Generátor obdĺžnikových impulzov na K561LA7. Zariadenia na mikroobvode K561LA7 › Obvody elektronických zariadení Technický list mikroobvodu K561LA7
Obrázok 2 ukazuje schému jednoduchého časového relé s LED indikáciou Počítanie času začína v momente zapnutia napájania spínačom S1. Hneď na začiatku je kondenzátor C1 vybitý a napätie na ňom je nízke (ako logická nula). Preto výstup D1.1 bude jedna a výstup D1.2 bude nula. LED HL2 bude svietiť, ale LED HL1 nebude svietiť. Toto bude pokračovať, kým sa C1 nenabije cez odpory R3 a R5 na napätie, ktoré prvok D1.1 chápe ako logickú jednotku V tomto momente sa na výstupe D1.1 objaví nula a na výstupe D1 .2.
Tlačidlo S2 slúži na reštart časového relé (pri jeho stlačení sa zopne a vybije C1 a po uvoľnení sa opäť spustí nabíjanie C1). Odpočítavanie teda začína od okamihu zapnutia napájania alebo od okamihu stlačenia a uvoľnenia tlačidla S2. LED HL2 indikuje, že odpočítavanie prebieha, a LED HL1 signalizuje, že odpočítavanie sa skončilo. A samotný čas je možné nastaviť pomocou variabilného odporu R3.
Na hriadeľ odporu R3 môžete nasadiť rukoväť s ukazovateľom a stupnicou, na ktorú môžete podpisovať časové hodnoty a merať ich stopkami. Pomocou odporov rezistorov R3 a R4 a kapacity C1 podľa schémy môžete nastaviť rýchlosť uzávierky od niekoľkých sekúnd po minútu a o niečo dlhšie.
Obvod na obrázku 2 používa iba dva prvky IC, ale obsahuje ďalšie dva. Pomocou nich môžete urobiť to, že časové relé vydá zvukový signál na konci oneskorenia.
Obrázok 3 znázorňuje schému časového relé so zvukom. Na prvkoch D1 3 a D1.4 je vyrobený multivibrátor, ktorý generuje impulzy s frekvenciou asi 1000 Hz. Táto frekvencia závisí od odporu R5 a kondenzátora C2. Piezoelektrický „výškový reproduktor“ je zapojený medzi vstup a výstup prvku D1.4, napríklad z elektronických hodiniek alebo slúchadla alebo multimetra. Keď multivibrátor funguje, zapípa.
Multivibrátor môžete ovládať zmenou logickej úrovne na kolíku 12 D1.4. Keď je tu nula, multivibrátor nefunguje a „pípač“ B1 je tichý. Keď jeden. - B1 pípne. Tento kolík (12) je pripojený k výstupu prvku D1.2. Preto pri zhasnutí HL2 zapípa „pípač“, to znamená, že zvukový alarm sa zapne ihneď po uplynutí časového intervalu časového relé.
Ak nemáte piezoelektrický „výškový reproduktor“, môžete si namiesto neho vziať napríklad mikroreproduktor zo starého prijímača alebo slúchadlá či telefón. Ale musí byť pripojený cez tranzistorový zosilňovač (obr. 4), inak môže dôjsť k poškodeniu mikroobvodu.
Ak však LED indikáciu nepotrebujeme, vystačíme si opäť len s dvomi prvkami. Obrázok 5 zobrazuje schému časového relé, ktoré má iba zvukový alarm. Kým je kondenzátor C1 vybitý, multivibrátor je blokovaný logickou nulou a bzučiak je tichý. Akonáhle sa C1 nabije na napätie logickej jednotky, multivibrátor začne pracovať a B1 zapípa. Obrázok 6 je schéma zvukového alarmu, ktorý vytvára prerušované zvukové signály. Okrem toho je možné nastaviť tón zvuku a frekvenciu prerušenia. Môže byť použitý napríklad ako malá siréna alebo bytový zvonček.
Na prvkoch D1 3 a D1.4 je vyrobený multivibrátor. generovanie audiofrekvenčných impulzov, ktoré sa posielajú cez zosilňovač na tranzistore VT5 do reproduktora B1. Tón zvuku závisí od frekvencie týchto impulzov a ich frekvenciu je možné nastaviť premenlivým odporom R4.
