Lihtsad raadioahelad algajatele
Selles artiklis vaatleme mitmeid lihtsaid elektroonilisi seadmeid, mis põhinevad K561LA7 ja K176LA7 loogikakiipidel. Põhimõtteliselt on need mikroskeemid peaaegu samad ja neil on sama eesmärk. Vaatamata mõne parameetri väikesele erinevusele on need praktiliselt vahetatavad.
Lühidalt K561LA7 kiibist
Mikroskeemid K561LA7 ja K176LA7 on neli 2I-NOT elementi. Struktuurselt on need valmistatud 14 tihvtiga mustast plastikust korpuses. Mikroskeemi esimene tihvt on tähistatud märgina (nn võti) korpusel. See võib olla kas punkt või sälk. Mikroskeemide ja kontaktide välimus on näidatud joonistel.
Mikroskeemide toiteallikas on 9 volti, toitepinge antakse kontaktidele: tihvt 7 on "tavaline", tihv 14 on "+".
Mikroskeemide paigaldamisel tuleb tihvtiga olla ettevaatlik, mikrolülituse kogemata paigaldamine “seest väljapoole” kahjustab seda. Mikroskeeme on soovitatav jootma jootekolbiga, mille võimsus ei ületa 25 vatti.
Tuletagem meelde, et neid mikroskeeme nimetati "loogilisteks", kuna neil on ainult kaks olekut - kas "loogiline null" või "loogiline üks". Veelgi enam, "ühe" tasemel eeldatakse toitepingele lähedast pinget. Järelikult, kui mikrolülituse enda toitepinge väheneb, on "loogilise üksuse" tase madalam.
Teeme väikese katse (joonis 3)
Esiteks muudame 2I-NOT kiibi elemendi lihtsalt EI, ühendades selleks sisendid. Ühendame LED-i mikrolülituse väljundiga ja toitepinge sisendiga läbi muutuva takisti, kontrollides samal ajal pinget. LED-i süttimiseks on vaja mikrolülituse väljundis (see on tihvt 3) saada pinge, mis on võrdne loogilise "1"-ga. Pinget saate juhtida mis tahes multimeetri abil, lülitades selle alalispinge mõõtmise režiimile (skeemil on see PA1).
Aga mängime natuke toiteallikaga - kõigepealt ühendame ühe 4,5 V aku. Kuna mikrolülitus on inverter, siis selleks, et saada mikroskeemi väljundis “1”, on vaja, vastupidi, loogilise "0" lisamiseks mikrolülituse sisendile. Seetõttu alustame oma katset loogilise "1"-ga - see tähendab, et takisti liugur peaks olema ülemises asendis. Muutuva takisti liugurit pöörates ootame, kuni LED süttib. Muutuva takistiga mootori pinge ja seega ka mikrolülituse sisendis on umbes 2,5 volti.
Kui ühendame teise aku, saame 9 volti ja sel juhul süttib LED, kui sisendpinge on ligikaudu 4 volti.
Siin, muide, on vaja anda väike selgitus: On täiesti võimalik, et teie katses võib olla muid tulemusi, mis erinevad ülaltoodust. Selles pole midagi üllatavat: esiteks pole kahte täiesti identset mikrolülitust ja nende parameetrid on igal juhul erinevad, teiseks võib loogiline mikroskeem tuvastada sisendsignaali mis tahes vähenemise loogilise "0"-na ja meie puhul alandasime sisendpinget kaks korda ja kolmandaks proovime selles katses sundida digitaalset mikrolülitust töötama analoogrežiimis (st meie juhtsignaal läheb sujuvalt) ja mikroskeem töötab omakorda nii nagu peab - kui kui teatud lävi on saavutatud, lähtestab see loogilise oleku koheselt. Kuid see sama lävi võib erinevate mikroskeemide puhul erineda.
Meie katse eesmärk oli aga lihtne – pidime tõestama, et loogilised tasemed sõltuvad otseselt toitepingest.
Veel üks nüanss: see on võimalik ainult CMOS-seeria mikroskeemidega, mis ei ole toitepinge jaoks väga olulised. TTL-seeria mikroskeemidega on asjad teisiti - võimsus mängib neis tohutut rolli ja töötamise ajal on lubatud kõrvalekalle kuni 5%.
Noh, põgus tutvus on läbi, läheme harjutama...
