Egyszerű rádió áramkörök kezdőknek
Ebben a cikkben néhány egyszerű dolgot fogunk megvizsgálni elektronikus eszközök a K561LA7 és K176LA7 logikai áramkörök alapján. Elvileg ezek a mikroáramkörök majdnem ugyanazok, és ugyanaz a céljuk. Egyes paraméterek kis eltérése ellenére gyakorlatilag felcserélhetők.
Röviden a K561LA7 chipről
A K561LA7 és K176LA7 mikroáramkörök négy 2I-NOT elem. Szerkezetileg fekete műanyag tokban készülnek, 14 tűvel. A mikroáramkör első kimenete címkeként (úgynevezett kulcs) van feltüntetve a házon. Ez lehet pont vagy bevágás. Megjelenés mikrochipek és pinout láthatók az ábrákon.
A mikroáramkörök tápellátása 9 volt, a tápfeszültség a kimenetekre kerül: a 7-es kimenet „közös”, a 14-es kimenet „+”.
A mikroáramkörök felszerelésekor óvatosnak kell lennie a kivezetéssel - a mikroáramkör véletlenszerű „belül kifelé” telepítése letiltja azt. Kívánatos, hogy a forgácsokat legfeljebb 25 watt teljesítményű forrasztópákával forrassza.
Emlékezzünk vissza, hogy ezeket a mikroáramköröket "logikai"-nak nevezték, mert csak két állapotuk van - vagy "logikai nulla" vagy "logikai egy". Ezenkívül az "egy" szinten a tápfeszültséghez közeli feszültséget jelent. Következésképpen, ha magának a mikroáramkörnek a tápfeszültsége csökken, a "logikai egység" szintje alacsonyabb lesz.
Végezzünk egy kis kísérletet (3. ábra)
Először is alakítsuk át a 2I-NOT chip elemet NOT-ra egyszerűen az ehhez szükséges bemenetek csatlakoztatásával. A mikroáramkör kimenetére LED-et kötünk, a bemenetre pedig egy változó ellenálláson keresztül feszültséget adunk, miközben a feszültséget szabályozzuk. Ahhoz, hogy a LED világítson, a mikroáramkör kimenetén (ez a 3-as érintkező) logikai "1"-nek megfelelő feszültséget kell elérni. A feszültséget bármilyen multiméterrel szabályozhatja, ha beveszi az egyenfeszültség mérési módba (a diagramon PA1).
De játsszunk egy kicsit az árammal - először csatlakoztassunk egy 4,5 V-os akkumulátort. Mivel a mikroáramkör egy inverter, ezért ahhoz, hogy a mikroáramkör kimenetén "1" legyen, éppen ellenkezőleg, egy logikai "0" a mikroáramkör bemenetére. Ezért a kísérletünket egy logikai "1"-el kezdjük - vagyis az ellenállás csúszkája legyen a felső helyzetben. A változtatható ellenállás csúszkáját forgatva várja meg a pillanatot, amikor a LED kigyullad. A változó ellenállású motor feszültsége, és ezért a mikroáramkör bemenetén körülbelül 2,5 volt lesz.
Ha csatlakoztatunk egy második akkumulátort, akkor már 9 voltot kapunk, és ebben az esetben a LED-ünk körülbelül 4 voltos bemeneti feszültségnél világít.
Itt egyébként szükséges egy kis pontosítás.: nagyon valószínű, hogy a kísérletben a fentiektől eltérő eredmények is születhetnek. Nincs ebben semmi meglepő: az első kettőben nincsenek teljesen egyforma mikroáramkörök, és a paramétereik mindenképpen eltérnek majd, másodszor pedig egy logikai mikroáramkör a bemeneti jel bármely csökkenését logikai „0”-ként képes felismerni, esetre a bemeneti feszültséget kétszeresre, harmadszorra csökkentettük ezt a kísérletet igyekszünk működni digitális mikroáramkör analóg módban (azaz a vezérlőjel simán halad velünk), és a mikroáramkör viszont úgy működik, ahogy kell - egy bizonyos küszöb elérésekor azonnal átfordítja a logikai állapotot. De végül is ez a küszöb eltérő lehet a különböző mikroáramkörök esetében.
Kísérletünk célja azonban egyszerű volt – bizonyítanunk kellett, hogy a logikai szintek közvetlenül függenek a tápfeszültségtől.
