Nasledujúci diagram bol zozbieraný v jeho mladosti, v triede rádiového inžinierskeho kruhu. A neúspešne. Možno, že mikroobvod K155LA3 stále nie je vhodný pre takýto detektor kovov, možno frekvencia 465 kHz nie je pre tieto zariadenia najvhodnejšia, alebo možno bolo potrebné tieniť vyhľadávaciu cievku ako v iných schémach sekcie „detektory kovov“

Výsledná „čmáranica“ vo všeobecnosti reagovala nielen na kovy, ale aj na ruku a iné nekovové predmety. Mikroobvody 155. série navyše nie sú pre prenosné zariadenia príliš ekonomické.

Rádio 1985 - 2 s. 61. Jednoduchý detektor kovov

Jednoduchý detektor kovov

Detektor kovov, ktorého schéma je znázornená na obrázku, je možné zostaviť za niekoľko minút. Skladá sa z dvoch takmer identických LC generátorov vyrobených na prvkoch DD1.1-DD1.4, detektora podľa obvodu zdvojnásobenia usmerneného napätia na diódach VD1. VD2 a vysoko impedančné (2 kOhm) slúchadlá BF1, ktorých zmena zvukového tónu naznačuje prítomnosť kovového predmetu pod cievkou antény.

Generátor zostavený na prvkoch DD1.1 a DD1.2 je sám excitovaný rezonančnou frekvenciou sériového čísla. oscilačný obvod L1C1 naladený na frekvenciu 465 kHz (s použitím IF filtračných prvkov superheterodynového prijímača). Frekvencia druhého generátora (DD1,3, DD1,4) je určená indukčnosťou anténnej cievky 12 (30 závitov drôtu PEL 0,4 na tŕni s priemerom 200 mm) a kapacitou variabilného kondenzátora C2 . čo umožňuje pred vyhľadávaním nastaviť detektor kovov na detekciu predmetov s určitou hmotnosťou. Údery vyplývajúce zo zmiešania oscilácií oboch generátorov sú detegované diódami VD1, VD2. sú filtrované kondenzátorom C5 a napájané do slúchadiel BF1.

Celé zariadenie je zostavené na malej doske s plošnými spojmi, vďaka ktorej je veľmi kompaktné a ľahko použiteľné, keď je napájané vybitou batériou do baterky.

Janeczek A Prosty wykrywacz melali. - Radioelektromk, 1984, č. 9 s. 5.

Redakčná poznámka. Pri opakovaní detektora kovov môžete použiť mikroobvod K155LA3, akékoľvek vysokofrekvenčné germániové diódy n KPE z rádiového prijímača Alpinist.

Rovnaká schéma je podrobnejšie zvážená v zbierke M. V. Adamenka. „Detektory kovov“ М.2006 (Stiahnuť). Ďalší článok z tejto knihy

3.1 Jednoduchý detektor kovov na mikroobvode K155LA3

Začínajúcim rádioamatérom možno odporučiť zopakovať návrh jednoduchého detektora kovov, ktorého základom bol diagram, ktorý bol opakovane publikovaný na konci 70. rokov minulého storočia v rôznych domácich a zahraničných špecializovaných publikáciách. Tento detektor kovov, vyrobený len na jednom mikroobvode K155LA3, je možné zostaviť za niekoľko minút.

Schematický diagram

Navrhovaný dizajn je jednou z mnohých možností pre detektory kovov typu BFO (Beat Frequency Oscillator), to znamená, že ide o zariadenie založené na princípe analýzy úderov dvoch frekvenčne blízkych signálov (obr. 3.1). V tomto prevedení sa zároveň hodnotenie zmeny frekvencie úderov vykonáva uchom.

Prístroj je založený na meracích a referenčných generátoroch, vysokofrekvenčnom oscilačnom detektore, indikačnom obvode a stabilizátore napájacieho napätia.

V uvažovanom návrhu sú použité dva jednoduché LC-oscilátory vyrobené na mikroobvode IC1. Schematické riešenia týchto generátorov sú takmer totožné. V tomto prípade je prvý oscilátor, ktorý je referenčný, zostavený na prvkoch IC1.1 a IC1.2 a druhý, merací alebo laditeľný oscilátor, je vyrobený na prvkoch IC1.3 a IC1.4.

Obvod referenčného oscilátora je tvorený kondenzátorom 200 pF C1 a cievkou L1. Obvod generátora merania používa variabilný kondenzátor C2 s maximálnou kapacitou približne 300 pF, ako aj vyhľadávaciu cievku L2. V tomto prípade sú oba generátory naladené na prevádzkovú frekvenciu približne 465 kHz.

Ryža. 3.1.
Schematický diagram detektora kovov na mikroobvode K155LA3

Výstupy generátorov cez oddeľovacie kondenzátory C3 a C4 sú pripojené k detektoru RF kmitov vyrobeného na diódach D1 a D2 podľa obvodu zdvojnásobenia usmerneného napätia. Detektor je nabitý slúchadlami BF1, na ktorých je extrahovaný nízkofrekvenčný signál. V tomto prípade kondenzátor C5 presúva záťaž na vyššie frekvencie.