Lihtne ajarelee
Seadme skeem on näidatud joonisel 4. Siin on mikrolülituse element kaasatud samamoodi nagu ülaltoodud katses: sisendid on suletud. Kui nupp S1 on avatud, on kondensaator C1 laetud ja sellest ei voola vool. Kuid mikrolülituse sisend on ühendatud ka "ühise" juhtmega (takisti R1 kaudu) ja seetõttu on mikroskeemi sisendis loogiline "0". Kuna mikroskeemi element on inverter, tähendab see, et mikroskeemi väljund osutub loogiliseks "1" ja LED süttib.
Sulgeme nupu. Mikroskeemi sisendisse ilmub loogiline "1" ja seetõttu on väljund "0", LED kustub. Kuid kui nupp on suletud, tühjeneb kondensaator C1 koheselt. See tähendab, et pärast nupu vabastamist algab kondensaatoris laadimisprotsess ja selle jätkudes voolab läbi selle elektrivool, säilitades mikrolülituse sisendis loogilise taseme “1”. See tähendab, et selgub, et LED ei sütti enne, kui kondensaator C1 on laetud. Kondensaatori laadimisaega saab muuta, valides kondensaatori mahtuvuse või muutes takisti R1 takistust.
Skeem kaks
Esmapilgul on see peaaegu sama, mis eelmine, kuid ajastuskondensaatoriga nupp lülitatakse sisse veidi teisiti. Ja see töötab ka veidi teisiti - ooterežiimis LED ei sütti, kui nupp on suletud, süttib LED kohe, kuid kustub pärast viivitust.
Lihtne vilkur
Kui lülitame mikroskeemi sisse nagu joonisel näidatud, saame valgusimpulsside generaatori. Tegelikult on see kõige lihtsam multivibraator, mille tööpõhimõtet on sellel lehel üksikasjalikult kirjeldatud.
Impulsi sagedust reguleerivad takisti R1 (saate isegi muuta muutuvaks) ja kondensaator C1.
Kontrollitav vilkur
Muudame veidi vilkuri ahelat (mis oli ülal joonisel 6), viies sellesse meile juba tuttava ajarelee ahela - nupp S1 ja kondensaator C2.
Mida me saame: kui nupp S1 on suletud, on elemendi D1.1 sisend loogiline “0”. See on 2I-NOT element ja seetõttu pole vahet, mis toimub teises sisendis – väljund on igal juhul “1”.
See sama "1" läheb teise elemendi sisendisse (mis on D1.2) ja see tähendab, et loogiline "0" istub kindlalt selle elemendi väljundis. Kui jah, siis LED-tuli süttib ja jääb pidevalt põlema.
Niipea, kui vabastame nupu S1, hakkab kondensaator C2 laadima. Laadimisaja jooksul voolab seda läbi vool, säilitades samal ajal mikrolülituse 2. kontakti loogilise taseme "0". Niipea, kui kondensaator on laetud, peatub seda läbiv vool, multivibraator hakkab töötama tavarežiimis - LED vilgub.
Järgmisel diagrammil on sama kett ka tutvustatud, kuid see on sisse lülitatud erinevalt: nuppu vajutades hakkab LED vilkuma ja mõne aja pärast lülitub see pidevalt sisse.
Lihtne kriuksuja
Selles vooluringis pole midagi eriti ebatavalist: me kõik teame, et kui kõlar või kõrvaklapid on ühendatud multivibraatori väljundiga, hakkab see tegema katkendlikke helisid. Madalatel sagedustel on see lihtsalt "tiksumine" ja kõrgematel sagedustel on see kriuks.
Katse jaoks pakub allpool näidatud diagramm suuremat huvi:
Siin on jälle tuttav ajarelee - sulgeme S1 nupu, avame selle ja mõne aja pärast hakkab seade piiksuma.
Lihtsa ja taskukohase metallidetektori skeem, mis põhineb K561LA7 kiibil, tuntud ka kui CD4011BE. Isegi algaja raadioamatöör saab selle metallidetektori oma kätega kokku panna, kuid vaatamata vooluringi ruumikusele on sellel üsna head omadused. Metallidetektori toiteallikaks on tavaline kroon, mille laadimine kestab kaua, kuna energiatarve pole suur.
