Нека да разгледаме веригите на четири електронни устройства, изградени върху микросхемата K561LA7 (K176LA7). Принципна схемаПървото устройство е показано на фигура 1. Това е мигаща светлина. Микросхемата генерира импулси, които пристигат в основата на транзистора VT1 и в онези моменти, когато към неговата база се подава напрежение от едно логическо ниво (чрез резистор R2), той отваря и включва лампата с нажежаема жичка и в онези моменти, когато напрежението на щифт 11 на микросхемата е равно на нулево ниво лампата изгасва.

Графика, илюстрираща напрежението на щифт 11 на микросхемата, е показана на фигура 1А.

Фиг.1А
Микросхемата съдържа четири логически елемента "2AND-NOT", чиито входове са свързани заедно. Резултатът е четири инвертора („НЕ“. Първите два D1.1 и D1.2 съдържат мултивибратор, който произвежда импулси (на щифт 4), чиято форма е показана на фигура 1A. Честотата на тези импулси зависи от параметри на веригата, състояща се от кондензатор C1 и резистор R1 Приблизително (без да се вземат предвид параметрите на микросхемата), тази честота може да се изчисли по формулата F = 1 / (CxR).

Работата на такъв мултивибратор може да се обясни по следния начин: когато изходът D1.1 е единица, изходът D1.2 е нула, това води до факта, че кондензаторът C1 започва да се зарежда през R1 и входът на елемент D1. 1 следи напрежението на C1. И веднага щом това напрежение достигне нивото на логическа единица, веригата изглежда е обърната, сега изходът D1.1 ще бъде нула, а изходът D1.2 ще бъде единица.

Сега кондензаторът ще започне да се разрежда през резистора и входът D1.1 ще следи този процес и веднага щом напрежението върху него стане равно на логическа нула, веригата ще се преобърне отново. В резултат нивото на изход D1.2 ще бъде импулсно, а на изход D1.1 също ще има импулси, но в противофаза на импулсите на изход D1.2 (Фигура 1А).

Усилвател на мощността е направен на елементи D1.3 и D1.4, които по принцип могат да се откажат.

В тази диаграма можете да използвате части с голямо разнообразие от деноминации; границите, в които трябва да отговарят параметрите на частите, са отбелязани на диаграмата. Например, R1 може да има съпротивление от 470 kOhm до 910 kOhm, кондензатор C1 може да има капацитет от 0,22 μF до 1,5 μF, резистор R2 - от 2 kOhm до 3 kOhm, а номиналните стойности на частите на други вериги са подписани в по същия начин.

Фиг.1В
Лампата с нажежаема жичка е от фенерче, а батерията е или плоска батерия от 4,5 V, или батерия от 9 V Krona, но е по-добре да вземете две „плоски“, свързани последователно. pinout (разположението на щифта) на транзистора KT815 е показано на фигура 1B.

Второто устройство е реле за време, таймер със звукова аларма за края на зададения период от време (Фигура 2). Той се основава на мултивибратор, чиято честота е значително увеличена в сравнение с предишния дизайн, поради намаляване на капацитета на кондензатора. Мултивибраторът е направен на елементи D1.2 и D1.3. Резисторът R2 е същият като R1 във веригата на фигура 1, а кондензаторът (в този случай C2) има значително по-малък капацитет, в диапазона 1500-3300 pF.

В резултат на това импулсите на изхода на такъв мултивибратор (щифт 4) имат звукова честота. Тези импулси се изпращат към усилвател, монтиран на елемент D1.4 и към пиезоелектричен звуков излъчвател, който произвежда звук с висок или среден тон, когато мултивибраторът работи. Излъчвателят на звука е пиезокерамичен зумер, например от телефонен звън на слушалка. Ако има три щифта, трябва да запоите всеки два от тях и след това експериментално да изберете два от трите, когато са свързани, силата на звука е максимална.

Фиг.2

Мултивибраторът работи само когато има единица на пин 2 на D1.2; ако е нула, мултивибраторът не генерира. Това се случва, защото елемент D1.2 е елемент „2И-НЕ“, който, както е известно, се различава по това, че ако към единия му вход се приложи нула, тогава изходът му ще бъде единица, независимо какво се случва на втория му вход .