Egy másik figyelmeztetés: ez csak olyan CMOS mikroáramkörökkel lehetséges, amelyek nem túl kritikusak a tápfeszültség szempontjából. A TTL sorozat mikroáramköreivel a dolgok másként működnek - teljesítményük óriási szerepet játszik, és működés közben legfeljebb 5% eltérés megengedett
Nos, egy rövid ismerkedésnek vége, menjünk tovább a gyakorláshoz...
Egyszerű időrelé
Az eszközdiagram a 4. ábrán látható. A mikroáramköri elem itt ugyanúgy van bekapcsolva, mint a fenti kísérletben: a bemenetek zárva vannak. Amíg az S1 nyomógomb nyitva van, a C1 kondenzátor feltöltött állapotban van, és nem folyik rajta áram. A mikroáramkör bemenete azonban a "közös" vezetékhez is csatlakozik (az R1 ellenálláson keresztül), ezért a mikroáramkör bemenetén egy logikai "0" lesz jelen. Mivel a mikroáramkör eleme egy inverter, ez azt jelenti, hogy a mikroáramkör kimenete logikai "1" lesz, és a LED világít.
Bezárjuk a gombot. Egy logikai "1" jelenik meg a mikroáramkör bemenetén, és ezért a kimenet "0" lesz, a LED kialszik. De ha a gomb le van zárva, a C1 kondenzátor azonnal lemerül. Ez pedig azt jelenti, hogy miután elengedjük a kondenzátorban lévő gombot, megkezdődik a töltési folyamat, és miközben folytatódik, átfolyik rajta elektromosság a logikai "1" szintjének fenntartása a mikroáramkör bemenetén. Vagyis kiderül, hogy a LED nem világít, amíg a C1 kondenzátor fel nem töltődik. A kondenzátor töltési ideje a kondenzátor kapacitásának kiválasztásával vagy az R1 ellenállás ellenállásának változtatásával módosítható.
Második séma
Első ránézésre szinte ugyanaz, mint az előző, de az időbeállító kondenzátorral ellátott gomb kicsit másképp van bekapcsolva. És ez egy kicsit másképp fog működni - készenléti módban a LED nem világít, ha a gomb le van zárva, a LED azonnal kigyullad, és késleltetéssel kialszik.
Egyszerű villogó
Ha bekapcsolja a mikroáramkört az ábrán látható módon, akkor fényimpulzus-generátort kapunk. Valójában ez a legegyszerűbb multivibrátor, amelynek elvét ezen az oldalon részletesen ismertettük.
Az impulzusfrekvenciát az R1 ellenállás (akár változót is beállíthat) és a C1 kondenzátor szabályozza.
Irányított villogó
Változtassuk meg kissé a villogó áramkört (amely a 6. ábrán magasabb volt) úgy, hogy bevezetünk benne egy áramkört a már ismert időreléből - az S1 gombot és a C2 kondenzátort.
Amit kapunk: az S1 gomb bezárásakor a D1.1 elem bemenete logikai "0" lesz. Ez egy 2I-NOT elem, ezért nem számít, mi történik a második bemeneten - a kimenet minden esetben "1" lesz.
Ugyanez az „1” a második elem bemenetére kerül (ami D1.2), és ezért a logikai „0” szilárdan ennek az elemnek a kimenetén fog ülni. És ha igen, a LED világít és folyamatosan ég.
Amint elengedjük az S1 gombot, megkezdődik a C2 kondenzátor töltése. A töltési idő alatt áram fog átfolyni rajta, miközben a logikai "0" szinten tartja a mikroáramkör 2. érintkezőjén. Amint a kondenzátor feltöltődik, a rajta áthaladó áram leáll, a multivibrátor normál üzemmódban kezd működni - a LED villogni fog.
A következő ábrán ugyanez a lánc is bemutatásra kerül, de másképp van bekapcsolva: a gomb megnyomására a LED villogni kezd, majd egy idő után tartósan bekapcsol.
Egyszerű nyikorgó
Ebben az áramkörben nincs semmi különösebben szokatlan: mindannyian tudjuk, hogy ha hangszórót vagy fülhallgatót csatlakoztatnak a multivibrátor kimenetéhez, akkor szaggatott hangokat hallat. Alacsony frekvencián csak "pipa" lesz, magasabb frekvenciákon pedig nyikorgás.
A kísérlet szempontjából az alábbi séma érdekesebb:
Itt ismét a számunkra ismerős időrelé - bezárjuk az S1 gombot, kinyitjuk és egy idő után sípolni kezd a készülék.
