Главная

Книги и статьи

Рефераты

Полезные ссылки

Бытовая электроника

Автоэлектроника

Электроника для медицины

Радиомикрофоны

Телефония

Регуляторы

Измерительная техника

Зарядные устройства

Микросхемы

Транзисторы

Диоды

Программы

Аккумуляторы

Модемы

Компьютерная электроника

Устройства радиоуправления

Ремонт телевизоров

Карта сайта

Простые устройства на логических элементах

В радиолюбительской практике все чаще применяют цифровые интегральные микросхемы. Радиолюбителей привлекает то, что устройства, собранные на них, как правило, не требуют налаживания или они получаются весьма простыми. Большой популярностью пользуются микросхемы серии К155, выполненные на основе транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). В этой серии есть многовходовые элементы И-НЕ, триггеры, счетчики, дешифраторы, запоминающие устройства и другие.

При построении схемы следует помнить, что к выходу микросхемы можно подключать до десяти входов. Если требуется подключить большее число входов, то нужно использовать элементы с большей нагрузочной способностью. Свободные входы (неиспользуемые) желательно через резистор сопротивлением 1 кОм подключать к источнику питания 4-5 В (до 10 через один резистор) или к генератору логической 1.

Напряжение питания микросхем серии К155 5 ± 0,25 В.

На принципиальных схемах с логическими элементами не показывают подключение источника питания к ним. На многие микросхемы серии К155 питание подают на выводы 14 (+5 В) и 7 (общий провод).

На рис. 1 изображена принципиальная схема звукового генератора, который можно использовать в качестве электронного звонка. Устройство выполнено на двух логических элементах 2И-НЕ D1.1 и D1.2 по принципу мультивибратора. Частота сигнала, который он генерирует, определяется конденсаторами Cl, C2 и резисторами Rl, R2. Необходимый тон звучания подбирают подстроечными резисторами Rl, R2.

Динамическая головка В1 может быть любого типа с сопротивлением звуковой катушки 4 Ом. Ее можно включить и последовательно с одним из резисторов, но в этом случае громкость звучания будет значительно меньше.

В корпусе микросхемы К155ЛАЗ расположены четыре логических элемента 2И-НЕ. На оставшихся двух элементах можно выполнить еще один генератор или собрать более сложное устройство — звонок с прерывистым звучанием (рис. 2).

Рис. 1. Принципиальная схема электронного звон­ка

Рис. 2. Принципиальная схема звонка с прерывистым звучанием

Кнопка звонка устанавливается в разрыв цепи питания микросхем (на рис. 1, 2 не показана).

Звонок с прерывистым звучанием состоит из двух мультивибраторов. На элементах D1.1 и D1.2 собран первый, а на D1.3, D1.4 — второй. Как и в предыдущем устройстве частота, вырабатываемая ими, определяется параметрами RC цепочек — R1C1, R2C2 и R3C3, R4C4.

Первый мультивибратор, генерирующий импульсы с более низкой частотой следования, управляет работой второго. Пока на нижние по схеме входы элементов D1.3 и D1.4 с выхода элемента D1.2 не поступит логический 0 (напряжение меньше 0,4 В), второй мультивибратор не работает. Формируется пауза. После подачи логического 0 мультивибратор на элементах D1.3, D1.4 вырабатывает сигнал.

Налаживание устройства несложно: подстроечными резисторами Rl — R4 добиваются необходимого звучания.

Как и в предыдущем случае, в данном звуковом ге­нераторе нужно применить динамическую головку с со­противлением звуковой катушки 4 Ом.

На рис. 3 приведена принципиальная схема двух-тональной сирены. Она содержит уже три мультивибрато­ра — на элементах D1.1, D1.2; D2.1, D2.2 и D2.3, D2.4. Первый мультивибратор (он работает в автоколебательном режиме и генерирует импульсы частотой около 1 Гц) управляет работой двух других. Мультивибратор на элементах D2.1, D2.2 включается только тогда, когда на вы­ходе D1.1 логическая 1 (уровень, не меньший 2,4 В), а мультивибратор на D2.3, D2.4 — когда логическая 1 на выходе D1.2.

Выходной сигнал с управляемых генераторов подается на суммирующий элемент D1.3, который и формирует двух-тональный сигнал.

Желаемого звучания добиваются при налаживании, подбирая резисторы R1 — R6.

Двух-тональную сирену можно сделать и используя звонок с прерывистым звучанием (см. рис. 2), но для этого потребуется еще одна микросхема. На ней собирают мультивибратор, а один из ее элементов будет суммирующим. Схема сирены показана на рис. 4.

Рис. 3. Принципиальная схема двух-тональной сирены

Налаживание устройства сводится к подбору рези­сторов R1 — R6. Ими добиваются необходимого звучания.

На двух микросхемах К155ЛАЗ легко собрать простой пробник для проверки радиоприемников. Принципиальная схема такого пробника изображена на рис. 5. Он вырабатывает низкочастотный и высокочастотный модулированный сигналы с амплитудой около 2 В.