Metallidetektor on kokku pandud vaid ühele K561LA7 (CD4011BE) kiibile, mis on üsna levinud ja soodne. Konfigureerimiseks vajate ostsilloskoopi või sagedusmõõturit, kuid kui vooluring õigesti kokku panna, pole neid seadmeid üldse vaja.
Metallidetektori ahel
Metallidetektori tundlikkus
Mis puutub tundlikkusesse, siis pole see nii lihtsa seadme jaoks piisavalt halb, ütleme, et ta näeb metallist purki konservist kuni 20 cm kauguselt. Münt nimiväärtusega 5 rubla, kuni 8 cm. tuvastatakse metallese, kõlab kõrvaklappidest helin, mida lähemal on mähis objektile, seda tugevam on toon. Kui objektil on suur ala, näiteks kanalisatsiooniluuk või pann, siis tuvastussügavus suureneb.
Metallidetektori komponendid
- Võite kasutada mis tahes madala sagedusega väikese võimsusega transistore, näiteks KT315, KT312, KT3102 või nende välismaiste analoogide VS546, VS945, 2SC639, 2SC1815 transistore.
- Mikroskeem on K561LA7, selle saab asendada analoog CD4011BE või K561LE5 vastu
- Väikese võimsusega dioodid nagu kd522B, kd105, kd106 või analoogid: in4148, in4001 jms.
- Kondensaatorid 1000 pF, 22 nF ja 300 pF peaksid olema keraamilised või veel parem, vilgukivist kondensaatorid, kui need on saadaval.
- Muutuva takisti 20 kOhm, tuleb võtta koos lülitiga või lülitiga eraldi.
- Vasktraat poolile, sobib PEL-ile või PEV-le läbimõõduga 0,5-0,7 mm
- Kõrvaklapid on tavalised, madala takistusega.
- Aku on 9 volti, kroon on üsna sobiv.
Natuke infot:
Metallidetektori tahvli saab asetada automaatsete masinate plastikust korpusesse, selle valmistamise kohta saate lugeda sellest artiklist:. Sel juhul kasutati harukarpi))
Kui te ei aja osade väärtusi segamini, kui joote vooluringi õigesti ja järgite mähise kerimise juhiseid, siis metallidetektor töötab koheselt ilma eriseadeteta.
Kui metallidetektori esmakordsel sisselülitamisel ei kuule regulaatori “FREQUENCY” reguleerimisel kõrvaklappide piiksumist ega sageduse muutust, peate valima regulaatoriga järjestikku 10 kOhm takisti. ja/või selle generaatori kondensaator (300 pF). Seega muudame võrdlus- ja otsingugeneraatorite sagedused samaks.
Kui generaator on erutatud, ilmub vile, susisemine või moonutused, jootke 1000 pF (1nf) kondensaator mikroskeemi kuuendast kontaktist korpuse külge, nagu on näidatud diagrammil.
Ostsilloskoobi või sagedusmõõturi abil vaadake signaali sagedusi mikroskeemi K561LA7 5 ja 6 kontaktidel. Saavutage nende võrdsus ülalkirjeldatud korrigeerimismeetodi abil. Generaatorite töösagedus võib olla vahemikus 80 kuni 200 kHz.
Mikrolülituse kaitsmiseks on vaja kaitsedioodi (mis tahes väikese võimsusega dioodi), kui ühendate näiteks aku valesti ja seda juhtub üsna sageli.))
Metallidetektori mähis
Mähis on keritud PEL- või PEV-traadiga 0,5-0,7 mm raamile, mille läbimõõt võib olla 15-25 cm ja sisaldab 100 pööret. Mida väiksem on pooli läbimõõt, seda väiksem on tundlikkus, kuid seda suurem on väikeste objektide selektiivsus. Kui kavatsete musta metalli otsimiseks kasutada metallidetektorit, on parem teha suurema läbimõõduga mähis.
Mähis võib sisaldada 80 kuni 120 pööret, pärast kerimist tuleb see tihedalt elektrilindiga mähkida, nagu on näidatud alloleval joonisel.
Nüüd peate elektrilindi ülaosa ümber mähkima õhukese fooliumi, sobib toidu- või šokolaadifoolium. Te ei pea seda lõpuni pakkima, vaid jätke paar sentimeetrit, nagu allpool näidatud. Pange tähele, et foolium keritakse hoolikalt, parem on lõigata ühtlased 2 sentimeetri laiused ribad ja mähis mähis nagu elektrilinti.