Прости радио схеми за начинаещи

В тази статия ще разгледаме някои прости електронни устройствабазирани на логически чипове K561LA7 и K176LA7. По принцип тези микросхеми са почти еднакви и имат една и съща цел. Въпреки малката разлика в някои параметри, те са практически взаимозаменяеми.

Накратко за чипа K561LA7

Микросхемите K561LA7 и K176LA7 са четири 2I-НЕ елемента. Конструктивно те са направени в черен пластмасов корпус с 14 пина. Първият щифт на микросхемата е обозначен като маркировка (така наречения ключ) на корпуса. Това може да бъде или точка, или прорез. Външен видмикросхемите и щифтовете са показани на фигурите.

Захранването на микросхемите е 9 волта, захранващото напрежение се подава към щифтовете: щифт 7 е „общ“, щифт 14 е „+“.
Когато инсталирате микросхеми, трябва да внимавате с pinout; случайно инсталиране на микросхема „отвътре навън“ ще я повреди. Препоръчително е да запоявате микросхеми с поялник с мощност не повече от 25 вата.

Нека си припомним, че тези микросхеми бяха наречени „логически“, защото имат само две състояния - или „логическа нула“, или „логическа единица“. Освен това на ниво "едно" се подразбира напрежение, близко до захранващото напрежение. Следователно, когато захранващото напрежение на самата микросхема намалее, нивото на „Логическа единица“ ще бъде по-ниско.
Нека направим малък експеримент (Фигура 3)

Първо, нека превърнем елемента на чипа 2I-NOT в просто НЕ, като свържем входовете за това. Ще свържем светодиод към изхода на микросхемата и ще подадем напрежение към входа чрез променлив резистор, като същевременно контролираме напрежението. За да светне светодиодът, е необходимо да се получи напрежение, равно на логическа „1“ на изхода на микросхемата (това е щифт 3). Можете да контролирате напрежението с помощта на всеки мултицет, като го превключите в режим на измерване на постоянно напрежение (на диаграмата е PA1).
Но нека си поиграем малко със захранването - първо свързваме една батерия от 4,5 волта, тъй като микросхемата е инвертор, следователно, за да получим „1“ на изхода на микросхемата, е необходимо, напротив, да приложите логическа "0" към входа на микросхемата. Затова ще започнем нашия експеримент с логическа „1“ - тоест плъзгачът на резистора трябва да е в горна позиция. Чрез завъртане на плъзгача на променливия резистор изчакваме, докато светодиодът светне. Напрежението на двигателя с променлив резистор и следователно на входа на микросхемата ще бъде приблизително 2,5 волта.
Ако свържем втора батерия, ще получим 9 волта и в този случай светодиодът ще светне, когато входното напрежение е приблизително 4 волта.

Тук, между другото, е необходимо да дадем малко пояснение: Напълно възможно е във вашия експеримент да има други резултати, различни от горните. В това няма нищо изненадващо: първо, няма две напълно идентични микросхеми и техните параметри във всеки случай ще бъдат различни, второ, логическата микросхема може да разпознае всяко намаляване на входния сигнал като логическа „0“, а в нашия случай намалихме входното напрежение два пъти и трето, в този експеримент се опитваме да принудим цифрова микросхема да работи в аналогов режим (т.е. контролният ни сигнал преминава гладко) и микросхемата от своя страна работи както трябва - когато достигнат определен праг, той моментално нулира логическото състояние. Но същият този праг може да е различен за различните микросхеми.
Целта на нашия експеримент обаче беше проста - трябваше да докажем, че логическите нива пряко зависят от захранващото напрежение.
Още един нюанс: това е възможно само с микросхеми от серия CMOS, които не са много критични за захранващото напрежение. При микросхемите от серията TTL нещата са различни - мощността играе огромна роля при тях и по време на работа се допуска отклонение от не повече от 5%.

ето, кратко въведениеКрай, да продължим с практиката...