Keď sa vyhľadávacia cievka L2 oscilačného obvodu laditeľného generátora priblíži ku kovovému objektu, zmení sa jeho indukčnosť, čo spôsobí zmenu pracovnej frekvencie tohto generátora. V tomto prípade, ak sa predmet vyrobený zo železného kovu (feromagnet) nachádza v blízkosti cievky L2, zvýši sa jeho indukčnosť, čo vedie k zníženiu frekvencie laditeľného generátora. Neželezný kov znižuje indukčnosť cievky L2 a zvyšuje pracovnú frekvenciu generátora.

RF signál generovaný zmiešaním signálov meracích a referenčných generátorov po prechode kondenzátormi C3 a C4 je vedený do detektora. V tomto prípade sa amplitúda vysokofrekvenčného signálu mení s frekvenciou úderov.

Nízkofrekvenčná obálka RF signálu je extrahovaná detektorom vyrobeným na diódach D1 a D2. Kondenzátor C5 filtruje vysokofrekvenčnú zložku signálu. Signál rytmu je potom odoslaný do slúchadiel BF1.

IC1 je napájaný 9V zdrojom B1 prostredníctvom regulátora napätia tvoreného Zenerovou diódou D3, predradníkom R3 a tranzistorom T1 regulátora.

Podrobnosti a konštrukcia

Na výrobu príslušného detektora kovov môžete použiť akékoľvek nepájivé pole. Na použité diely sa preto nevzťahujú žiadne obmedzenia súvisiace s celkovými rozmermi. Inštaláciu je možné namontovať aj vytlačiť.

Pri opakovaní detektora kovov môžete použiť mikroobvod K155LA3, pozostávajúci zo štyroch logických prvkov 2I-NOT, napájaných zo spoločného zdroja jednosmerného prúdu. Ako kondenzátor C2 môžete použiť ladiaci kondenzátor z prenosného rádiového prijímača (napríklad z rádiového prijímača Alpinist). Diódy D1 a D2 je možné nahradiť akýmikoľvek vysokofrekvenčnými germániovými diódami.

Cievka L1 referenčného oscilátora by mala mať indukčnosť asi 500 μH. Ako taká cievka sa odporúča použiť napríklad IF filtračnú cievku superheterodynového prijímača.

Meracia cievka L2 obsahuje 30 závitov drôtu PEL s priemerom 0,4 mm a je vyrobená vo forme torusu s priemerom 200 mm. Túto cievku je jednoduchšie vyrobiť na pevnom ráme, ale môžete to urobiť bez nej. V tomto prípade môže byť ako dočasný rám použitý akýkoľvek vhodný okrúhly predmet, napríklad nádoba. Závity cievky sú navinuté vo veľkom, potom sú vybraté z rámu a tienené elektrostatickou clonou, ktorá je otvoreným pásom hliníkovej fólie navinutým na zväzok závitov. Medzera medzi začiatkom a koncom vinutia pásky (medzera medzi koncami obrazovky) musí byť najmenej 15 mm.

Pri výrobe cievky L2 musíte byť obzvlášť opatrní, aby sa konce tieniacej pásky nezatvorili, pretože v tomto prípade sa vytvorí skrat. Aby sa zvýšila mechanická pevnosť, môže byť cievka impregnovaná epoxidovým lepidlom.

Ako zdroj zvukových signálov používajte vysokoimpedančné slúchadlá s najvyššou možnou impedanciou (asi 2 000 ohmov). Postačí napríklad známy telefón TA-4 alebo TON-2.

Ako zdroj energie B1 môžete použiť napríklad batériu Krona alebo dve 3336L batérie zapojené do série.

V stabilizátore napätia môže byť kapacita elektrolytického kondenzátora C6 od 20 do 50 μF a kondenzátora C7 od 3 300 do 68 000 pF. Napätie na výstupe stabilizátora, rovné 5 V, nastavuje trimer R4. Toto napätie bude udržiavané na konštantnej úrovni, aj keď sú batérie výrazne vybité.

Je potrebné poznamenať, že mikroobvod K155LAZ je navrhnutý tak, aby bol napájaný zo zdroja jednosmerného prúdu s napätím 5 V. Preto je v prípade potreby možné jednotku stabilizátora napätia z obvodu vylúčiť a použiť jednu batériu 3336L alebo podobnú ako zdroj energie, ktorý umožňuje zostavenie kompaktného dizajnu. Vybitie tejto batérie však veľmi rýchlo ovplyvní funkčnosť tohto detektora kovov. Preto je potrebný zdroj napájania, ktorý zaistí vytvorenie stabilného napätia 5 V.

Treba priznať, že autor ako zdroj energie použil štyri dovezené veľké okrúhle batérie zapojené do série. V tomto prípade bolo napätie 5 V tvorené integrálnym stabilizátorom typu 7805.

