Jednostavna radio kola za početnike

U ovom članku ćemo pogledati neke jednostavne elektronskih uređaja baziran na logičkim čipovima K561LA7 i K176LA7. U principu, ova mikro kola su skoro ista i imaju istu svrhu. Unatoč maloj razlici u nekim parametrima, oni su praktično zamjenjivi.

Ukratko o čipu K561LA7

Mikro kola K561LA7 i K176LA7 su četiri 2I-NOT elementa. Strukturno su napravljeni u crnom plastičnom kućištu sa 14 pinova. Prvi pin mikrokola je označen kao oznaka (tzv. ključ) na kućištu. Ovo može biti ili tačka ili zarez. Izgled mikro kola i pinouts su prikazani na slikama.

Napajanje za mikro krugove je 9 volti, napon napajanja se dovodi do pinova: pin 7 je "zajednički", pin 14 je "+".
Prilikom instaliranja mikrokola, morate biti pažljivi s pinoutom, ako slučajno instalirate mikrokolo "iznutra prema van" će ga oštetiti. Preporučljivo je lemiti mikro krugove pomoću lemilice snage ne veće od 25 vata.

Podsjetimo da su ova mikrokola nazvana "logička" jer imaju samo dva stanja - ili "logička nula" ili "logička jedinica". Štaviše, na nivou „jedan“ podrazumeva se napon blizu napona napajanja. Posljedično, kada se napon napajanja samog mikrokola smanji, nivo "logičke jedinice" će biti niži.
Hajde da napravimo mali eksperiment (slika 3)

Prvo, pretvorimo 2I-NOT čip element u jednostavno NE tako što ćemo povezati ulaze za ovo. Na izlaz mikro kola spojit ćemo LED diodu, a kroz promjenjivi otpornik napajati napon na ulaz, dok kontroliramo napon. Da bi LED dioda zasvijetlila, potrebno je dobiti napon jednak logičkoj "1" na izlazu mikrokola (ovo je pin 3). Napon možete kontrolirati pomoću bilo kojeg multimetra tako što ćete ga prebaciti u način mjerenja istosmjernog napona (na dijagramu je PA1).
Ali hajde da se malo poigramo sa napajanjem - prvo spojimo jednu bateriju od 4,5 volti Budući da je mikrokolo inverter, dakle, da bismo dobili "1" na izlazu mikrokruga, potrebno je, naprotiv, za primjenu logičke "0" na ulaz mikrokola. Stoga ćemo započeti naš eksperiment s logičkom "1" - to jest, klizač otpornika trebao bi biti u gornjem položaju. Okretanjem klizača varijabilnog otpornika čekamo da se LED dioda upali. Napon na motoru promjenjivog otpornika, a samim tim i na ulazu mikrokola, bit će približno 2,5 volti.
Ako spojimo drugu bateriju, dobit ćemo 9 volti, au ovom slučaju će LED dioda zasvijetliti kada je ulazni napon približno 4 volti.

Ovdje je, uzgred, potrebno dati malo pojašnjenje: Sasvim je moguće da u vašem eksperimentu mogu biti i drugi rezultati drugačiji od gore navedenih. U ovome nema ništa iznenađujuće: prvo, ne postoje dva potpuno identična mikro kruga i njihovi će parametri u svakom slučaju biti različiti, drugo, logički mikro krug može prepoznati svako smanjenje ulaznog signala kao logičku "0", au našem slučaju dvaput smo snizili ulazni napon, i treće, u ovom eksperimentu pokušavamo natjerati digitalno mikrokolo da radi u analognom modu (odnosno, naš kontrolni signal prolazi nesmetano), a mikrokolo, zauzvrat, radi kako treba - kada Dostigne se određeni prag, on momentalno resetuje logičko stanje. Ali ovaj isti prag može se razlikovati za različite mikro krugove.
Međutim, cilj našeg eksperimenta bio je jednostavan - morali smo dokazati da logički nivoi direktno zavise od napona napajanja.
Još jedna nijansa: to je moguće samo sa mikro krugovima CMOS serije koji nisu jako kritični za napon napajanja. Kod mikro krugova serije TTL stvari su drugačije - snaga igra veliku ulogu u njima i tokom rada je dozvoljeno odstupanje od najviše 5%

Eto, kratko upoznavanje je završeno, idemo na praksu...

