Вильямс Никитин - В помощь радиолюбителю. Выпуск 9
4.3. Универсальное сигнальное устройство
Леонтьев А. [19]
Устройство, схема которого показана на рис. 25, срабатывает при замыкании контакта СА1. Это могут быть контакты кнопки, какого-либо выключателя или электромагнитного реле. При этом выдается серия вспышек светодиода HL1 и прерывистый звуковой сигнал телефонного капсюля BF1.
Рис. 25. Принципиальная схема универсального сигнального устройства
В схеме сигнализатора используются четыре элемента микросхемы 2И-НЕ. На элементах DD1.1 и собран генератор импульсов с частотой повторения около 1 Гц, а на элементах DD1.3 и DD1.4 — генератор импульсов с частотой повторения около 1000 Гц. Частота одного определяется произведением сопротивления резистора R2 на емкость конденсатора С2, другого — элементами R3 и С3.
В исходном состоянии на выводе 2 DD1.1 низкий уровень. Тогда на выходе этого элемента и на входах DD1.2 высокий уровень, то есть на выходе DD1.2 и на базе транзистора VT1 низкий уровень. Поэтому и на базе транзистора VT2 также низкий уровень. Оба транзистора заперты, и схема потребляет минимальный ток.
При кратковременном замыкании контактов SA1 практически мгновенно заряжается от источника питания конденсатор С1, и при размыкании контактов он начинает медленно разряжаться на сопротивление резистора R1. В связи стем, что в исходном состоянии на выводе 3 был высокий уровень, который через резистор R2 передается на вывод 1 (КМОП-микросхема практически имеет бесконечно большое входное сопротивление), поступление на вывод 2 высокого уровня приводит к запуску генератора, который будет работать, пока конденсатор С1 не разрядится на резистор R1. В результате поступления положительных импульсов на базу VT1 светодиод вспыхивает примерно каждую секунду.
Поступающие положительные импульсы на вывод 8 микросхемы запускают генератор импульсов частотой 1000 Гц. Поэтому излучатель BF1 воспроизводит звуковой сигнал также каждую секунду.
4.4. Двухтональный мелодичный сигнализатор
Банников В. [20]
Принципиальная схема этого сигнализатора, приведенная на рис. 26, содержит два импульсных генератора: первый — на элементах DDl.l, DD1.2 и DD1.3, работающий на частоте повторения около 3500 Гц, и второй — на элементах DD2.1, DD2.2 и DD2.3, работающий на частоте повторения около 2ГЦ, а также делитель частоты с регулируемым коэффициентом деления на микросхеме DD3.
Рис. 26. Принципиальная схема двухтонального сигнализатора
В исходном состоянии контакты кнопки SB1 замкнуты, оба генератора застопорены и на выходах элементов DD1.3, DD2.3, DD2.4 высокий уровень. На выходе 2 счетчика DD3 низкий уровень, и транзистор VT1 заперт. Устройство практически не потребляет тока от источника питания.
При нажатии кнопки SB1 за доли секунды заряжается конденсатор С4 и запускаются оба генератора. Когда на выходе DD2.3 высокий уровень, диод VD2 заперт, и счетчик охвачен обратной связью с вывода 5 через DD1.4 и DD2.4 на вход R. При этом коэффициент деления равен 6. Когда же на выходе DD2.3 низкий уровень, включается дополнительная обратная связь с вывода 1 через диод и конденсатор С6. Коэффициент деления счетчика уменьшается до 5. В результате частота колебаний на выводе 2 счетчика чередуется, а динамическая головка воспроизводит поочередно два звуковых сигнала с интервалом терции.
4.5. Сигнализатор с нарастанием громкости
Родин А. [21]
Этот сигнализатор вырабатывает звуковой сигнал, громкость которого нарастает по ступенчатому закону в зависимости от числа нажатий пусковой кнопки. Принципиальная схема сигнализатора (рис. 27) содержит две микросхемы: К561ТЛ1, К561ИЕ10 и три транзистора.
Рис. 27. Схема сигнализатора с нарастанием громкости
Микросхема К561ТЛ1 представляет собой четыре триггера Шмитта с входной логикой 2И-НЕ у каждого, К561ИЕ10 — два четырехразрядных счетчика. В схеме используется только один счетчик по модулю два.