A K561LA7 mikroáramkörre alapozva lehetséges olyan generátor összeállítása, amely a gyakorlatban is alkalmazható impulzusok generálására bármilyen rendszerhez vagy impulzusokhoz, tranzisztoros vagy tirisztoros erősítés után világító eszközöket (LED-eket, lámpákat) tud vezérelni. Ennek eredményeként ezen a chipen füzért vagy futólámpákat lehet összeszerelni. A cikkben továbbá talál egy sematikus ábrát a K561LA7 mikroáramkör csatlakoztatásáról, egy nyomtatott áramköri lapot a rádióelemek elhelyezkedésével, valamint az összeszerelés leírását.
A füzér működési elve a KA561 LA7 chipen
A mikroáramkör impulzusokat kezd generálni a 4 2I-NOT elem közül az elsőben. A LED izzó impulzusának időtartama az első elemnél a C1, a második és harmadik elemnél a C2 és C3 kondenzátor értékétől függ. A tranzisztorok tulajdonképpen vezérelt "kulcsok", amikor a mikroáramkör elemeiből vezérlőfeszültséget vezetnek az alapra, kinyitáskor elektromos áramot vezetnek át az áramforrásból és táplálják a LED-láncokat.
A tápellátás 9 V-os, legalább 100 mA névleges áramerősségű tápegységről történik. Megfelelő telepítés esetén az elektromos áramkört nem kell konfigurálni, és azonnal működőképes.
A füzérben lévő rádióelemek jelölése és elnevezésük a fenti ábra szerint
R1, R2, R3 3 mΩ - 3 db;
R4, R5, R6 75-82 Ohm - 3 db;
C1, C2, C3 0,1 mikrofarad - 3 db;
НL1-HL9 LED AL307 - 9 db.;
D1 chip K561LA7 - 1 db.;
A táblán láthatók a maratási útvonalak, a textolit méretei és a rádióelemek elhelyezkedése a forrasztás során. A tábla maratásához egyoldali rézbevonatú tábla is használható. Ebben az esetben mind a 9 LED fel van szerelve a táblára, ha a LED-eket láncba - koszorúba - szerelik össze, és nem a táblára szerelik fel, akkor a mérete csökkenthető.
A K561LA7 chip műszaki jellemzői:
Tápfeszültség 3-15 V;
- 4 logikai elemek 2ÉN-NEM.
A 2. ábrán egy egyszerű időrelé diagramja látható, LED-ek jelzésével. A legelején a C1 kondenzátor lemerül, és a rajta lévő feszültség kicsi (mint egy logikai nulla). Ezért a D1.1 kimenete egy lesz, a D1.2 kimenete pedig nulla. A HL2 LED világít, és a HL1 LED nem világít. Ez addig folytatódik, amíg a C1 fel nem töltődik az R3 és R5 ellenállásokon keresztül olyan feszültségre, amelyet a D1.1 elem logikai egységként értelmez, ekkor a D1.1 kimenetén nulla, a D1.2 kimenetén pedig egy jelenik meg.
Az S2 gomb az időrelé újraindítására szolgál (ha megnyomja, bezárja a C1-et és kisüti, elengedéskor pedig a C1 újra kezd tölteni). Így a visszaszámlálás a bekapcsolás pillanatától vagy az S2 gomb megnyomásától és felengedésétől kezdődik. A HL2 LED jelzi, hogy a visszaszámlálás folyamatban van, a HL1 LED pedig azt, hogy a visszaszámlálás befejeződött. És maga az idő is beállítható változtatható ellenállás R3.
Az R3 ellenállás tengelyére mutatós tollat és skálát helyezhet, amelyen stopperrel megmérve aláírhatja az időértékeket. Az R3 és R4 ellenállások ellenállásával és a C1 kapacitással, ahogy a diagramon látható, néhány másodperctől egy percig és még egy kicsit több záridőt állíthat be.
A 2. ábrán látható áramkör csak két IC elemet használ, de van még kettő. Használatuk segítségével megteheti, hogy az exponálás végén az időrelé hangjelzést adjon.
A 3. ábrán egy időrelé diagramja hanggal. A D1 3 és D1.4 elemeken multivibrátor készül, amely körülbelül 1000 Hz frekvenciájú impulzusokat generál. Ez a frekvencia az R5 ellenállástól és a C2 kondenzátortól függ. A D1.4 elem be- és kimenete közé piezoelektromos "magassugárzó" van csatlakoztatva, például elektronikus óra vagy kézibeszélő, multiméter. Amikor a multivibrátor működik, sípol.
