Раздел: Документация

0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 29

Эксперименты со схемой. Попробуйте разработать схему для обратного процесса: сигнализатор включается для индикации появления энергоснабжения (подразумевается логический элемент ИЛИ). Подумайте об использовании никель-кадмиевой батареи, которая бы заряжалась от выпрямителя переменного тока и становилась источником постоянного тока для схемы при отключении энергоснабжения.

Схема 22

ГЕНЕРАТОР МЕЛОДИИ (МЕЛОДИЧНЫЙ ДВЕРНОЙ ЗВОНОК)

Описание работы схемы. Предлагаемый генератор мелодии (рис. 7.23) может быть мелодичным дверным звонком, воспроизводящим звук колокольчика с двумя переходами. Дверной звонок имеет девять возможных выходов для программирования мелодии звучания и порядка их следования. Число возможных комбинаций достаточно велико.

Вывод 4 управляемого напряжением генератора микросхемы фазовой автоподстройки IC3 подключен к усилителю на транзисторе и к громкоговорителю для генерации звукового сигнала. Высота звука определяется номиналами элементов С2 и R9. а также уровнем напряжения на выводе 9. Элементы С2 и R9 устанавливают начальную тональность мелодии как отправную точку, от которой происходит изменение звуковых сигналов. Если изменить номинал С2 с 0,01 мкФ на 0,03 мкФ. то частота исходного звукового сигнала снизится и вся последовательность будет звучать ниже.

Микросхема 1С2 типа МС14017 используется как декодер, который сдвигает сигнал на один разряд при каждом импульсе синхронизации. Хотя последовательность выходных сигналов IC2 фиксирована, тем не менее

Рис. 7.23. Генератор мелодии (мелодичный IC1 LM555 таймер, IC2 МС14017 счетчик дешифратор делитель на 10" IC3 V1C14046 схема фазовой автоподстройки; Q1 прп, 2N1101, SK3010; GE59; D1 D6 1N914: С1 4 мкФ. 10 В; С2 от 0.05 до 0,01 мкФ (для подбора граничной частоты) R1, R2 100kOm;R9 150 кОм (увеличение сопротивления снижает частоту звука);

дверной звонок). R10 10 0м; R11 ЮкОм; R12 2.2 кОм, резисторы определяющие выходной звук вой сигнал R3 ЮкОм R4 4,7 кОм; R5 3,3 кОм; R6 2,2 кОм; R7 1 кОм; R8 390 Ом; S1 однополюсный перекидной переключатель нормально разомкнут Spk Я-Ом громкоговоритель

т- о см со г. со

i>iiii

о о О о о о о

J И 2

IC2 МС14017	(вид снизу)
Расположение
выводов

16 В W 13 12 )( И V Ю

ОССО

о

о.

zjсоСОСОг, ,

соо■Рис. 7.24. Расположение

соо.о О О

хвыводов микросхемы

g ооЬМС14017.

о о.

мелодию можно менять. (Объяснение смотрите в следующем абзаце.) Вывод 4 является входом синхронизации, вывод 15-сбросом, вывод 13-разрешением синхронизации. Схема работает как генератор мелодии (в режиме непрерывной генерации), когда оба вывода 15 и 13 соединены с землей. Можно также обеспечить выдачу мелодии только один раз (пунктирные линии на схеме), если соединить вывод разрешения 13 с последним разомкнутым выводом в последовательности. Это приведет к установке на выводе 13 высокого уровня в конце цикла, и мелодия прервется. Переключатель S1 подключает вход разрешения к земле, и поэтому цикл начинается снова.

Высота звука определяется цепью делителя напряжения (резисторы R3-R8). Управляемый напряжением генератор (микросхема IC3) управляется через вывод 9 напряжением, установленным в точке А. Когда напряжение на выводе 1 микросхемы IC2 становится положительным, то в эту точку через диод поступает напряжение примерно 8 В и частота выходного звукового сигнала становится максимальной. Вывод 1 является пятым по порядку последовательности сдвига. Четвертым в последовательности является вывод 10. и поскольку он подключен к последнему резистору делителя, управляемый им звуковой сигнал ниже, так как напряжение 8 В, которое подавалось в точку А, теперь приложено к точке F. Напряжение в точке А делителя при этом равно 3.5 В. поэтому формируется самый низкий звук последова етьности.