Doska s prvkami na nej umiestnenými a zdrojom napájania je umiestnená v akomkoľvek vhodnom plastovom alebo drevenom kufríku. Variabilný kondenzátor C2, spínač S1 a konektory na pripojenie slúchadiel s vyhľadávacou cievkou L2 a BF1 (tieto konektory a vypínač S1 na schematický diagram nešpecifikované).

Založenie

Rovnako ako pri nastavovaní iných detektorov kovov, toto zariadenie by malo byť nastavené v prostredí, kde sú kovové predmety vzdialené najmenej jeden meter od vyhľadávacej cievky L2.

Najprv pomocou frekvenčného počítadla alebo osciloskopu musíte nastaviť prevádzkové frekvencie referenčných a meracích oscilátorov. Frekvencia referenčného oscilátora je nastavená na hodnotu približne 465 kHz nastavením jadra cievky L1 a v prípade potreby výberom kapacity kondenzátora C1. Pred nastavením bude potrebné odpojiť zodpovedajúcu svorku kondenzátora C3 od diód detektora a kondenzátora C4. Ďalej musíte odpojiť zodpovedajúci výstup kondenzátora C4 od detektorových diód a od kondenzátora C3 a nastaviť kondenzátor C2 na nastavenie frekvencie meracieho generátora tak, aby sa jeho hodnota líšila od frekvencie referenčného generátora asi o 1 kHz. Po obnovení všetkých pripojení je detektor kovov pripravený na použitie.

Prevádzkový postup

Vykonávanie prieskumných prác pomocou uvažovaného detektora kovov nemá žiadne zvláštnosti. O praktické využitie zariadenie sleduje variabilný kondenzátor C2 na udržanie požadovanej frekvencie signálu úderu, ktorý sa mení pri vybití batérie, zmene okolitej teploty alebo odchýlke magnetických vlastností pôdy.

Ak sa frekvencia signálu v náhlavnej súprave počas prevádzky zmení, znamená to prítomnosť kovového predmetu v rozsahu vyhľadávacej cievky L2. Keď sa priblížite k niektorým kovom, frekvencia úderového signálu sa zvýši a pri priblížení k iným sa zníži. Zmenou tónu signálu úderu môžete s určitými skúsenosťami ľahko určiť, z ktorého kovu, magnetického alebo nemagnetického, je detegovaný predmet vyrobený.

Každý skutočný rádioamatér má mikroobvod K155LA3. Obvykle sú však považovaní za veľmi zastarané a nemôžu pre nich nájsť seriózne využitie, pretože v mnohých rádioamatérskych stránkach a časopisoch sú spravidla popísané iba schémy blikajúcich svetiel a hračiek. V rámci tohto článku sa pokúsime rozšíriť amatérske rádiové obzory v rámci používania obvodov pomocou mikroobvodu K155LA3.

Tento obvod je možné použiť na nabíjanie mobilný telefón zo zapaľovača cigariet palubnej siete automobilu.

Na vstup amatérskeho rádia je možné použiť až 23 voltov. Namiesto zastaraného tranzistora P213 môžete použiť modernejší analóg KT814.

Namiesto diód D9 môžete použiť d18, d10. Prepínače SA1 a SA2 sa používajú na testovanie tranzistorov s predným a opačným vedením.

Aby sa vylúčilo prehriatie svetlometov, je možné nainštalovať časové relé, ktoré vypne brzdové svetlá, ak horia viac ako 40-60 sekúnd, čas je možné zmeniť výberom kondenzátora a odporu. Po uvoľnení a opätovnom stlačení pedála sa svetlá opäť rozsvietia, aby nebola nijako ovplyvnená bezpečnosť jazdy.

Na zvýšenie účinnosti meniča napätia a zabránenie silnému prehriatiu sa vo výstupnom stupni obvodu meniča používajú tranzistory s efektom poľa s nízkym odporom

Siréna slúži na vydávanie silných a silných zvukových signálov, ktoré priťahujú pozornosť ľudí a účinne chránia váš bicykel, keď ho necháte na krátky čas a pripútaný.

Ak ste majiteľom letnej chaty, vinice alebo domu na dedine, potom viete, aké veľké škody môžu myši, potkany a iné hlodavce spôsobiť a ako nákladný, neúčinný a niekedy aj nebezpečný je boj proti hlodavcom pomocou štandardných metódy.

Takmer všetky amatérske rádio a návrhy obsahujú stabilizovaný napájací zdroj. A ak váš obvod pracuje s napájacím napätím 5 voltov, potom najlepšia možnosť použije trojpólový integrálny stabilizátor 78L05

Okrem mikroobvodu je tu jasná LED dióda a niekoľko páskovacích komponentov. Po montáži zariadenie začne okamžite fungovať. Nevyžaduje sa žiadne iné nastavenie, ako úprava trvania zábleskov.

Pripomeňme, že kondenzátor C1 s nominálnou hodnotou 470 mikrofaradov je spájkovaný do obvodu striktne sledujúcim polaritu.

Pomocou hodnoty odporu rezistora R1 môžete zmeniť trvanie LED blesku.