На элементах DD1.3 и DD1.4 собран генератор звуковой частоты. С вывода 10 DD1 сигнал через резистор R6 подается на базу транзистора VT1 — предварительного усилителя звукового сигнала. Элемент DD1.1 используется для формирования импульсов счета, a DD1.2 — импульсов сброса. В дежурном режиме конденсаторы C1, С5 и С6 разряжены. При нажатии кнопки SB1 эти конденсаторы быстро заряжаются через диоды VD1 — VD3 и поддерживают работу схемы в паузах между моментами нажатия кнопки. При каждом нажатии кнопки импульс, поступающий на вывод 2 счетчика, переводит его в следующее числовое состояние, и изменяется соотношение сопротивлений делителя напряжения, одно из плеч которого образовано резистором R12, а другое — резисторами R8-R11.
В результате уровень сигнала на базе составного транзистора VT2/VT3 и громкость звука, воспроизводимого динамической головкой ВА1, увеличивается. Если очередного нажатия кнопки не произошло, конденсатор С1 разряжается через резистор R3, элемент DD1.2 переключается и сбрасывает счетчик в нулевое состояние.
Глава 5
ТАЙМЕРЫ
5.1. Таймер со светодиодной индикацией
Капустин С. [22]
Принципиальная схема этого простого таймера приведена на рис. 28.
Рис. 28. Схема таймера со светодиодной индикацией
В дежурном состоянии, показанном на схеме, контакты кнопки SB1 разомкнуты, конденсаторы С1 и С2 заряжены, все транзисторы открыты и светодиод HL1 горит. Если нажать и отпустить кнопку, конденсаторы быстро разрядятся, а затем начнут медленно заряжаться через резисторы R1 и R2. Все транзисторы оказываются заперты, и светодиод не горит.
Как только конденсаторы зарядятся до напряжения, примерно равного 1,2 В, начнут отпираться транзисторы VT2 и VT3, а падением напряжения на резисторе R5 и светодиоде откроется транзистор VT1. Тогда конденсаторы очень быстро дозарядятся почти до напряжения источника питания, транзисторы VT2 и VT3 откроются до насыщения, и вспыхнет светодиод. Схема вернется к исходному состоянию и будет готова к следующей экспозиции.
Скорость заряда конденсаторов определяется произведением их емкости на сопротивление соединенных последовательно резисторов R1 и R2. Поэтому минимальная выдержка зависит от сопротивления резистора R1, а максимальная — от суммы сопротивлений этих резисторов.
Для установки определенной выдержки переменный резистор R2 снабжается лимбом со шкалой, которую нужно проградуировать с помощью секундомера. Для стабильности этой шкалы С1 и С2 должны иметь минимальную утечку, для чего используются танталовые конденсаторы типа К52.
Питание таймера осуществляется от двух дисковых аккумуляторов Д-0,1. Таймер потребляет от источника ток около 3 мкА, а при горящем светодиоде — 3 мА.
5.2. Простой таймер к приемнику
Малев А. [23]
Этот таймер предназначен для автоматического отключения радиоприемника, потребляющего не более 80 мА, от источника питания напряжением 9 В через 30 мин после нажатия кнопки. В дежурном режиме таймер потребляет ток не более 2 мкА, а в рабочем — 0,6 мА. Принципиальная схема таймера показана на рис. 29.
Рис. 29. Принципиальная схема простого таймера
В исходном состоянии, показанном на схеме, приемник подключен к таймеру, переключатель SA1 находится в верхнем по схеме положении. При включении тумблера SA2 напряжение питания поступает к приемнику, в схеме которого имеется электролитический конденсатор фильтра. В схеме таймера все транзисторы заперты, а конденсатор С1 разряжен.
Если необходимо ограничить последующую работу приемника по времени, необходимо переключить SA1 в нижнее по схеме положение. При этом конденсатор С1 подключается к заряженному конденсатору фильтра приемника и начинает заряжаться. Зарядным током на резисторе R1 создается падение напряжения, которым отпирается составной транзистор VT1, VT2, а его коллекторным током создается падение напряжения на резисторе R5, которым отпирается составной транзистор VT3, VT4. Теперь питание к приемнику поступает через транзистор VT4.
По мере заряда конденсатора С1 его зарядный ток постепенно уменьшается, и примерно через 30 мин после включения таймера все транзисторы запираются.
5.3. Таймер со звуковой сигнализацией
Устименко С. [24]
Особенность этого таймера состоит в том, что после звукового сигнала, извещающего об истечении заданного отрезка времени автоматически начинается повторный отсчет времени. Таймер экономичен и обладает достаточной стабильностью отсчета: за 10 мин работы уход не превышал 3 с. Диапазон установки выдержки составляет от 0,5 до 1,5 мин. Принципиальная схема таймера приведена на рис. 30.