Jednostavan vremenski relej

Dijagram uređaja je prikazan na slici 4. Element mikrokola ovdje je uključen na isti način kao u prethodnom eksperimentu: ulazi su zatvoreni. Dok je dugme S1 otvoreno, kondenzator C1 je u napunjenom stanju i kroz njega ne teče struja. Međutim, ulaz mikrokola je također spojen na "zajedničku" žicu (preko otpornika R1) i stoga će na ulazu mikrokola biti prisutna logička "0". Budući da je element mikrokola pretvarač, to znači da će izlaz mikrokola biti logička "1" i LED će zasvijetliti.
Zatvaramo dugme. Na ulazu mikrokola pojavit će se logička "1" i, prema tome, izlaz će biti "0", LED će se ugasiti. Ali kada je dugme zatvoreno, kondenzator C1 će se trenutno isprazniti. To znači da nakon što otpustimo dugme, proces punjenja će započeti u kondenzatoru i dok se nastavi proći će kroz električna struja održavanje logičkog nivoa "1" na ulazu mikrokola. Odnosno, ispada da LED neće upaliti dok se kondenzator C1 ne napuni. Vrijeme punjenja kondenzatora može se promijeniti odabirom kapacitivnosti kondenzatora ili promjenom otpora otpornika R1.

Šema dva

Na prvi pogled je skoro isti kao i prethodni, ali je dugme sa vremenskim kondenzatorom uključeno malo drugačije. I radit će malo drugačije - u standby modu LED ne svijetli, kada je dugme zatvoreno, LED će se odmah upaliti, ali će se ugasiti nakon odgode.

Simple flasher

Ako uključimo mikrokolo kao što je prikazano na slici, dobit ćemo generator svjetlosnih impulsa. Zapravo, ovo je najjednostavniji multivibrator, čiji je princip rada detaljno opisan na ovoj stranici.
Frekvencija impulsa je regulirana otpornikom R1 (možete ga čak postaviti na promjenjivu) i kondenzatorom C1.

Kontrolisani blic

Hajde da malo promijenimo krug bljeskalice (koji je bio iznad na slici 6) tako što ćemo u njega uvesti krug iz vremenskog releja koji nam je već poznat - dugme S1 i kondenzator C2.

Šta dobijamo: kada je dugme S1 zatvoreno, ulaz elementa D1.1 će biti logička „0“. Ovo je 2I-NOT element i stoga nije važno šta se dešava na drugom ulazu - izlaz će u svakom slučaju biti "1".
Ova ista „1“ će ići na ulaz drugog elementa (što je D1.2) i to znači da će logička „0“ čvrsto sjediti na izlazu ovog elementa. Ako je tako, LED će zasvijetliti i ostati upaljena neprekidno.
Čim otpustimo dugme S1, kondenzator C2 počinje da se puni. Tokom vremena punjenja, struja će teći kroz njega uz održavanje logičkog nivoa "0" na pinu 2 mikrokola. Čim se kondenzator napuni, struja kroz njega će se zaustaviti, multivibrator će početi raditi u svom normalnom načinu - LED će treptati.
Na sljedećem dijagramu je također predstavljen isti lanac, ali se uključuje drugačije: kada pritisnete dugme, LED će početi da treperi i nakon nekog vremena će se stalno uključiti.

Simple squeaker

Nema ničeg posebno neobičnog u ovom krugu: svi znamo da ako se zvučnik ili slušalice spoje na izlaz multivibratora, oni će početi ispuštati isprekidane zvukove. Na niskim frekvencijama će samo "kucati", ali na višim frekvencijama visoke frekvencije to će biti škripa.
Za eksperiment, dijagram prikazan ispod je od većeg interesa:

Evo opet poznatog vremenskog releja - zatvaramo dugme S1, otvaramo ga i nakon nekog vremena uređaj počinje da pišti.

Šema jednostavnog i pristupačnog detektora metala baziranog na čipu K561LA7, poznatom i kao CD4011BE. Čak i početnik radio-amater može sastaviti ovaj detektor metala vlastitim rukama, ali unatoč prostranosti kruga, ima prilično dobre karakteristike. Detektor metala napaja se običnom krunom, čije će punjenje trajati dugo, jer potrošnja energije nije velika.