Nüüd keera spiraal uuesti elektrilindiga tihedalt kinni.
Mähis on valmis, nüüd saab selle dielektrilise raami külge kinnitada, varda teha ja kõik hunnikusse kokku panna. Varda saab joota 20 mm läbimõõduga polüpropüleenist torudest ja liitmikest.
Mähise ühendamiseks vooluringiga sobib topeltvarjestatud juhe (ekraan korpusega), näiteks see, mis ühendab teleri DVD-mängijaga (audio-video).
Kuidas metallidetektor peaks töötama
Kui see on sisse lülitatud, kasutage kõrvaklappides madala sagedusega müra seadmiseks sageduse juhtnuppu, metallile lähenedes sagedus muutub.
Teine variant, et kõrvus ei kostaks, on löögid nullida, st. ühendada kaks sagedust. Siis jääb kõrvaklappidesse vaikus, aga niipea, kui toome mähise metalli külge, muutub otsingugeneraatori sagedus ja kõrvaklappidesse tekib kriuks. Mida lähemal metallile, seda kõrgem on kõrvaklappide sagedus. Kuid selle meetodi tundlikkus pole suur. Seade reageerib ainult siis, kui generaatorid on tugevalt lahti häälestatud, näiteks kui tuuakse purgikaane lähedale.
DIP-osade asukoht plaadil.
SMD osade asukoht plaadil.
Metallidetektori plaadi kokkupanek
K561LA7 mikroskeemi põhjal saate kokku panna generaatori, mida saab praktikas kasutada mis tahes süsteemide impulsside genereerimiseks, või impulssidega pärast võimendamist läbi transistoride või türistorite saab juhtida valgustusseadmeid (LED-id, lambid). Tänu sellele on sellele kiibile võimalik kokku panna vanik või sõidutuled. Edasi leiate artiklist K561LA7 mikroskeemi ühendamise skeemi, trükkplaadi koos raadioelementide asukohaga sellel ja koostu toimimise kirjelduse.
Vaniku tööpõhimõte KA561 LA7 mikroskeemil
Mikroskeem hakkab genereerima impulsse esimeses neljast elemendist 2I-NOT. LED-i helendusimpulsi kestus sõltub esimese elemendi kondensaatori C1 väärtusest ning teise ja kolmanda elemendi kondensaatori C2 ja C3 väärtusest. Transistorid on tegelikult juhitavad "lülitid"; kui juhtpinge antakse mikroskeemi elementidest alusele, siis nende avanemisel suunavad nad toiteallikast elektrivoolu ja toidavad LED-kette.
Toide saadakse 9 V toiteallikast, mille nimivool on vähemalt 100 mA. Õige paigaldamise korral ei vaja elektriahel reguleerimist ja on koheselt töökorras.
Garlandis olevate raadioelementide tähistamine ja nende reitingud vastavalt ülaltoodud diagrammile
R1, R2, R3 3 mOhm - 3 tk.;
R4, R5, R6 75-82 Ohm - 3 tk.;
C1, C2, C3 0,1 uF - 3 tk.;
HL1-HL9 LED AL307 - 9 tk.;
D1 mikroskeem K561LA7 - 1 tk.;
Tahvlil on näha söövitusteed, tekstoliidi mõõtmed ja raadioelementide asukoht jootmisel. Plaadi söövitamiseks on võimalik kasutada ühepoolse vaskkattega plaati. Sel juhul on tahvlile paigaldatud kõik 9 LED-i; kui LED-id on monteeritud ketti - vanik, mitte tahvlile, siis saab selle mõõtmeid vähendada.
Kiibi K561LA7 tehnilised omadused:
Toitepinge 3-15 V;
- 4 loogilist elementi 2I-NOT.
Joonisel 2 on kujutatud LED-näiduga lihtsa ajarelee skeem Ajalugemine algab hetkel, kui lüliti S1 toite sisse lülitatakse. Kohe alguses tühjeneb kondensaator C1 ja pinge sellel on madal (nagu loogiline null). Seetõttu on väljund D1.1 üks ja väljund D1.2 null. LED HL2 põleb, kuid LED HL1 ei põle. See jätkub seni, kuni C1 laetakse läbi takistite R3 ja R5 pingeni, mida element D1.1 mõistab loogilisena. Sel hetkel ilmub D1.1 väljundisse null ja D1 väljundisse üks .2.