Просто реле за време

Схемата на устройството е показана на фигура 4. Елементът на микросхемата тук е включен по същия начин, както в експеримента по-горе: входовете са затворени. Докато бутонът S1 е отворен, кондензаторът C1 е в заредено състояние и през него не протича ток. Въпреки това, входът на микросхемата също е свързан към "общия" проводник (чрез резистор R1) и следователно на входа на микросхемата ще присъства логическа "0". Тъй като елементът на микросхемата е инвертор, това означава, че изходът на микросхемата ще се окаже логическа „1“ и светодиодът ще светне.
Затваряме бутона. На входа на микросхемата ще се появи логическа „1“ и следователно изходът ще бъде „0“, светодиодът ще изгасне. Но когато бутонът е затворен, кондензаторът C1 моментално ще се разреди. Това означава, че след като отпуснем бутона, процесът на зареждане ще започне в кондензатора и докато продължава, ще протича през електрически токподдържане на логическо ниво "1" на входа на микросхемата. Тоест се оказва, че светодиодът няма да свети, докато кондензаторът C1 не се зареди. Времето за зареждане на кондензатора може да се промени чрез избиране на капацитета на кондензатора или промяна на съпротивлението на резистора R1.

Схема две

На пръв поглед е почти същият като предишния, но бутонът с синхронизиращия кондензатор е включен малко по-различно. И също така ще работи малко по-различно - в режим на готовност светодиодът не свети, когато бутонът е затворен, светодиодът ще светне веднага, но ще изгасне след закъснение.

Обикновен мигач

Ако включим микросхемата, както е показано на фигурата, ще получим генератор на светлинни импулси. Всъщност това е най-простият мултивибратор, чийто принцип на работа е описан подробно на тази страница.
Честотата на импулса се регулира от резистор R1 (можете дори да го настроите на променлива) и кондензатор C1.

Контролиран мигач

Нека леко променим веригата на мигача (която беше по-горе на фигура 6), като въведем в нея верига от реле за време, което вече ни е познато - бутон S1 и кондензатор C2.

Какво получаваме: при затворен бутон S1, входът на елемент D1.1 ще бъде логическа „0“. Това е 2I-НЕ елемент и следователно няма значение какво се случва на втория вход - изходът ще бъде "1" във всеки случай.
Същата „1“ ще отиде на входа на втория елемент (който е D1.2) и това означава, че логическата „0“ ще стои стабилно на изхода на този елемент. Ако е така, светодиодът ще светне и ще остане включен непрекъснато.
Веднага щом пуснем бутона S1, кондензаторът C2 започва да се зарежда. По време на времето за зареждане токът ще тече през него, като същевременно поддържа логическото ниво "0" на щифт 2 на микросхемата. Веднага след като кондензаторът се зареди, токът през него ще спре, мултивибраторът ще започне да работи в нормален режим - светодиодът ще мига.
В следващата диаграма също е представена същата верига, но е включена по различен начин: когато натиснете бутона, светодиодът ще започне да мига и след известно време ще светне постоянно.

Обикновен пищял

В тази схема няма нищо особено необичайно: всички знаем, че ако към изхода на мултивибратор е свързан високоговорител или слушалка, той ще започне да издава прекъсващи звуци. При ниски честоти просто ще "тиктака", но при по-високи честоти високи честотище бъде скърцане.
За експеримента диаграмата, показана по-долу, е от по-голям интерес:

Тук отново е познатото реле за време - затваряме бутона S1, отваряме го и след малко устройството започва да бипка.

Фигура 2 показва схема на просто реле за време със светодиодна индикация Отчитането на времето започва в момента на включване на захранването от ключ S1. В самото начало кондензаторът C1 е разреден и напрежението върху него е ниско (като логическа нула). Следователно изходът D1.1 ще бъде единица, а изходът D1.2 ще бъде нула. LED HL2 ще свети, но LED HL1 няма да свети. Това ще продължи, докато C1 се зареди през резистори R3 и R5 до напрежение, което елементът D1.1 разбира като логическа единица. В този момент на изхода на D1.1 се появява нула, а на изхода на D1 се появява единица. .2.

Бутон S2 се използва за рестартиране на релето за време (при натискане затваря C1 и го разрежда, а когато го пуснете започва отново зареждане на C1). Така обратното броене започва от момента на включване на захранването или от момента на натискане и отпускане на бутона S2. LED HL2 показва, че обратното броене е в ход, а LED HL1 показва, че обратното броене е приключило. А самото време може да се настрои с помощта на променлив резистор R3.

На вала на резистора R3 можете да поставите дръжка с показалец и скала, върху която да подписвате стойностите на времето, като ги измервате с хронометър. Със съпротивленията на резисторите R3 и R4 и капацитета C1, както е на диаграмата, можете да зададете скорости на затвора от няколко секунди до минута и малко повече.