Detektor metala je sastavljen na samo jednom K561LA7 (CD4011BE) čipu, što je prilično uobičajeno i pristupačno. Za konfiguraciju vam je potreban osciloskop ili mjerač frekvencije, ali ako pravilno sastavite krug, ovi uređaji uopće neće biti potrebni.

Krug detektora metala

Osetljivost detektora metala

Što se tiče osjetljivosti, ali nije dovoljno loša za tako jednostavan uređaj, recimo, vidi metalnu limenku na udaljenosti do 20 cm Novčić nominalne vrijednosti od 5 rubalja, do 8 cm Kada se detektuje metalni predmet, u slušalicama će se čuti ton, što je zavojnica bliže objektu, to je jači ton. Ako objekt ima veliku površinu, recimo, poput otvora za kanalizaciju ili posude, tada se dubina detekcije povećava.

Komponente detektora metala

• Možete koristiti bilo koje niskofrekventne tranzistore male snage, poput onih na KT315, KT312, KT3102 ili njihovih stranih analoga VS546, VS945, 2SC639, 2SC1815
• Mikrokrug je K561LA7, može se zamijeniti analognim CD4011BE ili K561LE5
• Diode male snage kao što su kd522B, kd105, kd106 ili analogi: in4148, in4001 i slično.
• Kondenzatori 1000 pF, 22 nF i 300 pF bi trebali biti keramički, ili još bolje, liskunasti, ako su dostupni.
• Promjenjivi otpornik od 20 kOhm, morate ga uzeti sa prekidačem ili prekidačem zasebno.
• Bakarna žica za zavojnicu, pogodna za PEL ili PEV prečnika 0,5-0,7 mm
• Slušalice su obične, niske impedancije.
• Baterija je 9 volti, krunica je sasvim prikladna.

neke informacije:

Ploča detektora metala može se staviti u plastično kućište od automatskih mašina, kako ga napraviti možete pročitati u ovom članku:. U ovom slučaju korištena je razvodna kutija))

Ako ne pobrkate vrijednosti dijelova, ako pravilno zalemite krug i slijedite upute za namotavanje zavojnice, tada će detektor metala raditi odmah bez ikakvih posebnih postavki.

Ako, kada prvi put uključite detektor metala, ne čujete škripu u slušalicama ili promjenu frekvencije prilikom podešavanja regulatora "FREQUENCY", tada morate odabrati otpornik od 10 kOhm u seriji s regulatorom i/ili kondenzator u ovom generatoru (300 pF). Dakle, frekvencije referentnog i pretraživačkog generatora činimo istim.

Kada je generator uzbuđen, pojavi se zviždanje, šištanje ili izobličenje, zalemite kondenzator od 1000 pF (1nf) sa šestog pina mikrokola na kućište, kao što je prikazano na dijagramu.

Pomoću osciloskopa ili mjerača frekvencije pogledajte frekvencije signala na pinovima 5 i 6 mikrokola K561LA7. Ostvarite njihovu jednakost koristeći gore opisanu metodu podešavanja. Radna frekvencija generatora može se kretati od 80 do 200 kHz.

Zaštitna dioda (bilo koja mala snaga) potrebna je za zaštitu mikrokola ako, na primjer, pogrešno spojite bateriju, a to se događa prilično često.))

Zavojnica detektora metala

Zavojnica je namotana PEL ili PEV žicom 0,5-0,7 mm na okvir, čiji prečnik može biti od 15 do 25 cm i sadrži 100 zavoja. Što je manji promjer zavojnice, to je niža osjetljivost, ali je veća selektivnost malih objekata. Ako ćete koristiti detektor metala za traženje crnog metala, bolje je napraviti zavojnicu većeg promjera.

Zavojnica može sadržavati od 80 do 120 zavoja, nakon namotavanja potrebno ga je čvrsto omotati električnom trakom kao što je prikazano na donjem dijagramu.

Sada trebate omotati tanku foliju oko vrha električne trake, za hranu ili čokoladnu foliju. Ne morate ga umotati do kraja, već ostavite nekoliko centimetara, kao što je prikazano ispod. Imajte na umu da je folija pažljivo namotana, bolje je izrezati ravne trake širine 2 centimetra i omotati zavojnicu kao električnu traku.

Sada ponovo čvrsto omotajte zavojnicu električnom trakom.

