|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Три пристрої на ОУ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору [an error occurred while processing this directive] Пропоновані у цій статті конструкції демонструють варіанти побудови схем з активним використанням можливості регулювання споживаної потужності мікросхеми КР140УД1208. Мікросхема КР140УД1208 не може не привернути до себе увагу радіоаматорів своїми невеликими розмірами (корпус 2101.8-1), малим споживаним струмом (від 25 до 170 мкА), великим діапазоном напруги живлення (від 2x1,5 до 2x18 В) 2 · 105). Є захист вихідного каскаду від навантаження [1]. Використання мікросхеми в УЗЧ, мікрофонному підсилювачі та компараторі описано в [2]. Але ця мікросхема має ще одну унікальну властивість - можливість регулювати споживання струму через спеціальний висновок. Найчастіше ця можливість використовується пасивно. Просто підбирають резистор, що гасить, з умови Iупр = (Uпіт - 1.7/Rупр, де Iупр - струм в ланцюгу управління на спеціальному висновку, мА; Uпіт - напруга живлення, В; Rупр - опір гасячого резистора, кОм, підключеного між згаданим висновком і мінусом харчування мікросхеми. Маніпулюючи струмом ланцюга управління, вдається у межах змінювати робочі параметри мікросхеми. Але треба відразу попередити, що за технічними умовами Iупр повинен бути не більше 200 мкА, це означає, що при напрузі живлення 9 опір Rупр не повинно бути менше 41,5 кОм. Індикатор розряджання батареї Цей пристрій (рис. 1) містить вузол порівняння встановленого заздалегідь напруги з дійсним напругою батареї та вузол індикації (звуковий генератор).
Звуковий генератор зібраний на мікросхемі DA1 КР140УД1208. Резистори R1, R2 і R3 забезпечують зміщення на вході, що не інвертує (висновок 3) в нашому випадку однополярного джерела живлення. Елементи С1, R4, R5 включені у ланцюг зворотного зв'язку, забезпечуючи генерацію. З виходу мікросхеми (виведення 6) коливання звукової частоти надходять на п'єзокерамічний випромінювач звуку BF1. Але звуковий генератор починає працювати тільки тоді, коли коефіцієнт посилення, що залежить від споживаного мікросхемою струму, перевищить мінімальний поріг, необхідний самозбудження. Якщо вхід керування споживанням струму (виведення 8) замкнутий на мінус живлення (виведення 4) через резистори R6 і R7, мікросхема генерує звукові коливання. Якщо висновок 8 через резистор R6 замкнутий на плюс живлення (висновок 7), мікросхема загальмована і споживаний струм мінімальний. Вузол порівняння напруги зібраний на транзисторі VT1, стабілітроні VD1 та резисторах R8 -R10. Резистор R8 встановлений для надійного закриття транзистора VT1. Резистор R10 запобігає перевантаженню та виходу з ладу транзистора VT1 під час налагодження. Конденсатор С2 послаблює різні наведення ланцюга бази. Працює пристрій так. При номінальній ЕРС батареї напруга, що знімається з дільника R9R10, достатньо для пробою стабілітрону і транзистор VT1 відкритий. Його перехід емітер-колектор через резистор R6 замикає вивід мікросхеми, що управляє, на плюс живлення. Випромінювач BF1 мовчить. Незважаючи на те, що в черговому режимі транзистор VT1 постійно відкритий, споживання струму індикатором невелике завдяки великому опору резистора R7. При певному заздалегідь встановленому резистором R9 напрузі батареї живлення струм через стабілітрон VD1 помітно зменшується і транзистор VT1 закривається. Споживаний мікросхемою струм зростає, і звуковий генератор включається, сигналізуючи про зниження напруги батареї. Налагодження індикатора нескладне. Встановивши двигун резистора R9 у верхнє (за схемою) положення, індикатор підключають до лабораторного блоку живлення, при цьому генератор повинен працювати, а випромінювач BF1 - звучати. Потім знижують напругу живлення до необхідного контрольного рівня. Наприклад, якщо батарея живлення складається з шести акумуляторів ЦНК-0,45 і