Веригата на фигура 2 използва само два IC елемента, но съдържа още два. Използвайки ги, можете да накарате релето за време да издаде звуков сигнал в края на закъснението.

Фигура 3 показва диаграма на реле за време със звук. На елементи D1 3 и D1.4 е направен мултивибратор, който генерира импулси с честота около 1000 Hz. Тази честота зависи от съпротивлението R5 и кондензатора C2. Между входа и изхода на елемент D1.4 е свързан пиезоелектричен „пищялка“, например от електронен часовникили слушалка, мултицет. Когато мултивибраторът работи, издава звуков сигнал.

Можете да контролирате мултивибратора, като промените логическото ниво на пин 12 на D1.4. Когато тук има нула, мултивибраторът не работи и „бийпърът“ B1 мълчи. Когато един. - B1 бипка. Този щифт (12) е свързан към изхода на елемент D1.2. Следователно „бипперът“ издава звуков сигнал, когато HL2 изгасне, т.е. звуковата аларма се включва веднага след като релето за време завърши своя интервал от време.

Ако нямате пиезоелектричен „пищялка“, вместо него можете да вземете например микровисокоговорител от стар приемник или слушалки или телефон. Но той трябва да бъде свързан чрез транзисторен усилвател (фиг. 4), в противен случай микросхемата може да се повреди.

Ако обаче нямаме нужда от LED индикация, отново можем да се справим само с два елемента. Фигура 5 показва диаграма на реле за време, което има само звукова аларма. Докато кондензатор C1 е разреден, мултивибраторът е блокиран от логическа нула и звуковият сигнал е тих. И веднага щом C1 се зареди до напрежението на логическа единица, мултивибраторът ще започне да работи и B1 ще издаде звуков сигнал. На фигура 6 веригата звукова аларма, хранене с прекъсвания звукови сигнали. Освен това, звуковият тон и честотата на прекъсване могат да се регулират. Може да се използва например като малка сирена или звънец за апартамент.

На елементи D1 3 и D1.4 е направен мултивибратор. генериране на аудиочестотни импулси, които се подават към високоговорител B1 чрез усилвател на транзистор VT5. Тонът на звука зависи от честотата на тези импулси и тяхната честота може да се регулира с променлив резистор R4.

За прекъсване на звука се използва втори мултивибратор на елементи D1.1 и D1.2. Той произвежда импулси със значително по-ниска честота. Тези импулси пристигат на пин 12 D1 3. Когато логическата нула тук, мултивибраторът D1.3-D1.4 е изключен, високоговорителят е тих, а когато е един, се чува звук. Така се получава прекъсващ звук, чийто тон може да се регулира от резистор R4, а честотата на прекъсване от R2. Силата на звука до голяма степен зависи от високоговорителя. И високоговорителят може да бъде почти всичко (например високоговорител от радио, телефон, радиоприемник или дори високоговорителна системаот музикалния център).

Въз основа на тази сирена можете да направите охранителна аларма, която да се включва всеки път, когато някой отвори вратата на стаята ви (фиг. 7).

Схема на прост и достъпен металдетектор, базиран на чипа K561LA7, известен също като CD4011BE. Дори начинаещ радиолюбител може да сглоби този металдетектор със собствените си ръце, но въпреки простора на веригата, той има доста добри характеристики. Металдетекторът се захранва от обикновена корона, чийто заряд е достатъчен за за дълго време, тъй като консумацията на енергия не е голяма.

Металдетекторът е сглобен само на един чип K561LA7 (CD4011BE), който е доста разпространен и достъпен. За да конфигурирате, имате нужда от осцилоскоп или честотомер, но ако сглобите веригата правилно, тогава тези устройства изобщо няма да са необходими.

Верига на металдетектор

Чувствителност на металдетектора

Що се отнася до чувствителността, но тя не е достатъчно лоша за такова просто устройство, да речем, вижда метална кутия от кутия на разстояние до 20 см. Монета с номинална стойност от 5 рубли, до 8 см .Когато бъде открит метален предмет, в слушалките ще се чуе звук, колкото по-близо е бобината до обекта, толкова по-силен е звукът. Ако обектът има голяма площ, да речем, като канализационен люк или тиган, тогава дълбочината на откриване се увеличава.