A multivibrátort a 12 D1.4 érintkező logikai szintjének megváltoztatásával vezérelheti. Ha itt van a nulla, a multivibrátor nem működik, és a B1 „magassugárzó” néma. Amikor egység. - B1 sípol. Ez a kimenet (12) a D1.2 elem kimenetéhez csatlakozik. Ezért a „csipogó” sípol, amikor a HL2 kialszik, vagyis a hangjelzés azonnal bekapcsol, miután az időrelé kidolgozta az időintervallumot.
Ha nincs helyette piezoelektromos "magassugárzó", akkor például egy régi vevőegységből vagy fejhallgatóból vehet mikrohangszórót, telefonkészülék. De keresztül kell csatlakoztatni tranzisztoros erősítő(4. ábra), különben tönkreteheti a chipet.
Ha azonban nincs szükségünk LED jelzésre, akkor ismét csak két elemmel boldogulunk. Az 5. ábrán egy időrelé diagramja, amelyben csak hangjelzés van. Amíg a C1 kondenzátor lemerült, a multivibrátort egy logikai nulla blokkolja, és a "magassugárzó" néma. És amint a C1 fel van töltve egy logikai egység feszültségére, a multivibrátor működni fog, és a B1 sípol. hangjelzések. Sőt, a hang tónusa és a megszakítás gyakorisága állítható, használható például kis szirénaként vagy házi csengőként
A D1 3 és D1.4 elemeken multivibrátor készül. hangfrekvenciás impulzusokat generál, amelyeket egy VT5 tranzisztoron lévő erősítőn keresztül a B1 hangszóróba táplálnak. A hang tónusa ezeknek az impulzusoknak a frekvenciájától függ, frekvenciájuk pedig egy R4 változó ellenállással állítható.
A hang megszakításához egy második multivibrátort használnak a D1.1 és D1.2 elemeken. Sokkal alacsonyabb frekvenciájú impulzusokat generál. Ezeket az impulzusokat a 12 D1 3 lábra küldik. Ha a D1.3-D1.4 logikai nulla multivibrátor itt ki van kapcsolva, a hangszóró néma, ha pedig egy, akkor hang hallható. Így szaggatott hangot kapunk, melynek hangszíne az R4 ellenállással, a megszakítási frekvenciája pedig R2-vel állítható. A hangerő nagymértékben függ a hangszórótól. A hangszóró pedig szinte bármi lehet (például rádióvevő hangszórója, telefonkészülék, rádióállomás vagy akár akusztikai rendszer a zenei központból).
A sziréna alapján betörésjelzőt készíthet, amely minden alkalommal bekapcsol, amikor valaki kinyitja a szobája ajtaját (7. ábra).
Készülék a nap közepétől a szélekig futó fények hatásának létrehozására. LED-ek száma - 18 db. Upit.= 3...12V.
A villogás frekvenciájának beállításához módosítsa az R1, R2, R3 ellenállások vagy a C1, C2, C3 kondenzátorok értékét. Például az R1, R2, R3 (20k) megkétszerezése megfelezi a frekvenciát. A C1, C2, C3 kondenzátorok cseréjekor növelje a kapacitást (22uF). Lehetőség van a K561LA7 helyettesítésére K561LE5-re vagy a CD4011 komplett külföldi analógjára. Az R7, R8, R9 ellenállások értéke a tápfeszültségtől és a használt LED-ektől függ. 51 ohmos ellenállással és 9 V tápfeszültséggel a LED-eken áthaladó áram valamivel kevesebb, mint 20 mA. Ha gazdaságos eszközre van szüksége, és fényes LED-eket használ alacsony áramerősséggel, akkor az ellenállások ellenállása jelentősen megnövelhető (akár 200 ohm-ig vagy még több).
Még jobb, ha 9 V-os tápellátás mellett használja a LED-ek soros csatlakozását:
Alább a képek nyomtatott áramkörök két lehetőség: a nap és a szélmalom:
|
|
|
| Szintén gyakran nézik ezzel a sémával: |
Tekintsük a négy sémát elektronikus készülékek K561LA7 (K176LA7) chipre épült. kördiagramm Az első műszer az 1. ábrán látható. Ez egy villogó lámpa. A mikroáramkör impulzusokat generál, amelyek a VT1 tranzisztor bázisára érkeznek, és azokban a pillanatokban, amikor egyetlen logikai szintű feszültséget táplálnak a bázisára (R2 ellenálláson keresztül), kinyit és bekapcsolja az izzólámpát, és azokban a pillanatokban, amikor a mikroáramkör 11-es érintkezőjén a feszültség egyenlő nullával, a lámpa kialszik.