Začínajúci rádioamatér po oboznámení sa s princípom fungovania rôznych spúšťačov má prirodzenú túžbu vyskúšať si prácu týchto rovnakých spúšťačov v hardvéri.

V praxi je štúdium činnosti spúšťačov oveľa zaujímavejšie a vzrušujúcejšie, navyše dochádza k zoznámeniu sa so skutočnou základňou prvkov.

Ďalej zvážime niekoľko spúšťacích obvodov vyrobených na digitálnych mikroobvodoch takzvanej tvrdej logiky. Samotné obvody nie sú úplnými hotovými zariadeniami a slúžia iba na jasné demonštrovanie zásad spúšťača RS.

Začnime teda.

Na urýchlenie procesu montáže a testovania obvodov bol použitý bezspájkový breadboard. S jeho pomocou je možné rýchlo nakonfigurovať a upraviť obvod v súlade s potrebami. Spájkovanie sa samozrejme nepoužíva.

Obvod spúšťača RS na mikroobvode K155LA3.

Táto schéma už bola zobrazená na stránkach stránok v článku o spúšťači RS. Na jeho zostavenie budete potrebovať samotný mikroobvod K155LA3, dve indikačné LED diódy rôznych farieb žiary (napríklad červenú a modrú), dvojicu rezistorov 330 Ohm a tiež stabilizovaný napájací zdroj s výstupným napätím 5 voltov. V zásade bude fungovať akýkoľvek 5 voltový zdroj s nízkym výkonom.

Dokonca aj 5-voltová nabíjačka od mobilný telefón... Malo by byť zrejmé, že nie každá nabíjačka má stabilné napätie. Môže pracovať medzi 4,5 a 6 voltmi. Preto je stále lepšie používať stabilizovaný napájací zdroj. Ak si želáte, môžete si zostaviť napájací zdroj sami. Na svorku 14 mikroobvodu K155LA3 je pripojené „+“ napájacieho zdroja a k 7. výstupu „-“ napájacieho zdroja.

Ako vidíte, obvod je veľmi jednoduchý a je vyrobený na logické brány 2 NIE. Zostavený obvod má iba dva stabilné stavy, 0 alebo 1.

Po privedení napájacieho napätia do obvodu sa rozsvieti jedna z LED diód. V tomto prípade ModráQ).

Jedným stlačením tlačidla Nastaviť(nastavenie), klopný obvod RS je nastavený na jeden stav. V takom prípade by sa mala rozsvietiť LED dióda, ktorá je pripojená k takzvanému priamemu výstupu. Q... V tomto prípade je Červená Dióda vyžarujúca svetlo.

To naznačuje, že si spúšťač „zapamätal“ 1 a vydal o tom signál na priamy výstup Q.

Dióda vyžarujúca svetlo ( Modrá), ktorý je pripojený k inverznému výstupu Q, by mal ísť von. Inverzný znamená inverzný smer. Ak je priamy výstup 1, potom inverzný je 0. Keď znova stlačíte tlačidlo Nastaviť, stav spustenia sa nezmení - nereaguje na stlačenia tlačidiel. Toto je hlavná vlastnosť akéhokoľvek spúšťača - schopnosť dlhodobo udržiavať jeden z dvoch stavov. V skutočnosti je to najjednoduchšie pamäťový prvok.

Ak chcete resetovať spúšťač RS na nulu (t. J. Napísať do spúšťača logickú 0), musíte raz stlačiť tlačidlo Resetovať(resetovať). V takom prípade červená LED dióda zhasne a Modrá rozsvieti sa. Opakované stlačenie tlačidla Reset nezmení stav spustenia.

Uvedený obvod možno považovať za primitívny, pretože zostavený klopný obvod RS nemá ochranu proti rušeniu a samotný spúšť je jednostupňový. Ale na druhej strane obvod používa mikroobvod K155LA3, ktorý sa veľmi často nachádza v elektronických zariadeniach, a preto je ľahko dostupný.

Je tiež potrebné poznamenať, že v tomto diagrame sú závery inštalácie S, resetovať R., priamy Q a inverzný výstup Q sú zobrazené podmienene - môžu byť zamenené a podstata obvodu sa nezmení. To je všetko preto, že obvod je vyrobený na nešpecializovanom mikroobvode. Ďalej budeme analyzovať príklad implementácie spúšťača RS na špecializovaný spúšťací mikroobvod.

Tento obvod používa špecializovaný mikroobvod KM555TM2, ktorý obsahuje 2 D-žabky. Tento mikroobvod je vyrobený v keramickom obale, takže názov obsahuje skratku K M ... Môžete tiež použiť mikroobvody K555TM2 a K155TM2. Majú plastové puzdro.

Ako vieme, D-flip-flop sa trochu líši od RS-flip-flopu, ale má aj vstupy na nastavenie ( S) a resetovať ( R.). Ak vstup údajov nepoužívate ( D) a taktovanie ( C.), potom na základe mikroobvodu KM555TM2 je ľahké zostaviť spúšťač RS. Tu je diagram.