Компоненти за металдетектор

• Можете да използвате всякакви нискочестотни транзистори с ниска мощност, като тези на KT315, KT312, KT3102 или техните чужди аналози VS546, VS945, 2SC639, 2SC1815
• Микросхемата е K561LA7, може да бъде заменена с аналогов CD4011BE или K561LE5
• Диоди с ниска мощност като kd522B, kd105, kd106 или аналози: in4148, in4001 и други подобни.
• Кондензаторите 1000 pF, 22 nF и 300 pF трябва да са керамични или още по-добре слюдени, ако има такива.
• Променлив резистор 20 kOhm, трябва да го вземете с превключвателя или превключвателя отделно.
• Меден проводник за бобината, подходящ за PEL или PEV с диаметър 0,5-0,7 mm
• Слушалките са обикновени, нискоомни.
• Батерията е 9 волта, короната е доста подходяща.

малко информация:

Платката за металдетектор може да бъде поставена в пластмасова кутия от автоматични машини, можете да прочетете как да я направите в тази статия:. В този случай е използвана съединителна кутия))

Ако не объркате стойностите на частите, ако запоите веригата правилно и следвате инструкциите за навиване на бобината, тогава металотърсачът ще работи незабавно без специални настройки.

Ако, когато включите металдетектора за първи път, не чуете скърцане в слушалките или промяна на честотата при регулиране на регулатора „ЧЕСТОТА“, тогава трябва да изберете резистор от 10 kOhm последователно с регулатора и/или кондензатор в този генератор (300 pF). По този начин ние правим честотите на референтните и търсещите генератори еднакви.

Когато генераторът е възбуден, се появи свистене, съскане или изкривяване, запойте кондензатор от 1000 pF (1nf) от шестия щифт на микросхемата към кутията, както е показано на диаграмата.

С помощта на осцилоскоп или честотомер вижте честотите на сигнала на щифтове 5 и 6 на микросхемата K561LA7. Постигнете тяхното равенство, като използвате гореописания метод за настройка. Работната честота на генераторите може да варира от 80 до 200 kHz.

Необходим е защитен диод (който и да е с ниска мощност) за защита на микросхемата, ако например свържете батерията неправилно и това се случва доста често.))

Бобина за металотърсач

Бобината се навива с PEL или PEV тел 0,5-0,7 mm върху рамка, чийто диаметър може да бъде от 15 до 25 cm и съдържа 100 навивки. Колкото по-малък е диаметърът на бобината, толкова по-ниска е чувствителността, но толкова по-голяма е селективността на малките обекти. Ако ще използвате металдетектор за търсене на черни метали, по-добре е да направите намотка с по-голям диаметър.

Бобината може да съдържа от 80 до 120 навивки, след навиване е необходимо да я увиете плътно с електрическа лента, както е показано на диаграмата по-долу.

Сега трябва да увиете тънко фолио около горната част на електрическата лента, фолио за храна или шоколад ще свърши работа. Не е нужно да го увивате докрай, но оставете няколко сантиметра, както е показано по-долу. Моля, обърнете внимание, че фолиото се навива внимателно; по-добре е да изрежете равни ленти с ширина 2 сантиметра и да увиете намотката като електрическа лента.

Сега отново увийте бобината плътно с електрическа лента.

Намотката е готова, сега можете да я прикрепите към диелектрична рамка, да направите пръчка и да съберете всичко на купчина. Прътът може да бъде запоен от полипропиленови тръби и фитинги с диаметър 20 mm.

За да свържете бобината към веригата, е подходящ двойно екраниран проводник (екран към тялото), например този, който свързва телевизора с DVD плейъра (аудио-видео).

Как трябва да работи един металдетектор

Когато е включен, използвайте контрола „честота“, за да зададете нискочестотно бръмчене в слушалките; когато се доближите до метал, честотата се променя.

Вторият вариант, за да няма бръмчене в ушите, е да настроите ударите на нула, т.е. комбинирайте две честоти. Тогава в слушалките ще има тишина, но веднага щом донесем намотката до метала, честотата на генератора за търсене се променя и в слушалките се появява скърцане. Колкото по-близо до метала, толкова по-висока е честотата в слушалките. Но чувствителността при този метод не е голяма. Устройството ще реагира само когато генераторите са силно разстроени, например при доближаване до капака на буркан.

Разположение на DIP частите на платката.

Разположение на SMD частите на платката.

Монтаж на платка за металдетектор