Na prerušenie zvuku je použitý druhý multivibrátor na prvkoch D1.1 a D1.2. Vytvára impulzy s výrazne nižšou frekvenciou. Tieto impulzy dorazia na kolík 12 D1 3. Keď je tu logická nula, multivibrátor D1.3-D1.4 je vypnutý, reproduktor je tichý a keď je jedna, ozve sa zvuk. To vytvára prerušovaný zvuk, ktorého tón je možné nastaviť pomocou odporu R4 a frekvenciu prerušenia pomocou R2. Hlasitosť zvuku do značnej miery závisí od reproduktora. A reproduktor môže byť takmer čokoľvek (napríklad reproduktor z rádia, telefón, rádiový bod alebo dokonca reproduktorový systém z hudobného centra).
Na základe tejto sirény môžete vyrobiť bezpečnostný alarm, ktorý sa zapne vždy, keď niekto otvorí dvere do vašej izby (obr. 7).
Pozrime sa na obvody štyroch elektronických zariadení postavených na mikroobvode K561LA7 (K176LA7). Schematický diagram prvého zariadenia je znázornený na obrázku 1. Toto je blikajúce svetlo. Mikroobvod generuje impulzy, ktoré prichádzajú na základňu tranzistora VT1 a v tých okamihoch, keď je na jeho základňu privádzané napätie jednej logickej úrovne (cez odpor R2), otvára a zapína žiarovku a v tých okamihoch, keď je napätie na kolíku 11 mikroobvodu sa rovná nulovej úrovni, lampa zhasne.
Graf znázorňujúci napätie na kolíku 11 mikroobvodu je znázornený na obrázku 1A.
Obr. 1A
Mikroobvod obsahuje štyri logické prvky „2AND-NOT“, ktorých vstupy sú navzájom spojené. Výsledkom sú štyri invertory („NIE“. Prvé dva D1.1 a D1.2 obsahujú multivibrátor, ktorý vytvára impulzy (na kolíku 4), ktorých tvar je znázornený na obrázku 1A. Frekvencia týchto impulzov závisí od parametre obvodu pozostávajúceho z kondenzátora C1 a odporu R1 Približne (bez zohľadnenia parametrov mikroobvodu) možno túto frekvenciu vypočítať pomocou vzorca F = 1/(CxR).
Činnosť takéhoto multivibrátora možno vysvetliť nasledovne: keď je výstup D1.1 jedna, výstup D1.2 je nula, vedie to k tomu, že kondenzátor C1 sa začína nabíjať cez R1 a vstup prvku D1. 1 monitoruje napätie na C1. A akonáhle toto napätie dosiahne úroveň logickej jednotky, obvod sa zdá byť prevrátený, teraz bude výstup D1.1 nula a výstup D1.2 bude jedna.
Teraz sa kondenzátor začne vybíjať cez odpor a vstup D1.1 bude tento proces monitorovať a akonáhle sa napätie na ňom rovná logickej nule, obvod sa znova prevráti. Výsledkom je, že úroveň na výstupe D1.2 bude pulzovať a na výstupe D1.1 budú tiež pulzy, ale v protifáze k pulzom na výstupe D1.2 (obrázok 1A).
Na prvkoch D1.3 a D1.4 je vyrobený výkonový zosilňovač, ktorý je v zásade možné vynechať.
V tomto diagrame môžete použiť diely širokej škály nominálnych hodnôt, limity, do ktorých sa musia prispôsobiť parametre dielov, sú vyznačené na diagrame. Napríklad R1 môže mať odpor od 470 kOhm do 910 kOhm, kondenzátor C1 môže mať kapacitu od 0,22 μF do 1,5 μF, rezistor R2 - od 2 kOhm do 3 kOhm a hodnotenia častí na iných obvodoch sú podpísané v Rovnakým spôsobom.
Obr. 1B
Žiarovka je z baterky a batéria je buď 4,5V plochá batéria alebo 9V batéria Krona, ale je lepšie, ak vezmete dve „ploché“ zapojené do série. Pinout (umiestnenie kolíkov) tranzistora KT815 je znázornené na obrázku 1B.
Druhým zariadením je časové relé, časovač so zvukovým alarmom konca nastaveného časového úseku (obrázok 2). Je založený na multivibrátore, ktorého frekvencia je v porovnaní s predchádzajúcou konštrukciou značne zvýšená v dôsledku zníženia kapacity kondenzátora. Multivibrátor je vyrobený na prvkoch D1.2 a D1.3. Rezistor R2 je rovnaký ako R1 v obvode na obrázku 1 a kondenzátor (v tomto prípade C2) má výrazne nižšiu kapacitu, v rozsahu 1500-3300 pF.