Obvod používa iba jeden z dvoch D-klopných obvodov mikroobvodu KM555TM2. Druhý D flip-flop sa nepoužíva. Jeho závery nie sú nikde spojené.

Pretože vstupy S a R mikroobvodu KM555TM2 sú inverzné (označené kruhom), spúšťač sa prepne z jedného stabilného stavu do druhého, keď je na vstupy S a R aplikovaná logická 0.

Ak chcete na vstupy použiť 0, stačí tieto vstupy pripojiť k zápornému napájaciemu vodiču (s mínusom „-“). To sa dá dosiahnuť pomocou špeciálnych tlačidiel, napríklad tlačidiel hodín, na diagrame aj pomocou bežného vodiča. Na to sú, samozrejme, oveľa pohodlnejšie tlačidlá.

Stlačte tlačidlo SB1 ( Nastaviť) a nastavte klopný obvod RS na jednu. Rozsvieti sa Červená Dióda vyžarujúca svetlo.

A teraz stlačíme tlačidlo SB2 ( Resetovať) a resetujte spúšť na nulu. Rozsvieti sa Modrá LED dióda, ktorá je pripojená k inverznému spúšťaciemu výstupu ( Q).

Stojí za zmienku, že vstupy S a R. v mikroobvode KM555TM2 sú prioritou. To znamená, že signály na týchto vstupoch pre spúšť sú hlavné. Ak má teda vstup R nulový stav, potom sa pre akékoľvek signály na vstupoch C a D stav spustenia nezmení. Toto vyhlásenie sa týka fungovania klopného obvodu D.

Ak nemôžete nájsť mikroobvody K155LA3, KM155LA3, KM155TM2, K155TM2, K555TM2 a KM555TM2, potom môžete použiť cudzie analógy týchto štandardných mikroobvodov tranzistor-tranzistorová logika (TTL): 74LS74(analóg К555ТМ2), SN7474N a SN7474J(analógy K155TM2), SN7400N a SN7400J(analógy K155LA3).

Táto chyba nevyžaduje starostlivú konfiguráciu. zariadenie zozbierané na veľa známych mikroobvod k155la3

Dosah ploštice na otvorenom priestranstve, v ktorom je zreteľne počuteľný a rozpoznateľný, je 120 metrov. pre začínajúceho rádioamatéra s vlastnými rukami. A to nevyžaduje veľa peňazí.

Použitá schéma digitálny generátor nosná frekvencia. Všeobecne chrobák má tri časti: mikrofón, zosilňovač a modulátor. Táto schéma používa najjednoduchšie zosilňovač na jeden tranzistor KT315.

Princíp činnosti. Vďaka vašej konverzácii mikrofón začne prechádzať prúdom, ktorý prechádza do základne tranzistora. Tranzistor sa vďaka prichádzajúcemu napätiu začína otvárať - prechádza prúd z vysielača do kolektora v pomere k prúdu v základni. Čím hlasnejšie budete kričať, tým viac prúdu prúdi do modulátora. Pripojením mikrofónu k oscilogrofu vidíme, že výstupné napätie nepresahuje 0,5 V a niekedy je záporné (t. J. Existuje negatívna vlna, kde U<0). Подключив усилитель к оцилографу,амплитута стала 5в (но теперь начали обрезаться и приводить к этой амплитуде громкие звуки) и напряжение всегда выше 0. Именно такой сигнал и поступает на модулятор, который состоит из генератора несущей частоты, собранного из четырех 2И-НЕ элементов.

Na generovanie pórovitých frekvencií je menič uzavretý k sebe pomocou variabilného odporu. V generátore nie je ani jeden kondenzátor. Kde je teda oneskorenie frekvencie? Faktom je, že mikroobvody majú takzvané oneskorenie reakcie. Práve vďaka nemu získame frekvenciu 100 MHz a tak malú veľkosť obvodu.

Chrobáka zbierajte po častiach.... Tj. Zostavil blok - skontrolované; pozbieral ďalší, skontroloval ho a podobne. Tiež neodporúčame robiť to celé na kartóne alebo doske plošných spojov.

Po zostavení je FM prijímač naladený na 100 MHz. Povedz niečo. Ak to počujete, potom je všetko v poriadku, chyba funguje. Ak počujete iba slabé rušenie alebo dokonca ticho, skúste receiver poslať na iné frekvencie. Je to tiež strašidelné na čínskych prijímačoch s automatickým skenovaním.

Zoznámte sa s digitálnym mikroobvodom

V druhej časti článku bolo povedané o konvenčných grafických označeniach logických prvkov a funkciách, ktoré tieto prvky vykonávajú.

Na vysvetlenie princípu činnosti boli uvedené kontaktné obvody, ktoré vykonávajú logické funkcie AND, OR, NOT a AND-NOT. Teraz sa môžete začať prakticky zoznamovať s mikroobvodmi radu K155.

