Найти в Дзене
Старый радиолюбитель

Для начинающих. Конструкции на И-НЕ.

Хочу рассказать о некоторых простых конструкциях на 561ЛА7, которые могут пригодиться, а также послужить узлами для ваших разработок.

Вот такую сигналку я делал, когда ходил в походы на байдарках. Сначала она была на транзисторах, а потом на 176ЛА7 (561ЛА7). Если вы собрали двухтональную сирену из предыдущей статьи, то ее можно превратить в сигналку.

Рис. 1. Схема сигнализации.
Рис. 1. Схема сигнализации.

Как видите, изменений минимум. Шлейф замыкает один из входов DD1 на общий провод и запрещает работу генератора. При этом на выходе DD1 - 1, а на выходе DD2 - 0. Этот низкий логический уровень попадает на вход DD3 и запрещает работу генератора звуковых импульсов. Если шлейф разорвать, то через резистор R8 на вывод 2 подается напряжение питания (лог. 1), генератор начинает вырабатывать прямоугольные импульсы с частотой 0,3 Гц, которые задают прерывистую работу генератору звуковых импульсов. В мое время найти старую релюшку с обмоткой в 1000 витков найти было не проблема. Обносил проволочкой стоянку, а сигналку - в палатку. И спали спокойно.

Если такую сложную схему делать лень, можно проще.

  Рис. 2. Схема простой сигнализации.
Рис. 2. Схема простой сигнализации.

Теперь остался только один генератор, поэтому в случае нарушения границы :) пищать будет непрерывно, пока не выключите питание.

Многие скажут, что проволочка - это пещерный уровень. Зато просто и надежно (и не нужен микропроцессор). Конечно, можно сделать что-то тайное, чтобы приход гостя стал явным. Для этого понадобятся инфракрасные светодиод и фотодиод. И тогда проволочка не понадобиться, но схему придется немного усложнить.

Рис.3. Схема сигнализации с ИК-барьером.
Рис.3. Схема сигнализации с ИК-барьером.

В этой сигнализации используется свойство фотодиода LED1 менять свое сопротивление в зависимости от освещенности: чем больше освещенность, тем меньше его сопротивление. Этот фотодиод включен последовательно с подстроечным резистором R6 и они образуют делитель напряжения.

При освещении фотодиода LED1 потоком ИК излучения от светодиода HL1 первый будет иметь небольшое сопротивление, и в точке соединения резисторов R2, R3 и фотодиода LED1 значение напряжения будет менее половины напряжения питания/ На выходе триггере Шмитта (элементы DD3, DD4) установится уровень логического «О». Генератор импульсов, выполненный на элементах DD1, DD2 блокирован этим уровнем (на выводе 2 DD1). Если какой-либо предмет пересечет луч светодиода, освещенность фотодиода LED1 уменьшается и, как следствие, увеличивается его сопротивление. Напряжение в точке соединения элементов R2, R3, VD2 возрастает, что приведет к срабатыванию триггера Шмитта, появлению на его выходе логической 1 и включению генератора на элементах DD1, DD2.

Теперь немного о триггере Шмитта. Слово trigger, в переводе на русский, значит, спусковой крючок. Функциональность устройства заключается в быстром переходе из одного устойчивого состояния в другое под внешним воздействием и сохранение этого состояния сколь угодно долго (до следующего воздействия). Триггеры имеют широчайшее применение в цифровой технике (в качестве ячеек памяти, как элемент для построения делителей частоты, счетчиков, регистров и т.д.). Триггеры бывают разные по схемотехнике и функциям.

Одним из видов триггеров является триггер Шмитта. Электронный триггер Шмитта, реализованный на электровакуумных триодах, изобрёл американский биофизик и инженер Отто Герберт Шмитт в 1934 году, будучи в то время студентом-практикантом. Схема этого триггера выделена на рис. 3 красной рамкой.

Добавлена положительная обратная связь, обеспеченная двумя резисторами, способствует быстрому изменению напряжения на выходе схемы при пересечении сигналом порогового напряжения. Соотношение между резисторами влияет на глубину этой связи. Тот факт, что часть сигнала с выхода схемы поступает на вход, приводит к тому, что вместо одного порога у схемы получается два. Один из них назван порогом срабатывания схемы (когда на выходе устройства формируется уровень «1»). Второй порог назван порогом отпускания (когда на выходе схемы формируется уровень «0»). Наличие двух порогов дало триггеру Шмитта второе название — схема с гистерезисом. Использование триггера позволяет резко снизить влияние помех на сигнал и получить крутые фронты. На вход триггера можно подавать не только цифровой сигнал, но и аналоговый, например синусоидальный. При этом он превращается в прямоугольные импульсы.