Az 1A. ábrán a mikroáramkör 11. érintkezőjén lévő feszültséget ábrázoló grafikon látható.
1A ábra
A mikroáramkör négy „2I-NOT” logikai elemet tartalmaz, amelyek bemenetei össze vannak kötve. Az eredmény négy inverter ("NOT". Az első két D1.1-en és D1.2-n egy multivibrátor van összeállítva, amely impulzusokat generál (a 4-es érintkezőnél), amelyek alakja az 1A. ábrán látható. Ezeknek az impulzusoknak a frekvenciája a C1 kondenzátorból és az R1 ellenállásból álló áramkör paramétereitől függ.Körülbelül (a mikroáramkör paramétereinek figyelembevétele nélkül) ez a frekvencia az F \u003d 1 / (CxR) képlettel számítható ki.
Egy ilyen multivibrátor működése a következőképpen magyarázható: ha a D1.1 kimenet egy, a D1.2 kimenet nulla, ez oda vezet, hogy a C1 kondenzátor az R1-en keresztül kezd töltődni, és a D1 elem bemenete .1 figyeli a feszültséget a C1-nél. És amint ez a feszültség eléri a logikai egység szintjét, az áramkör mintegy megfordul, most a D1.1 kimenet nulla, a D1.2 kimenet pedig egy lesz.
Most a kondenzátor kisütni kezd az ellenálláson keresztül, és a D1.1 bemenet figyeli ezt a folyamatot, és amint a rajta lévő feszültség egyenlő lesz a logikai nullával, az áramkör újra megfordul. Ennek eredményeként a D1.2 kimenetén a szint impulzusok, a D1.1 kimenetén pedig szintén impulzusok lesznek, de a D1.2 kimenetén antifázisú impulzusok (1A ábra).
A D1.3 és D1.4 elemeken teljesítményerősítő készül, amely nélkül elvileg meg lehet csinálni.
Ebben a sémában különféle címletű alkatrészeket használhat, a diagramon megjelölve vannak azok a határok, amelyeken belül az alkatrészek paramétereinek illeszkedniük kell. Például az R1 ellenállása 470 kOhm és 910 kOhm között lehet, a C1 kondenzátor kapacitása 0,22 uF és 1,5 uF között lehet, az R2 ellenállásé 2 kOhm és 3 kOhm között, az alkatrészek névleges jelölése máshol is ugyanúgy történik. áramkörök.
1B ábra
Izzólámpa - tól zseblámpa, és az akku vagy 4,5 V-on lemerült, vagy 9 V-on "Krona", de jobb, ha veszel két sorba kapcsolt "lapost". A KT815 tranzisztor pinoutja (kivezetése) az 1B ábrán látható.
A második eszköz egy időrelé, egy időzítő, amely hangjelzéssel jelzi a beállított időtartam végét (2. ábra). Multivibrátoron alapul, amelynek frekvenciája jelentősen megnőtt az előző kialakításhoz képest a kondenzátor kapacitásának csökkentésével. A multivibrátor a D1.2 és D1.3 elemekre készül. Vegyük az R2 ellenállást ugyanúgy, mint az R1-et az 1. ábrán látható áramkörben, és a kondenzátor (ebben az esetben C2) sokkal kisebb kapacitású, 1500-3300 pF tartományban.
Ennek eredményeként az ilyen multivibrátor kimenetén lévő impulzusok (4-es érintkező) rendelkeznek hangfrekvencia. Ezeket az impulzusokat a D1.4 elemre szerelt erősítőbe és egy piezoelektromos hangkibocsátóba táplálják, amely a multivibrátor működése közben magas vagy közepes tónusú hangot ad ki. A hangkibocsátó egy piezokerámia berregő, például egy kézibeszélő csengetéséből. Ha három kimenettel rendelkezik, akkor ezek közül bármelyik kettőt le kell forrasztani, majd tapasztalati úton kiválasztani a háromból kettőt, amelyek csatlakoztatásakor a maximális hangerő.
2. ábra
A multivibrátor csak akkor működik, ha a D1.2 2. érintkezőjén egység van, ha nulla, a multivibrátor nem generál. Ez azért történik, mert a D1.2 elem egy "2I-NOT" elem, amely, mint tudod, abban különbözik, hogy ha az egyik bemenetére nullát alkalmazunk, akkor a kimenete egy lesz, függetlenül attól, hogy mi történik a második bemenetén. .