Vzhľad a prevedenie

Základným prvkom 155. série je mikroobvod K155LA3. Jedná sa o plastové puzdro so 14 kolíkmi, na ktorého hornej strane je označenie a kľúč označujúci prvý kolík mikroobvodu.

Kľúčom je malá kruhová značka. Ak sa pozriete na mikroobvod zhora (zo strany puzdra), kolíky by sa mali počítať proti smeru hodinových ručičiek, a ak zospodu, potom v smere hodinových ručičiek.

Výkres obalu mikroobvodu je znázornený na obrázku 1. Takýto balík sa nazýva DIP-14, čo v preklade z angličtiny znamená plastové puzdro s dvoma radovými kolíkmi. Mnoho mikroobvodov má väčší počet pinov, a preto môžu byť balenia DIP-16, DIP-20, DIP-24 a dokonca aj DIP-40.

Obrázok 1. Balíček DIP-14.

Čo je obsiahnuté v tomto korpuse

Balíček DIP-14 mikroobvodu K155LA3 obsahuje 4 nezávislé prvky 2I-NOT. Jediná vec, ktorá ich spája, sú iba bežné napájacie kolíky: kolík 14 mikroobvodu je napájací zdroj + a pin 7 je záporný pól zdroja.

Aby nedošlo k preplneniu obvodov nepotrebnými prvkami, elektrické vedenia spravidla nie sú zobrazené. To sa tiež nerobí, pretože každý zo štyroch prvkov 2I-NOT môže byť umiestnený na rôznych miestach obvodu. Obvykle na diagramy jednoducho napíšu: „Priveďte + 5V na piny 14 DD1, DD2, DD3 ... DDN. -5V, aby sa dospelo k záverom 07 DD1, DD2, DD3 ... DDN. “. oddelene umiestnené prvky sú označené ako DD1.1, DD1.2, DD1.3, DD1.4. Obrázok 2 ukazuje, že mikroobvod K155LA3 pozostáva zo štyroch prvkov 2I-NOT. Ako už bolo uvedené v druhej časti článku, vstupné kolíky sú umiestnené vľavo a výstupy napravo.

Cudzím analógom K155LA3 je mikroobvod SN7400 a možno ho bezpečne použiť na všetky nižšie popísané experimenty. Presnejšie povedané, celá séria mikroobvodov K155 je analogická so zahraničnou sériou SN74, takže predajcovia na rozhlasových trhoch ju ponúkajú presne.

Obrázok 2. Vývod mikroobvodu K155LA3.

Na experimenty s mikroobvodom budete potrebovať napätie 5V. Najľahší spôsob, ako vyrobiť takýto zdroj, je použiť mikroobvod stabilizátora K142EN5A alebo jeho importovanú verziu, ktorá sa nazýva 7805. V tomto prípade nie je vôbec potrebné navíjať transformátor, spájkovať most, inštalovať kondenzátory. Koniec koncov, vždy existuje nejaký druh čínskeho sieťového adaptéra s napätím 12 V, ku ktorému stačí pripojiť 7805, ako je znázornené na obrázku 3.

Obrázok 3. Jednoduché napájanie pre experimenty.

Na experimenty s mikroobvodom budete musieť vytvoriť malú dosku. Jedná sa o kus getinaxu, sklolaminátu alebo iného podobného izolačného materiálu s rozmermi 100 * 70 mm. Na tieto účely je vhodná dokonca aj jednoduchá preglejka alebo hrubá lepenka.

Pozdĺž dlhých strán dosky by mali byť vystužené pocínované vodiče hrubé asi 1,5 mm, cez ktoré bude dodávaná energia do mikroobvodov (napájacie zbernice). Vyvŕtajte otvory s priemerom najviac 1 mm medzi vodičmi po celej ploche nepájivej dosky.

Pri vykonávaní experimentov do nich bude možné vložiť kúsky pocínovaného drôtu, na ktoré budú spájkované kondenzátory, odpory a ďalšie rádiové komponenty. V rohoch dosky by mali byť vyrobené nízke nohy, čo umožní umiestniť drôty zospodu. Dizajn breadboardu je znázornený na obrázku 4.

Obrázok 4. Breadboard.

Keď je doska na pečenie pripravená, môžete začať experimentovať. Za týmto účelom by ste naň mali nainštalovať najmenej jeden mikroobvod K155LA3: spájkovacie kolíky 14 a 7 k napájacím lištám a ohnite ostatné kolíky tak, aby susedili s doskou.

Pred začatím experimentov by ste mali skontrolovať spoľahlivosť spájkovania, správne pripojenie napájacieho napätia (pripojenie napájacieho napätia v opačnej polarite môže poškodiť mikroobvod) a tiež skontrolovať, či medzi susednými svorkami nie je skrat. Po tejto kontrole môžete zapnúť napájanie a začať experimentovať.

Na meranie je najvhodnejší vstupná impedancia najmenej 10 K / V. Každý tester, dokonca aj lacný čínsky, spĺňa túto požiadavku.