Výsledkom je, že impulzy na výstupe takéhoto multivibrátora (pin 4) majú frekvencia zvuku. Tieto impulzy sa posielajú do zosilňovača namontovaného na prvku D1.4 a do piezoelektrického zvukového žiariča, ktorý pri prevádzke multivibrátora vytvára zvuk s vysokým alebo stredným tónom. Vysielačom zvuku je piezokeramický bzučiak, napríklad zvonenie telefónu v slúchadle. Ak má tri kolíky, musíte prispájkovať ľubovoľné dva z nich a potom experimentálne vybrať dva z troch, po pripojení je hlasitosť zvuku maximálna.
Obr.2
Multivibrátor funguje iba vtedy, keď je na kolíku 2 D1.2 jedna, ak je nula, multivibrátor negeneruje. Stáva sa to preto, že prvok D1.2 je prvok „2 AND-NOT“, ktorý sa, ako je známe, líši v tom, že ak sa na jeho jeden vstup použije nula, potom jeho výstup bude jedna, bez ohľadu na to, čo sa stane na jeho druhom vstupe. .
Zariadenie na vytváranie efektu svetiel smerujúcich od stredu k okrajom slnka. Počet LED - 18 ks. Napätie = 3...12V.
Ak chcete nastaviť frekvenciu blikania, zmeňte hodnoty rezistorov R1, R2, R3 alebo kondenzátorov C1, C2, C3. Napríklad zdvojnásobenie R1, R2, R3 (20k) zníži frekvenciu na polovicu. Pri výmene kondenzátorov C1, C2, C3 zvýšte kapacitu (22 µF). K561LA7 je možné nahradiť K561LE5 alebo kompletným zahraničným analógom CD4011. Hodnoty rezistorov R7, R8, R9 závisia od napájacieho napätia a použitých LED diód. Pri odpore 51 Ohmov a napájacom napätí 9V bude prúd cez LED o niečo menší ako 20mA. Ak potrebujete účinnosť zariadenia a používate jasné LED diódy pri nízkom prúde, potom je možné výrazne zvýšiť odpor rezistorov (až 200 Ohmov a ešte viac).
Ešte lepšie, s 9V napájaním použite sériové zapojenie LED:
Nižšie sú uvedené výkresy dosiek plošných spojov dvoch možností: slnko a mlyn:
|
|
|
| Tento diagram sa tiež často zobrazuje: |
Jednoduché rádiové obvody pre začiatočníkov
V tomto článku sa pozrieme na niekoľko jednoduchých elektronických zariadení založených na logických čipoch K561LA7 a K176LA7. V zásade sú tieto mikroobvody takmer rovnaké a majú rovnaký účel. Napriek nepatrnému rozdielu v niektorých parametroch sú prakticky zameniteľné.
Stručne o čipe K561LA7
Mikroobvody K561LA7 a K176LA7 sú štyri prvky 2I-NOT. Konštrukčne sú vyrobené v čiernom plastovom puzdre so 14 kolíkmi. Prvý kolík mikroobvodu je označený ako značka (takzvaný kľúč) na kryte. Môže to byť bodka alebo zárez. Vzhľad mikroobvody a kolíky sú znázornené na obrázkoch.
Napájanie mikroobvodov je 9 voltov, napájacie napätie sa privádza na kolíky: kolík 7 je „spoločný“, kolík 14 je „+“.
Pri inštalácii mikroobvodov musíte byť opatrní s pinoutom, náhodná inštalácia mikroobvodu „zvnútra von“ ho poškodí. Odporúča sa spájkovať mikroobvody spájkovačkou s výkonom nie väčším ako 25 wattov.
Pripomeňme, že tieto mikroobvody sa nazývali „logické“, pretože majú iba dva stavy – buď „logickú nulu“ alebo „logickú jednotku“. Navyše na „jednej“ úrovni je implikované napätie blízke napájaciemu napätiu. V dôsledku toho, keď sa napájacie napätie samotného mikroobvodu zníži, úroveň „logickej jednotky“ bude nižšia.
