικότητα 440-550 pF ανάλογα με τον τύπο του KPI), θα είναι δυνατό να μειωθεί ο αριθμός των στροφών του το πηνίο L1 κατά δύο ή περισσότερες φορές.
Από την έξοδο RF έως το D1.4, η ενισχυμένη τάση RF τροφοδοτείται μέσω του πυκνωτή απομόνωσης C8 σε έναν ανιχνευτή διόδου στις διόδους γερμανίου VD1 και VD2. Οι δίοδοι πρέπει να είναι γερμανίου. Αυτά μπορεί να είναι D9 με άλλους δείκτες γραμμάτων, καθώς και δίοδοι D18, D20, GD507 ή ξένης κατασκευής.
Το σήμα που ανιχνεύεται απομονώνεται στον πυκνωτή C9 και, μέσω του ρυθμιστή έντασης στο R1, πηγαίνει στο ULF, που δημιουργείται στα υπόλοιπα στοιχεία αυτού του μικροκυκλώματος.
Εφαρμογή λογικών στοιχείων σε άλλα κυκλώματα
Εικ.3. Σχέδιο μαγνητικού αισθητήρα σε λογικό στοιχείο.
Τα λογικά στοιχεία σε λειτουργία ενίσχυσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε άλλα κυκλώματα, για παράδειγμα, το Σχήμα 3 δείχνει ένα κύκλωμα ενός μαγνητικού αισθητήρα, στην έξοδο του οποίου εμφανίζεται ένας παλμός εναλλασσόμενης τάσης όταν ο μαγνήτης κινείται μπροστά από το πηνίο ή ο πυρήνας του πηνίου κινείται.
Οι παράμετροι του πηνίου εξαρτώνται από τη συγκεκριμένη συσκευή στην οποία θα λειτουργεί αυτός ο αισθητήρας. Είναι επίσης δυνατό να συμπεριληφθεί ένα δυναμικό μικρόφωνο ή ένα δυναμικό μεγάφωνο ως πηνίο, έτσι ώστε αυτό το κύκλωμα να λειτουργεί ως ενισχυτής σήματος από αυτό. Για παράδειγμα, σε ένα κύκλωμα όπου πρέπει να αντιδράσετε σε θόρυβο ή κρούσεις στην επιφάνεια στην οποία είναι τοποθετημένος αυτός ο αισθητήρας.
Tulgin Yu. M. RK-2015-12.