Prečo je šíp lepší? Pretože pri pozorovaní kmitov šípky si môžete všimnúť napäťové impulzy, samozrejme, pomerne nízkej frekvencie. Digitálny multimeter túto schopnosť nemá. Všetky merania je potrebné vykonať s ohľadom na „mínus“ napájacieho zdroja.

Po zapnutí napájania zmerajte napätie na všetkých kolíkoch mikroobvodu: na vstupných kolíkoch 1 a 2, 4 a 5, 9 a 10, 12 a 13 by napätie malo byť 1,4V. A na výstupných kolíkoch 3, 6, 8, 11 asi 0,3V. Ak sú všetky napätia v stanovených medziach, mikroobvod je funkčný.

Obrázok 5. Jednoduché experimenty s logickým prvkom.

Kontrolu činnosti logického prvku 2I-NOT je možné začať napríklad z prvého prvku. Jeho vstupné piny sú 1 a 2 a výstup je 3. Aby bolo možné na vstup použiť signál logickej nuly, stačí tento vstup jednoducho pripojiť k zápornému (spoločnému) vodiču napájacieho zdroja. Ak je na vstup potrebná logická jednotka, tento vstup by mal byť pripojený k zbernici + 5 V, ale nie priamo, ale cez obmedzovací odpor s odporom 1 ... 1,5 KΩ.

Predpokladajme, že sme pripojili vstup 2 k spoločnému vodiču - čím sme k nemu priviedli logickú nulu a logický vstup 1, ako bolo naznačené cez obmedzovací odpor R1. Toto spojenie je znázornené na obrázku 5a. Ak pri takom zapojení zmeriate napätie na výstupe prvku, potom voltmetr zobrazí 3,5 ... 4,5 V, čo zodpovedá logickej jednotke. Logická jednotka poskytne meranie napätia na kolíku 1.

To sa úplne zhoduje s tým, čo bolo uvedené v druhej časti článku na príklade reléového kontaktného obvodu 2I-NOT. Na základe výsledkov meraní je možné vyvodiť nasledujúci záver: keď je jeden zo vstupov prvku 2I-NOT vysoký a druhý nízky, na výstupe je nevyhnutne prítomná vysoká úroveň.

Ďalej urobíme nasledujúci experiment - dodáme jednotku na oba vstupy naraz, ako je to znázornené na obrázku 5b, ale jeden zo vstupov, napríklad 2, spojíme pomocou drôteného mostíka so spoločným vodičom. (Na tento účel je najlepšie použiť bežnú šijaciu ihlu spájkovanú na pružný drôt). Ak teraz meriame napätie na výstupe prvku, potom, ako v predchádzajúcom prípade, bude existovať logická jednotka.

Bez prerušenia meraní odstráňte prepojovací vodič - voltmetr bude na výstupe prvku vykazovať vysokú úroveň. To úplne zodpovedá logike fungovania prvku 2I-NOT, ako je zrejmé z odkazu na kontaktný obvod v druhej časti článku a tiež z pohľadu na tabuľku pravdy, ktorá je tam uvedená.

Ak je teraz táto prepojka periodicky uzavretá na spoločnom vodiči ktoréhokoľvek zo vstupov, simuluje napájanie nízkych a vysokých úrovní, potom pomocou voltmetra na výstupe môžete detekovať napäťové impulzy - šípka bude časom oscilovať dotykom prepojky vstup mikroobvodu.

Z uskutočnených experimentov je možné vyvodiť nasledujúce závery: Nízkonapäťové napätie na výstupe sa objaví iba vtedy, ak je na oboch vstupoch prítomná vysoká úroveň, to znamená, že na vstupoch je splnená podmienka 2I. Ak má aspoň jeden zo vstupov logickú nulu, výstup má logickú nulu, je možné zopakovať, že logika mikroobvodu úplne zodpovedá logike činnosti kontaktného obvodu 2I-NOT, uvažovaného v.

Tu je vhodné urobiť ešte jeden experiment. Jeho významom je vypnúť všetky vstupné piny, nechať ich len tak „na vzduchu“ a zmerať výstupné napätie prvku. Čo tam bude? To je pravda, bude tam logické nulové napätie. To naznačuje, že nespojené vstupy logických prvkov sú ekvivalentné vstupom s aplikovanou logickou jednotkou. Na túto funkciu by ste nemali zabúdať, aj keď sa nepoužívané vstupy spravidla odporúčajú niekde pripojiť.

Obrázok 5c ukazuje, ako je možné logickú bránu 2I-NOT jednoducho zmeniť na menič. Na to stačí spojiť oba jeho vstupy dohromady. (Aj keď existujú štyri alebo osem vstupov, takéto pripojenie je úplne prijateľné).

Aby ste sa uistili, že signál na výstupe má opačnú hodnotu ako signál na vstupe, stačí prepojiť vstupy drôtovou prepojkou na spoločný vodič, to znamená na vstup použiť logickú nulu. V tomto prípade voltmetr pripojený k výstupu prvku ukáže logickú jednotku. Ak je prepojka otvorená, na výstupe sa objaví nízkoúrovňové napätie, ktoré je pravým opakom vstupu.