Zavojnica je spremna, sada je možete pričvrstiti na dielektrični okvir, napraviti šipku i sastaviti sve u hrpu. Štap se može zalemiti polipropilenske cijevi i okovi prečnika 20 mm.

Za spajanje zavojnice na kolo prikladna je dvostruka oklopljena žica (ekran na tijelo), na primjer ona koja povezuje TV s DVD plejerom (audio-video).

Kako bi detektor metala trebao raditi

Kada je uključen, koristite kontrolu „frekvencije“ da postavite niskofrekventno zujanje u slušalicama kada se približavate metalu, frekvencija se mijenja.

Druga opcija, da ne bi bilo zujanje u ušima, je da se taktovi podese na nulu, tj. kombinuju dve frekvencije. Tada će nastati tišina u slušalicama, ali čim dovedemo zavojnicu do metala, frekvencija generatora pretraživanja se mijenja i u slušalicama se pojavljuje škripa. Što je bliže metalu, to je veća frekvencija u slušalicama. Ali osjetljivost kod ove metode nije velika. Uređaj će reagovati samo kada su generatori snažno isključeni, na primjer, kada se približe poklopcu posude.

Lokacija DIP dijelova na ploči.

Lokacija SMD dijelova na ploči.

Montaža ploče detektora metala

Uređaj za stvaranje efekta svjetla koje se kreću od centra do rubova sunca. Broj LED dioda - 18 kom. Upit.= 3...12V.

Da biste podesili frekvenciju treperenja, promijenite vrijednosti otpornika R1, R2, R3 ili kondenzatora C1, C2, C3. Na primjer, udvostručenje R1, R2, R3 (20k) smanjit će frekvenciju za polovicu. Prilikom zamjene kondenzatora C1, C2, C3, povećajte kapacitivnost (22 µF). Moguće je zamijeniti K561LA7 sa K561LE5 ili sa kompletnim stranim analogom CD4011. Vrijednosti otpornika R7, R8, R9 ovise o naponu napajanja i korištenim LED diodama. Uz otpor od 51 Ohma i napon napajanja od 9V, struja kroz LED diode bit će nešto manja od 20mA. Ako vam je potrebna efikasnost uređaja i koristite svijetle LED diode na niskoj struji, tada se otpor otpornika može značajno povećati (do 200 Ohma i više).

Još bolje, uz napajanje od 9V, koristite serijski spoj LED dioda:

Ispod su crteži štampanih ploča dvije opcije: sunce i mlin:

Na osnovu mikrokola K561LA7 možete sastaviti generator koji se može koristiti u praksi za generisanje impulsa za bilo koji sistem, ili impulsi, nakon pojačanja preko tranzistora ili tiristora, mogu upravljati rasvjetnim uređajima (LED, lampe). Kao rezultat, moguće je sastaviti vijenac ili svjetla za vožnju na ovom čipu. Kasnije ćete u članku pronaći shematski dijagram povezivanje mikrokola K561LA7, štampana ploča sa položajem radioelemenata na njemu i opisom rada sklopa.

Princip rada vijenca na mikrokrugu KA561 LA7

Mikrokolo počinje generirati impulse u prvom od 4 elementa 2I-NOT. Trajanje LED žarulja ovisi o vrijednosti kondenzatora C1 za prvi element i, respektivno, C2 i C3 za drugi i treći. Tranzistori su zapravo kontrolirani "prekidači" kada se upravljački napon dovodi od elemenata mikrokola do baze, kada se otvore, propuštaju električnu struju iz izvora napajanja i napajaju lance LED dioda.
Napajanje se vrši iz izvora napajanja od 9 V, sa nazivnom strujom od najmanje 100 mA. Ako je pravilno instaliran, električni krug ne zahtijeva podešavanje i odmah je u funkciji.

Označavanje radio elemenata u vijencu i njihove ocjene prema gornjem dijagramu

R1, R2, R3 3 mOhm - 3 kom.;
R4, R5, R6 75-82 Ohm - 3 kom.;
C1, C2, C3 0,1 uF - 3 kom.;
HL1-HL9 LED AL307 - 9 kom.;
D1 čip K561LA7 - 1 kom.;

Na ploči su prikazane staze graviranja, dimenzije tekstolita i lokacija radio elemenata tokom lemljenja. Za graviranje ploče moguće je koristiti ploču sa jednostranim bakrenim premazom. U ovom slučaju, svih 9 LED dioda je ugrađeno na ploču ako su LED diode sastavljene u lanac - vijenac, a ne montirane na ploču, tada se njegove dimenzije mogu smanjiti.