Низкочастотный генератор собран на микросхеме D1. Прямоугольное напряжение с элемента DL1 через кон­денсатор СЗ подается на делитель R3R4, который ослабляет выходной сигнал в 10 раз. С элемента D1.2 сигнал прямоугольной формы поступает на один из входов элемента D2.2, управляя работой высокочастотного генератора (D2.1 — D2-.4). Он вырабатывает колебания только тогда, когда на верхний по схеме вход D2.2 подается логическая 1.

На высокочастотный выход пробника сигнал поступает с выхода элемента D2.1 через конденсатор Сб. Делитель R7R8 ослабляет выходное напряжение тоже в 10 раз.

Данный пробник совсем не обязательно питать от сетевого источника, можно использовать и батарею 3336Л. Правда, при этом с уменьшением напряжения питания будут изменяться частота и амплитуда выходных сигналов.

На рис. 6 приведена принципиальная схема еще одного пробника. Высокочастотный генератор в нем собран на элементах D1.1 и D1.2. Частота его определяется катушкой L1 и конденсатором CL Если, например, необходимо, чтобы пробник работал в диапазоне коротких волн, катушку L1 следует наматывать на каркасе диаметром 8 мм с подстроечником из феррита М600НH проводом ПЭЛ 0,3. Она должна содержать 10 витков.

Рис. 4. Принципиальная схема двух-тональной сирены звонка с прерывистым звучанием

Рис. 5. Принципиальная схема простого пробника

Рис. 6. Принципиальная схема пробника с катушкой индуктивности

Мультивибратор на D2.1 и D2.2 вырабатывает низко­частотный сигнал, который модулирует высокочастотное импульсное напряжение. Функции модулятора выполняет элемент D1.3.

В быту все более широкое распространение получают таймеры. Принципиальная схема одного из них, который нетрудно изготовить самостоятельно, приведена на рис. 7. Он выполнен всего на одной микросхеме и состоит из трех узлов: мультивибратора на элементах D1.1, D1.2 работающего в автоколебательном режиме, электронного ключа (резисторы R5 — R10, конденсаторы С4, С5, диод V1) и ждущего мультивибратора (элементы D1.3, D1.4).

Мультивибратор на элементах D1.1 D1.2 генерирует импульсы прямоугольной формы с частотой следования около 1 кГц. Они дифференцируются цепочкой C1 R5 и поступают на электронный ключ.

Рис. 7. Принципиальная схема таймера

Работа электронного ключа основана на открывании диода V1 в момент превышения напряжения на его аноде по отношению к катоду. При замыкании контактов кнопки S1 конденсатор С4 быстро разряжается через резистор R7. Напряжение на верхнем по схеме выводе резистора R6 максимально (около 250 В). При размыкании контактов S1 конденсатор начинает заряжаться через элементы R5 и R6. При этом напряжение на резисторе R6 уменьшается по экспоненциальному закону. Как только оно достигнет порогового уровня, который определяется делителем R9R10, диод V1 открывается, и короткие отрицательные импульсы с дифференцирующей цепочки C3R5 через него поступают на ждущий мультивибратор, который генерирует импульсы звуковой частоты.

При использовании элементов, указанных на принципиальной схеме, время выдержки может достигать 20 — 30 мин.

В электронном ключе желательно применять конденсатор С4 МБГО на рабочее напряжение не менее 350 В или любой другой, но с малым током утечки. Диод V1 должен выдерживать обратное напряжение, большее 250 В, и иметь малый обратный ток. Резистор R9 — регулятор выдержек должен иметь экспоненциальную зависимость сопротивления от угла поворота движка. В этом случае шкала выдержек будет линейной.

Рис. 8. Принципиальная схема блока питания

В процессе налаживания электронного ключа подстроечным резистором R10 устанавливают требуемую максимальную выдержку, а затем градуируют шкалу.

На рис. 8 приведена принципиальная схема источника питания, который подойдет для большинства устройств, приведенных в статье.

К выходу блока питания можно подключить индикатор, сигнализирующий о значении выходного напряжения: находится ли оно в интервале 4,75 — 5,25 В или нет. Схема индикатора изображена на рис. 9.

Индикатор состоит из двух каналов: на элементе D1.1 первый, на D1.2, D1.3 — второй. Первый канал настроен так, что при входном напряжении больше 5,25 В на элемент D1.1 с резистора R1 поступает уровень логической 1. При этом на выходе D1.1 будет логический О, и светодиод V1 засветится. Во втором канале на выходе элемента D1.3 будет логический 0 (включен светодиод V3) при входном напряжении меньше 4,75 В. Если же на выходе элементов D1.1 и D1.3 — логическая 1 (напряжение питания лежит в заданных пределах), то на выходе D1.4 — логический 0, и светится диод V2.

Рис. 9. Принципиальная схема индикатора напряжений

Налаживание индикатора очевидно. Подав напряжение 5,25 В, подстроечным резистором R1 добиваются свечения диода V1. Уменьшив входное напряжение до 4,75 В и регулируя сопротивление подстроечного резистора R2, обеспечивают свечение светодиода V3.

Описанный индикатор при соответствующей настройке можно использовать и в качестве пробника для определения состояния логических элементов.

С. Федорова