Táto skúsenosť naznačuje, že prevádzka meniča je úplne ekvivalentná činnosti kontaktného obvodu NOT, o ktorom sa hovorí v druhej časti článku. Toto sú všeobecne úžasné vlastnosti mikroobvodu 2I-NOT. Ak chcete odpovedať na otázku, ako sa to všetko deje, mali by ste zvážiť elektrický obvod prvku 2I-NOT.

Vnútorná štruktúra prvku 2I-NOT

Doteraz sme považovali logický prvok na úrovni jeho grafického označenia za „čiernu skrinku“, ako sa hovorí v matematike: bez skúmania podrobností o vnútornej štruktúre prvku sme skúmali jeho reakciu. na vstupné signály. Teraz je čas študovať vnútornú štruktúru našej logickej brány, ktorá je znázornená na obrázku 6.

Obrázok 6. Elektrický diagram logického prvku 2I-NOT.

Obvod obsahuje štyri tranzistory štruktúry n-p-n, tri diódy a päť rezistorov. Medzi tranzistormi (bez blokovacích kondenzátorov) existuje priame spojenie, ktoré im umožňuje pracovať s konštantným napätím. Výstupné zaťaženie mikroobvodu je obvykle znázornené vo forme odporu Rn. V skutočnosti je to najčastejšie vstup alebo niekoľko vstupov rovnakých digitálnych mikroobvodov.

Prvý tranzistor je viacnásobný žiarič. Je to on, kto vykonáva vstupnú logickú operáciu 2I a nasledujúce tranzistory vykonávajú zosilnenie a inverziu signálu. Mikroobvody vyrobené podľa podobnej schémy sa nazývajú tranzistorovo-tranzistorová logika, skrátene TTL.

Táto skratka odráža skutočnosť, že vstupné logické operácie a následné zosilnenie a inverziu vykonávajú tranzistorové prvky obvodu. Okrem TTL existuje aj diódovo-tranzistorová logika (DTL), ktorej vstupné logické stupne sú vyrobené na diódach umiestnených samozrejme vo vnútri mikroobvodu.

Obrázok 7.

Na vstupoch logického prvku 2I-NOT medzi žiariče vstupného tranzistora a spoločný vodič sú nainštalované diódy VD1 a VD2. Ich účelom je chrániť vstup pred napätím so zápornou polaritou, ktoré môže vzniknúť v dôsledku samoindukcie montážnych prvkov, keď obvod pracuje na vysokých frekvenciách, alebo je jednoducho omylom napájaný z externých zdrojov.

Vstupný tranzistor VT1 je zapnutý podľa schémy so spoločnou základňou a jeho záťažou je tranzistor VT2, ktorý má dve zaťaženia. V vysielači je to odpor R3 a v kolektore je R2. Fázový invertor sa teda získa pre koncový stupeň na tranzistoroch VT3 a VT4, vďaka čomu pracujú v protifáze: keď je VT3 zatvorený, VT4 je otvorený a naopak.

Predpokladajme, že na oba vstupy prvku 2I-NOT je aplikovaná nízka úroveň. Za týmto účelom jednoducho pripojte tieto vstupy k spoločnému vodiču. V tomto prípade bude tranzistor VT1 otvorený, čo bude znamenať uzavretie tranzistorov VT2 a VT4. Tranzistor VT3 bude v otvorenom stave a cez neho a diódu VD3 prúd prúdi do záťaže - na výstupe prvku je stav na vysokej úrovni (logická jednotka).

V prípade, že je na oba vstupy aplikovaná logická jednotka, tranzistor VT1 sa zatvorí, čo povedie k otvoreniu tranzistorov VT2 a VT4. V dôsledku ich otvorenia sa tranzistor VT3 zatvorí a prúd cez záťaž sa zastaví. Na výstupe prvku je nastavený nulový stav alebo napätie na nízkej úrovni.

Nízke napätie je spôsobené poklesom napätia na križovatke kolektor-emitor otvoreného tranzistora VT4 a podľa technických špecifikácií nepresahuje 0,4V.

Napätie na vysokej úrovni na výstupe prvku je menšie ako napájacie napätie o mieru poklesu napätia na otvorenom tranzistore VT3 a dióde VD3 v prípade, keď je tranzistor VT4 zatvorený. Napätie na vysokej úrovni na výstupe prvku závisí od zaťaženia, ale nemalo by byť menšie ako 2,4V.

Ak sa na vstupy prvku, spojené dohromady, aplikuje veľmi pomaly sa meniace napätie, pohybujúce sa od 0 ... 5V, potom možno vysledovať, že prechod prvku z vysokej úrovne na nízku úroveň nastáva náhle. Tento prechod sa vykonáva v okamihu, keď napätie na vstupoch dosiahne úroveň približne 1,2V. Toto napätie pre 155. sériu mikroobvodov sa nazýva prahové napätie.

Boris Alaldyshkin

Pokračovanie článku:

E -kniha -