Nuppu S2 kasutatakse ajarelee taaskäivitamiseks (vajutades see sulgeb C1 ja tühjendab ning vabastamisel algab uuesti C1 laadimine). Seega algab loendus hetkest, mil toide sisse lülitatakse või S2 nupu vajutamisest ja vabastamisest. LED HL2 näitab, et pöördloendus on pooleli, ja LED HL1 näitab, et loendus on lõppenud. Ja aega saab määrata muutuva takisti R3 abil.
Takisti R3 võllile saab panna osuti ja skaalaga käepideme, millele saab stopperiga mõõtes alla kirjutada ajaväärtused. Takistite R3 ja R4 takistuste ning mahtuvusega C1 nagu skeemil, saab säriaega seada mitmest sekundist minutini ja veidi kauemgi.
Joonisel 2 kujutatud vooluahel kasutab ainult kahte IC-elementi, kuid see sisaldab veel kahte. Neid kasutades saate teha nii, et ajarelee annab viivituse lõpus helisignaali.
Joonisel 3 on kujutatud heliga ajarelee skeem. Elementidele D1 3 ja D1.4 valmistatakse multivibraator, mis genereerib umbes 1000 Hz sagedusega impulsse. See sagedus sõltub takistusest R5 ja kondensaatorist C2. Piesoelektriline "tweeter" on ühendatud elemendi D1.4 sisendi ja väljundi vahele, näiteks elektroonilisest kellast või telefonitorust või multimeetrist. Kui multivibraator töötab, piiksub.
Multivibraatorit saate juhtida, muutes D1.4 kontakti 12 loogikataset. Kui siin on null, siis multivibraator ei tööta ja “piiksu” B1 vaikib. Kui üks. - B1 piiksub. See tihvt (12) on ühendatud elemendi D1.2 väljundiga. Seetõttu kostab piiks, kui HL2 kustub, see tähendab, et helialarm lülitub sisse kohe pärast ajarelee ajaintervalli läbimist.
Kui teil pole piesoelektrilist "tweeterit", võite selle asemel võtta näiteks vana vastuvõtja mikrokõlari või kõrvaklapid või telefoni. Kuid see peab olema ühendatud läbi transistorvõimendi (joonis 4), vastasel juhul võib mikroskeem kahjustada saada.
Kui me aga LED-indikaatorit ei vaja, saame jälle hakkama vaid kahe elemendiga. Joonisel 5 on kujutatud ajarelee skeem, millel on ainult helisignaal. Kui kondensaator C1 on tühjenenud, blokeerib multivibraator loogilise nulli ja piiksu on vaikne. Ja niipea, kui C1 laetakse loogilise üksuse pingeni, hakkab multivibraator tööle ja piiksub B1. Joonisel 6 on diagramm helisignaalist, mis tekitab katkendlikke helisignaale. Lisaks saab reguleerida helitooni ja katkestussagedust, mida saab kasutada näiteks väikese sireeni või korterikellana.
Multivibraator on valmistatud elementidele D1 3 ja D1.4. tekitades helisagedusimpulsse, mis saadetakse läbi transistori VT5 võimendi kõlarisse B1. Heli toon sõltub nende impulsside sagedusest ja nende sagedust saab reguleerida muutuva takistiga R4.
Heli katkestamiseks kasutatakse elementidel D1.1 ja D1.2 teist multivibraatorit. See toodab oluliselt madalama sagedusega impulsse. Need impulsid jõuavad kontakti 12 D1 3. Kui siin on loogiline null, on multivibraator D1.3-D1.4 välja lülitatud, kõlar on vaikne ja kui see on üks, kostab heli. See tekitab katkendliku heli, mille tooni saab reguleerida takistiga R4 ja katkestussagedust R2 abil. Helitugevus sõltub suuresti kõlarist. Ja kõlar võib olla peaaegu ükskõik milline (näiteks kõlar raadiost, telefon, raadiopunkt või isegi kõlarisüsteem muusikakeskusest).
Selle sireeni põhjal saate teha valvesignalisatsiooni, mis lülitub sisse iga kord, kui keegi teie toa ukse avab (joonis 7).
