Мультивибратор на микросхеме.
Так как этот раздел предназначен конструкторам радиолюбителям, то здесь описывается, что можно создать из микросхем серий К561 или К176,
на примере микросхемы К561ЛА7 (или К176ЛА7, в принципе они одинаковые, различаются только некоторые электрические параметры).
Микросхема содержит четыре элемента И-НЕ (см.Работа логических элементов.)
и это одна из наиболее часто используемых микросхем в радиолюбительской практике.
Рассмотрим, как из микросхемы К561 можно создать мультивибратор и реле времени.
Проведём эксперимент с микросхемой как на рисунке1: превратим 2И-НЕ в элемент НЕ (для этого его входные ножки нужно соединить вместе) и
будем подавать на эти входные выводы напряжение с переменного резистора R1 (подойдет любой на любое сопротивление от 10 кОм до 100 кОм). На
выходе подключим светодиод VD1 через резистор R2 (светодиод может быть любой излучающий видимый свет, например АЛ307). Затем
подключим питание (не перепутайте полюса) — две последовательно соединенные "плоские" батареи по 4,5 В каждая (или одна
девятивольтовая "Крона").
Теперь поворачивая движок потенциометра R1 следите за светодиодом, в какой то момент он гаснет, а в какой то зажигаться (если он не горит
вообще, это значит, что вы его неправильно подпаяли, поменяйте его выводы местами).
Затем подключите вольтметр (РА1) (в качестве вольтметра можно использовать любой тестер или мультиметр,
включенный на измерение постоянного напряжения). Поворачивая движок R1 заметьте при каком входном напряжении на микросхеме
VD1 горит, а при каком гаснет.
На рис.2 показана схема простого реле времени на микросхеме. Рассмотрим как она работает. В тот момент, когда контакты выключателя S1 замкнуты
конденсатор С1 разряжен через них, и входное напряжение на элементе микросхемы равно логической единице (близко к напряжению питания). Поскольку этот
элемент микросхемы у нас работает как НЕ (оба входа И замкнуты вместе) на его выходе при этом будет логический нуль, и светодиод не горит.
Теперь размыкаем контакты S1. Конденсатор С1 начинает медленно заряжаться через резистор R1 и напряжение на С1 растет, а
на R1 - падает. В какой то момент оно достигнет уровня логического нуля и микросхема "переключится", на
выходе появится логическая единица — VD1 загорится.
Вы можете поэкспериментировать устанавливая вместо R1 резисторы разного сопротивления, а вместо С1 конденсаторы разных емкостей, и
обнаружить интересную зависимость — чем больше емкость и сопротивление тем больше период с момента размыкания S1 до
зажигания VD1. И наоборот чем меньше емкость и сопротивление тем меньше период от размыкания S1 до зажигания диода.
Если R1 заменить переменным, то можно поворачивая его движок каждый раз изменять длительность срабатывания, которое отрабатывает это
таймер.
Запуск этого таймера производится кратковременным замыканием контактов S1 (можно вместо S1 просто пинцетом или
проволочкой замыкать выводы С1 между собой, разряжая таким образом С1).
Если места подключения резистора и конденсатора поменять, (рис.3) реле работает наоборот, — при замыкании контактов S1 светодиод зажигается сразу, а гаснет через некоторое время после их размыкания.
Собрав схему, показанную на рисунке4 — мультивибратор из двух логических элементов микросхемы, можно сделать простую "мигалку" — VD1 будет мигать, а частота этого мигания зависит от сопротивления R1 и емкости С1. Чем меньше эти величины, тем быстрее диод мигает, и наоборот, чем больше — тем медленнее (если диод не мигает вообще — это значит, что он неправильно подключен, нужно поменять местами его выводы).
Теперь внесем изменения в схему мультивибратора (рис.5) — отключим вывод 2 от вывода 1 у (D1.1) и подключим вывод 2 к
такой же цепи из конденсатора и резистора, как в опытах с реле времени. Теперь смотрите что получится: пока S1 замкнут напряжение на одном из
входов D1.1 равно нулю. Но это И-НЕ, а значит, что если на его какой-нибудь вход подан нуль, то независимо от того что происходит на
другом, на его выходе все равно будет 1 единица. Эта единица поступает на оба входа D 1.2, и на выходе - ноль. А
раз так, то диод загорится и будет гореть постоянным светом.
После размыкания S1 конденсатор С2 будет медленно
заряжаться через R3 и потенциал на С2 растет. В какой то момент оно станет равным логической единице. В этот момент выходной
уровень L у D1.1 станет зависеть от уровня на его втором входе — ножке 1 и мультивибратор начнет работать, а светодиод станет мигать.
Если С2 и R3 поменять местами (рис.6) схема мультивабратора работает наоборот — вначале VD1 мигает, а по истечении некоторого
времени после размыкания S1 он перестанет мигать и горит постоянно.
Теперь перейдем в область звуковых частот мультивибратора — соберите схему мультивибратора, показанную на рис.7. Когда вы подключите
питание в динамике будет слышен писк мультивибратора. Чем больше С1 и R1 - тем ниже тон писка, а чем они меньше, тем выше тон звука.
Соберите схему показанную на рисунке 8. Если на ручку R3 нанести шкалу, то им можно пользоваться как таймером. Вы замыкаете S1, установите R3 нужное время и затем размыкаете S1. После того, как оно истечет, динамик станет пищать. Схема работает почти также как показанная на рисунке5.
РК 2000/02
| << Предыдущая | Cледующая >> |