Рис. 4. Ограничение аналогового сигнала триггером Шмитта.
Рис. 4. Ограничение аналогового сигнала триггером Шмитта.

Это свойство триггера Шмитта используется в различных приставках для электрогитар, преобразуя синусоидальные колебания в меандр, изменяя тембр звучания.

Но вернемся к рис. 3. Эту схему можно использовать еще, например, как датчик задымления. Или, убрав генератор, получить формирователь импульсов для счетчика витков. Следует помнить, что при использовании этой схемы нужно избегать попадания на фотодиод постороннего света.

Еще одна схема, имеющая широкое применение - это одновибратор. Отличие одновибраторов от мультивибратора в том что он имеет вход на который подается короткий импульс произвольной формы и длительности, например полученный при помощи кнопки, а на его выходе получается всего один импульс, но имеющий строго определенные параметры.

Рис. 5. Схема одновибратора на элементах 2И-НЕ микросхемы 561ЛА7.
Рис. 5. Схема одновибратора на элементах 2И-НЕ микросхемы 561ЛА7.

Длительность импульса на выходе элемента DD1 всецело зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R2. Можно попробовать последовательно с R2 включить переменный резистор сопротивлением 200-500 кОм и поворачивая его движок изменять длительность импульса на выходе. Чтобы было удобнее наблюдать процесс, можно подключить на выход индикатор на светодиоде.

Рис. 6. Схема одновибратора с индикатором состояния на светодиоде.
Рис. 6. Схема одновибратора с индикатором состояния на светодиоде.

Что мы будем наблюдать? В исходном состоянии на выводе 4 DD2 высокий логический уровень (ЛУ), так его входы (выводы 5,6) соединены с общим проводом. Транзистор открыт и светодиод светит. Высокий ЛУ с выхода DD2 подается на один из входов DD1, а на другой ее вход также подается высокий ЛУ через резистор R1. На выходе DD1 - низкий ЛУ. Для ясности рассмотрим диаграмму работы одновибратора.

Рис. 7. Диаграммы работы одновибратора.
Рис. 7. Диаграммы работы одновибратора.

Первая диаграмма - напряжение на входе (вывод 1) DD1, вторая диаграмма - на выходе DD1, третья - на входах DD2, четвертая - на выходе DD2.

В момент нажатия на кнопку S1 уровень на входе 1 DD1 падает до нуля, поскольку в этот момент на вывод 1 этого элемента поступает единица с выхода элемента DD2, то элемент, действуя по правилу элемента "И-НЕ" переводит свой выход в единичное состояние (диаграмма 3DD1). Конденсатор С1 быстро заряжается и в первый же момент начала его зарядки его зарядный ток устанавливает единичный уровень на входах элемента DD2 (диаграмма 5,6DD2). Тогда уровень на выходe этого элемента (по закону инвертора) становится нулевым (диаграмма 4DD1), этот нуль поступает на вывод 2 элемента DD1. Поскольку DD1 элемент "И-НЕ", то он принудительно удерживается этим уровнем в состоянии единицы на выходе, и не реагирует на изменение уровня на его втором входе, выводе 1 (можно сколь угодно продолжать нажимать кнопку, элемент на это не реагирует).

Конденсатор С1 постепенно разряжается через R2 (диагр. 5,6DD2), и как только напряжение на нем упадет ниже порога логической единицы, на его выходе установится высокий ЛУ.

Таким образом, при первом нажатии на кнопку, светодиод погаснет и если мы быстро нажмем кнопку еще раз, ничего не произойдет, до тех пор, пока на выходе DD2 не появится высокий ЛУ.

Такие одновибраторы применяют для устранения "дребезга " контактов.

Не могу не привести, хотя бы и без описания, схему электронного телеграфного ключа на микросхемах серии К155, которую мы с сыном собирали в начале 80-х.

Рис. 8. Схема электронного телеграфного ключа.
Рис. 8. Схема электронного телеграфного ключа.

Конечно, это схема из журнала Радио, но взял ее здесь: https://www.diagram.com.ua/info/rad_nach/3.shtml

Всем удачи и здоровья!

Что-то пошло не так, и нам не удалось загрузить комментарии. Попробуйте ещё раз
Документы, вакансии и контакты