Urobme malý experiment (obrázok 3)
Najprv premeňme prvok čipu 2I-NOT na jednoducho NIE pripojením vstupov na tento účel. Na výstup mikroobvodu pripojíme LED a na vstup privedieme napätie cez premenlivý odpor, pričom budeme napätie kontrolovať. Aby sa LED rozsvietila, je potrebné získať napätie rovnajúce sa logickej „1“ na výstupe mikroobvodu (toto je kolík 3). Napätie môžete ovládať pomocou ľubovoľného multimetra prepnutím do režimu merania jednosmerného napätia (v schéme je to PA1).
Poďme sa však trochu pohrať s napájaním - najprv pripojíme jednu 4,5 V batériu, pretože mikroobvod je invertor, a preto, aby sme na výstupe mikroobvodu získali „1“, je potrebné naopak, na pridanie logickej „0“ na vstup mikroobvodu. Preto začneme náš experiment s logickou „1“ - to znamená, že posúvač odporu by mal byť v hornej polohe. Otáčanie motora premenlivý odpor Počkajme, kým sa rozsvieti LED. Napätie na motore s premenlivým odporom, a teda na vstupe mikroobvodu, bude približne 2,5 V.
Ak pripojíme druhú batériu, dostaneme už 9 Voltov a v tomto prípade sa naša LED rozsvieti, keď je vstupné napätie približne 4 Volty.
Tu je mimochodom potrebné trochu objasniť: Je celkom možné, že vo vašom experimente môžu byť iné výsledky, ktoré sa líšia od vyššie uvedených. Na tom nie je nič prekvapujúce: po prvé, neexistujú dva úplne identické mikroobvody a ich parametre sa budú v každom prípade líšiť, po druhé, logický mikroobvod dokáže rozpoznať akýkoľvek pokles vstupného signálu ako logickú „0“ a v našom prípade dvakrát sme znížili vstupné napätie a po tretie, v tomto experimente sa snažíme prinútiť digitálny mikroobvod, aby pracoval v analógovom režime (to znamená, že náš riadiaci signál prechádza hladko) a mikroobvod zase funguje tak, ako má - keď Po dosiahnutí určitého prahu sa logický stav okamžite resetuje. Tento istý prah sa však môže líšiť pre rôzne mikroobvody.
Cieľ nášho experimentu bol však jednoduchý – potrebovali sme dokázať, že logické úrovne priamo závisia od napájacieho napätia.
Ešte jedna nuansa: je to možné iba s mikroobvodmi série CMOS, ktoré nie sú veľmi dôležité pre napájacie napätie. S mikroobvodmi série TTL sú veci iné - sila v nich hrá obrovskú úlohu a počas prevádzky je povolená odchýlka nie väčšia ako 5%
No a krátke zoznámenie sa skončilo, prejdime k praxi...
Jednoduché časové relé
Schéma zariadenia je znázornená na obrázku 4. Prvok mikroobvodu je tu zahrnutý rovnakým spôsobom ako vo vyššie uvedenom experimente: vstupy sú uzavreté. Kým je tlačidlo S1 otvorené, kondenzátor C1 je v nabitom stave a nepreteká ním žiadny prúd. Vstup mikroobvodu je však tiež pripojený k „spoločnému“ vodiču (cez odpor R1), a preto bude na vstupe mikroobvodu prítomná logická „0“. Pretože prvok mikroobvodu je invertor, znamená to, že výstup mikroobvodu sa ukáže ako logická „1“ a LED sa rozsvieti.
Zatvoríme tlačidlo. Na vstupe mikroobvodu sa objaví logická „1“, a preto výstup bude „0“, LED zhasne. Ale keď je tlačidlo zatvorené, kondenzátor C1 sa okamžite vybije. To znamená, že po uvoľnení tlačidla začne proces nabíjania v kondenzátore a počas jeho pokračovania bude pretekať elektriny udržiavanie logickej úrovne "1" na vstupe mikroobvodu. To znamená, že sa ukáže, že LED sa nerozsvieti, kým sa kondenzátor C1 nenabije. Dobu nabíjania kondenzátora je možné zmeniť výberom kapacity kondenzátora alebo zmenou odporu odporu R1.
Schéma dva
Na prvý pohľad je to takmer rovnaké ako predchádzajúce, ale tlačidlo s časovacím kondenzátorom je zapnuté trochu inak. A bude to fungovať aj trochu inak – v pohotovostnom režime LED nesvieti, po zatvorení tlačidla sa LED dióda rozsvieti hneď, no po oneskorení zhasne.
Jednoduchý blikač
Ak zapneme mikroobvod, ako je znázornené na obrázku, dostaneme generátor svetelných impulzov. V skutočnosti ide o najjednoduchší multivibrátor, ktorého princíp činnosti bol podrobne opísaný na tejto stránke.