Tehničke karakteristike čipa K561LA7:

Napon napajanja 3-15 V;
- 4 logička elementa 2I-NE.

Generator na bazi K561LA7 sa kontrolom frekvencije

Digitalni čipovi mogu implementirati više od matematičke logike. Jedan primjer alternativne funkcionalnosti su generatori takta.

U svom najjednostavnijem obliku, generator nije ništa drugo do oscilirajući krug sastavljen na bazi kondenzatora i otpora (tzv. RC kolo). Međutim, takve sklopove karakterizira nizak kvalitet izlaznog signala i nelinearnost generiranih impulsa.

Mikro kola koja implementiraju jednostavnu logiku "I-NE", kao što su K561LA7 ili analogni, mogu im dati ispravan "kvadratni" oblik. Ali više o svemu.

Opis K561LA7

Mikrokolo implementira logiku četiri nezavisna elementa "AND-NE" (kolo sa pinoutom ispod).

Rice. 1. K561LA7

Nazivni napon za napajanje je 10 V, maksimalni ne više od 15 V.

Može raditi na gotovo svim temperaturama (od -45 do +85°C), troši vrlo malo struje (do 0,3 μA) i ima kratko vrijeme kašnjenja (80 ns).

Direktni analozi uključuju mikrokolo CD4011A. Međutim, u opisanom zadatku može se koristiti i sljedeće:

• K176LE5 (direktna zamjena je prihvatljiva bez promjene kola);
• Čipovi iz serije K561;
• K176PU2/ili PU1;
• Kao i druga mikro kola koja implementiraju logiku četiri ili više nezavisnih pretvarača.

Za svaki slučaj, evo tabele istine.

Rice. 2. Tabela istine

Jednostavan generator frekvencije

Niže navedeno kolo će generirati kvadratni val (pravokutni impulsi).

Rice. 3. Šema koja će formirati meandar

Zapravo, možete i bez posljednjeg bloka D1.4.

Oscilacije postavlja sklop C1R1, a logički elementi pretvaraju sinusoidni signal u pravokutni, odsijecajući padajuće i rastuće ivice prema logici inverzije (postoji ulazni signal koji prelazi vrijednost praga - izlazi na 0 , ako nema signala - izlazi logički).

Nedostatak takvog generatora je nemogućnost regulacije frekvencije (fiksna je i određena vrijednošću kondenzatora s otpornikom) i utjecaja na vrijeme pauze, trajanje impulsa (ili njihov omjer - odnosno radni ciklus).

Regulisani generator

Niže navedeno kolo vam omogućava da zasebno podesite vrijeme pauze i trajanje pulsa.

Rice. 4. Kolo koje vam omogućava da zasebno podesite vrijeme pauze i trajanje pulsa

Tuning otpornici R2 i R3 su odgovorni za ovu logiku. Frekvencijski raspon je malo podesiv, pa je, kako biste ga radikalno promijenili, moguće uključiti nekoliko kondenzatora različitih kapaciteta (za zamjenu C1), koji su naizmjenično uključeni u krug.

Druga verzija sa mogućnošću regulacije radnog ciklusa (bazirana na krugu istog multivibratora).

Rice. 5. Opcija kola sa mogućnošću regulacije radnog ciklusa

Možemo ga nazvati gotovo univerzalnim za razne vrste eksperimenata sa GTI (generatori taktnih impulsa).

To izgleda ovako.

Rice. 6. Kolo s različitim valnim oblicima

Vrijednosti otpornika i kondenzatora nisu posebno važne i mogu se mijenjati prema vašim potrebama.

Kao što možete vidjeti gore, postoje tri izlaza sa pravokutnim signalom (meandrom), trokutastim i sinusnim.

Svaki od njih može se mijenjati odgovarajućim reznim otpornicima.

Datum objave: 06.03.2018

Mišljenja čitalaca

• Vitalij / 17.05.2019 - 16:50
  Recite mi kako povećati amplitudu signala ako u prvom krugu postavimo c1 na 100p na primjer i kako izračunati ispravan otpornik?
• Anton / 31.08.2018 - 22:04
  Nije dovoljno loše.