відомо, що розряд кожного з елементів батареї допустимий до напруги не нижче 1, то 6,5 В (із запасом) і буде той граничний рівень напруги, при якому повинен спрацювати індикатор. Після цього встановлюють двигун підстроювального резистора R9 у положення, коли припиняється звукова індикація. Піднявши напругу до 9 і поступово знижуючи її до 6,5, переконуються у своєчасному включенні генератора звуку. Повторивши цю процедуру кілька разів, знаходять точне положення двигуна резистора R9, при якому індикація спрацьовує при запланованій межі зниженої напруги. Підбором конденсатора С1 налаштовують генератор звуку резонансну частоту пьезокерамического випромінювача. Зважаючи на невелику кількість деталей, малогабаритність активних елементів, індикатор легко розміщується всередині будь-якого корпусу РЕА. Якщо пристрій монтують у кишенькову радіостанцію колишніх років випуску (Ласпі, ВІС-Р), то краще його підключити не до загального висновку перемикача живлення "RX" і "ТХ", а з'єднати з клемою "RX", оскільки значне зниження напруги під час роботи на передачу може спричинити помилкові спрацьовування індикатора. Якщо дозволяє місце, індикатор включають через перемикач (МП-8, МП-9) прямо на плюс батареї для перевірки її стану в будь-який час. У вузлі порівняння застосований застарілий мініатюрний германієвий транзистор, що пов'язано з меншим падінням напруги на ньому порівняно з кремнієвими транзисторами. Допустимо використовувати й інші транзистори. І ще. З метою зменшення обсягу пристрою резистори R9 та R10 непогано замінити двома постійними, експериментально підібравши їх при налагодженні. Якщо немає потреби у звуковій індикації стану батареї, пропоную інший варіант - зі світловою індикацією. І тут схема значно спрощується (рис. 2). Тут мікросхема КР140УД1208 працює як повторювач напруги, що перемикається (або вимикається). Іншими словами, її вихідна напруга дорівнює вхідній, але ця умова дотримується, тільки коли мікросхема відкрита для проходження сигналу. В іншому випадку вихідна напруга мало і відповідає напруги обмеження нижнього рівня. Вузол порівняння напруги (стану батареї) аналогічний вузлу, розглянутому вище. Для скорочення загальної кількості деталей ключовий каскад (транзистор VT1) підключений до того ж дільнику напруги, що і вхід, що не інвертує, мікросхеми (висновок 3). Її інвертуючий вхід (висновок 2) безпосередньо з'єднаний з виходом (висновок 6).
Принцип роботи пристрою такий. При нормальній напрузі живлення РЕА ключовий каскад на транзисторі VT1 відкритий і замикає висновок 8 через резистор R2 на плюс живлення. Мікросхема закрита, і на виході (висновок 6) встановлюється напруга, близька до нуля. Як тільки напруга батареї стає нижчою за поріг відкривання стабілітрона VD1, транзистор VT1 закривається, мікросхема переходить в активний режим і світлодіод загоряється, сигналізуючи про розрядку батареї. Поріг спрацьовування індикатора встановлюють підбором резистора R3. При зазначених на схемі номіналах елементів і при початковій напрузі батареї 9 світлодіод загорявся при зниженні напруги до 6,5 В. У черговому режимі обидва описані індикатори споживають струм не більше 0,1 мА. Цей струм залежить в основному від опору резистора ланцюга колектора транзистора VT1 (рис. 1 - R7, рис. 2 - R1). У режимі індикації струм зростає приблизно 1 мА. Індикатор електричного поля Індикатор електричного поля розроблявся як додатковий засіб індивідуального захисту слюсарів, зайнятих на обслуговуванні та ремонті електрообладнання з робочою напругою до 6000 В. Його призначення - своєчасно попередити електромонтера про неприпустиме наближення до струмоведучих частин електричної установки, що знаходиться під напругою. Невеликі розміри та мале споживання електроенергії в черговому режимі роблять індикатор зручним для постійного носіння із собою у нагрудній кишені спецодягу. Схема пристрою показано на рис. 3.