Frekvencia impulzov je regulovaná odporom R1 (môžete ho dokonca nastaviť na premennú) a kondenzátorom C1.
Ovládaný blikač
Trochu zmeňme obvod blikača (ktorý bol na obrázku 6 vyššie) tým, že do neho vložíme obvod z nám už známeho časového relé - tlačidlo S1 a kondenzátor C2.
Čo dostaneme: so zatvoreným tlačidlom S1 bude vstup prvku D1.1 logická „0“. Toto je prvok 2I-NOT, a preto nezáleží na tom, čo sa stane na druhom vstupe - výstup bude v každom prípade „1“.
Rovnaká „1“ pôjde na vstup druhého prvku (čo je D1.2) a to znamená, že na výstupe tohto prvku bude pevne sedieť logická „0“. Ak áno, LED sa rozsvieti a zostane svietiť nepretržite.
Hneď ako uvoľníme tlačidlo S1, kondenzátor C2 sa začne nabíjať. Počas doby nabíjania ním bude pretekať prúd pri zachovaní logickej úrovne „0“ na kolíku 2 mikroobvodu. Akonáhle je kondenzátor nabitý, prúd cez neho sa zastaví, multivibrátor začne pracovať vo svojom normálnom režime - LED bude blikať.
V nasledujúcom diagrame je tiež predstavený rovnaký reťazec, ale je zapnutý inak: keď stlačíte tlačidlo, LED dióda začne blikať a po určitom čase sa neustále rozsvieti.
Jednoduché pískanie
V tomto obvode nie je nič zvláštne: všetci vieme, že ak je reproduktor alebo slúchadlo pripojené k výstupu multivibrátora, začne vydávať prerušované zvuky. Pri nízkych frekvenciách to bude len „tikanie“ a pri vyšších frekvenciách škrípanie.
Pre experiment je zaujímavejší nasledujúci diagram:
Opäť je tu známe časové relé – zatvoríme tlačidlo S1, otvoríme a po chvíli začne prístroj pípať.
Na základe mikroobvodu K561LA7 môžete zostaviť generátor, ktorý sa dá v praxi použiť na generovanie impulzov pre ľubovoľné systémy, alebo impulzy po zosilnení cez tranzistory alebo tyristory môžu ovládať osvetľovacie zariadenia (LED, svietidlá). V dôsledku toho je možné na tento čip zostaviť girlandu alebo svietiace svetlá. Ďalej v článku nájdete schematický diagram zapojenia mikroobvodu K561LA7, doska plošných spojov s umiestnením rádiových prvkov na nej a popisom činnosti zostavy.
Princíp fungovania girlandy na mikroobvode KA561 LA7
Mikroobvod začne generovať impulzy v prvom zo 4 prvkov 2I-NOT. Trvanie impulzu žeravenia LED závisí od hodnoty kondenzátora C1 pre prvý prvok a C2 a C3 pre druhý a tretí. Tranzistory sú vlastne riadené „spínače“ pri privádzaní riadiaceho napätia z prvkov mikroobvodu do základne, keď sa otvoria, prechádzajú elektrickým prúdom zo zdroja energie a napájajú reťazce LED.
Napájanie je dodávané z 9 V napájacieho zdroja s menovitým prúdom minimálne 100 mA. O správna inštalácia Elektrický obvod nevyžaduje nastavovanie a je okamžite funkčný.
Označenie rádiových prvkov v girlande a ich hodnotenie podľa vyššie uvedenej schémy
R1, R2, R3 3 mOhm - 3 ks;
R4, R5, R6 75-82 Ohm - 3 ks;
C1, C2, C3 0,1 uF - 3 ks;
HL1-HL9 LED AL307 - 9 ks;
D1 čip K561LA7 - 1 ks;
Na tabuli sú znázornené dráhy leptania, rozmery textolitu a umiestnenie rádiových prvkov pri spájkovaní. Na leptanie dosky je možné použiť dosku s jednostranným medeným povlakom. V tomto prípade je na doske nainštalovaných všetkých 9 LED diód, ak sú LED diódy zostavené v reťazci - girlande a nie sú namontované na doske, potom je možné zmenšiť jej rozmery.
Technické vlastnosti čipu K561LA7:
Napájacie napätie 3-15 V;
- 4 logické prvky 2I-NIE.