У цьому пристрої мікросхема КР140УД1208 працює як компаратор. Якщо врахувати, що компаратор - це своєрідні ваги, які порівнюють запропонований вантаж (напруга) з еталонним, а одиниця виміру не кілограм, а вольт, то результат такого порівняння виразиться двома станами: або вихідна напруга мінімальна, тобто Uвих = U0, чи максимально, т. е. Uвых = U1 [1]. Для мікросхеми КР140УД1208 перший стан утворюється при напрузі на вході U2, що інвертує, більшому, ніж напруга на неінвертуючому: U2 > U3, і тоді Uвих = U0. Другий стан виходить за U2 < U3, у разі Uвых = U1. За цим принципом і збудовано індикатор електричного поля. Польовий транзистор VT1 і резистор R1 утворюють дільник напруги з керованим опором. Сигнал, що знімається з нього, додатково посилює транзистор VT2. Резистори R3 і R4 ділять напругу живлення навпіл, утворюючи "еталонну вагу", з якою порівнюється "вантаж" - напруга сигналу. У вихідному стані опір каналу витік-стік транзистора VT1 мало, оскільки на його затворі, з'єднаному з "антеною" WA1, немає сигналу. Транзистор VT2 закритий. Напруга на виведенні 2 мікросхеми DA1 наближено до Uпіт, а значить, більше, ніж на виведенні 3, де воно дорівнює Uпіт/2. Дотримується умова U2 > U3, у якому Uвых = U0, транзистори VT3 і VT4 закриті. При внесенні індикатора в електричне поле достатньої напруженості опір каналу витік-стік польового транзистора VT1 зростає, оскільки він закривається наведеною напругою, що продетектована на р-n переході затвора. Відкривається транзистор VT2, знижуючи напругу виведення 2 DA1. У якийсь момент компаратор перемикається і напруга на його виході стає близькою до напруги живлення. Відкривається транзистор VT3, дозволяючи роботу генератора імпульсів (VT3, VT4). Частота проходження імпульсів залежить від номіналів конденсатора C3 та резистора R8. При зазначених на схемі значення частота імпульсів дорівнює 2,5 ... 3 Гц. З такою частотою генератор звуку BF1 видає тривожні сигнали, що підтверджуються спалахами світлодіода HL1. У ланцюг управління споживаним струмом мікросхеми (висновок 8), крім резистора R6, включений конденсатор С2 і можна сказати, що Rпр → ∞. Фактично Rпр має кінцеву величину, яка залежить від якості конденсатора С2. Але це за постійним струмом. А по змінному - Rпр залежить ще й від ємності цього конденсатора. Як тільки починає працювати генератор (VT3, VT4), перший імпульс перезаряджає конденсатор С2. Виникає при цьому струм через ланцюг C2R6 значно більший за струм спокою і, як наслідок цього, потужність на виході мікросхеми зростає. Оскільки постійна часу R8C3, що визначає частоту включення генератора, набагато менше постійної часу R6C2 і конденсатор С2 не встигає розрядитися до початкового стану, звукові і світлові сигнали йдуть, поки відкритий транзистор VT2. Коли індикатор прибирають із зони дії електричного поля, компаратор перемикається. Конденсатор С2 розряджається через капсуль BF1 та світлодіод HL1. Пристрій перетворюється на черговий режим. Струм споживання при цьому зменшується до 60...70 мкА. Прилад досить чутливий. З "антеною" із фольгованого склотекстоліту розмірами 55x33 мм (передня стінка корпусу індикатора) він "дізнається" споживач електроенергії (включена лампа, електричний чайник) на відстані більше 0,5 м. У русі індикатор реагує на статичну електрику. Переміщення по килимовому покриттю із синтетичним ворсом викликає спрацьовування практично при кожному кроці. Індикатор зібраний на друкованій платі із двосторонньо фольгованого склотекстоліту розмірами 42x30 мм. Разом із батареєю живлення V23GA (діаметр 10 мм, довжина 27 мм) він розміщується у корпусі розмірами 55x33x14 мм, виготовленому з білої жерсті. Передня стінка корпусу виготовлена з того ж матеріалу, що і монтажна плата. Фольга із зовнішнього боку з'єднана із затвором транзистора VT1. Зовні в декоративних цілях корпус обклеєний кольоровою плівкою, що самоклеїться. Транзистор VT1 можна замінити на КП103Л чи КП103К. Транзистори КТ3102 і КТ3107 можуть мати будь-які буквені індекси. У разі застосування транзисторів КТ315 та КТ361 (що також припустимо) необхідно доопрацювати розведення друкованих провідників. Конденсатор С1 – керамічний, ємністю від 0,068 до 0,68 мкФ. Інші конденсатори - оксидні, малогабаритні. Світлодіод HL1 краще використовувати червоного світіння, будь-який із резерву радіоаматора. При занадто гучному звуку, щоб не перевантажувати капсуль і вбудований генератор, послідовно зі світлодіодом корисно включити резистор, що гасить, опором до 300 Ом (на схемі не вказано). Зібраний без помилок зі справних деталей індикатор налагодження не потребує. Якщо поставити собі за мету мінімально скоротити струм у режимі спокою, то слід особливу увагу приділити підбору конденсатора С2 (за мінімальним струмом витоку). Індикатор зберігає працездатність при зниженні напруги батареї живлення до 6 ст. література
Автор: В.Марков, п.Тулома Мурманської обл.
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ У проблемі ожиріння винний мозок ▪ Відкрито найбільш віддалену від Землі зірку ▪ Куріння завдає ДНК непоправної шкоди
▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей ▪ стаття Маммона. Крилатий вислів ▪ стаття Річка Єнісей. Диво природи ▪ стаття Гральні кубики. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page