Если тщательно рассчитать номиналы резисторов с R3 по R8. то число звуков может быть запланировано. В схеме запланировано только шесть звуков, при дополнительных диодах и резисторах их можно довести до Девяти. Декодер имеет десять выходов, но мы используем последний вывод Для прерывания цикла, т. е. возможны только девять звуков. Для формирования другого порядка выходных сигналов следует поменять позиции подключения диодов (рис. 7.24).

Измени ь или подобрать другую мелодию, не изменяя схемы, можно пУтем подбора номиналов резисторов с R3 по R8. Эта процедура заключайся в следующем: один конец проволочки подсоедините к плюсу источника питания, а другим поочередно прикасайтесь к точкам А. В. С. D, Е и F

---

Прослушайте звук в каждой точке, и если вам захочется повысить ил понизить немного звук, то измените сопротивление одного из резисторов. Таймер на микросхеме IC1 типа LM555 выдает импульсы синхрониза. ции, которые обеспечивают последовательность переключений микросхемы IC2. Она устроена так, что выдает один импульс в секунду. Увеличение или уменьшение номинала конденсатора С1 приведет к изменению темпа исполнения мелодии.

Эксперименты со схемой. Выше в тексте есть много предложений, которые помогают понять, что произойдет, когда изменения будут сделаны.

Схема 23

ЭЛЕКТРОННОЕ ВЫЗЫВНОЕ УСТРОЙСТВО

Описание работы схемы. Электронное вызывное устройство (рис. 7.251 поможет созвать семью к обеду, собрать учеников одного класса в школе в] случае каких-либо событий или для объявлений или оповестить работников учреждения о собрании с использованием электронного имитатора молотка* председателя собрания.

Микросхема IC2 типа LM386 является генератором-усилителем с, элементами С2, R2. СЗ, R3 и R4. которые определяют частоту и форму! сигнала. Резистор R4 можно регулировать для изменения частоты выходно-j го сигнала от 50 до 1500 Гц. При включении частота смещается вверх, остается постоянной и медленно снижается при выключении. Выход череЗ конденсатор С4 и резистор R6 подключается к транзистору Q1, который возбуждает громкоговоритель.

Мощный транзистор Q1 можно исключить из схемы для уменьшения ее стоимости. Для этого конденсатор С4 непосредственно подключается 1 громкоговорителю, как это показано на схеме пунктирной линией. Можна соединить громкоговоритель непосредственно с выводом 5, однако эта

R2

С1

R1

IC1 CD4011

Рис 7.25. Электронное вызывное устройство IC1-CD4011 четыре двухвходовых логических элемента И-НЕ; IC2-LM386, низковольтный усилитель; С1 15мкФ, 15 В; С2-1,5мкФ (майларового типа); СЗ 60 мкФ, 15 В; С4 25 мкФ, 15 В; R1 -

470 кОм; R2 ЮкОм; 5 кОм, переменное; R5 Q1 рпр, мощный SK3717 SK3719 Spk громкоговоритель.

R3 3.3 кОм; Я* 10 Ом; R6 I к0* 16

изменит нагрузку и поэтому вызовет изменение частоты, которая могла быть отрегулирована по вашему выбору. Вы можете проэкспериментиро-вать с любой из этих возможностей.

Микросхема IC1 типа CD4011, представляющая собой логические элементы И-НЕ, формирует задержку времени выключения. Таблица истинности этого логического элемента состоит в том, что, когда на двух выводах на входе сформирован высокий уровень, на выходе устанавливается низкий уровень. В режиме ожидания на выходе логического элемента 2 (вывод 10) присутствует низкий уровень, поскольку на выводах 8 и 9 установлен высокий уровень. Выход логического элемента 1 (вывод 3) имеет высокий уровень и поступает непосредственно на выводы 8 и 9. Вывод 2 логического элемента 1 соединен с плюсом источника питания или с высоким уровнем, в то время как вывод 1 замкнут на землю через резистор сопротивлением 470 кОм. Одна из обкладок конденсатора С1 соединена с землей, другая - с выводом 1, а также с переключателем S1. При кратковременном замыкании переключателя S1 конденсатор С1 заряжается до полного напряжения питания, и все выходы микросхемы IC1 перебрасываются в режим включения. Когда переключатель S1 размыкается, конденсатор С1 разряжается через резистор R1 с постоянной времени порядка 5 с, поэтому звук включается на этот период времени. Увеличивая номиналы С1 или R1, можно изменить время включенного состояния.

Эксперименты со схемой. С помощью двух цифровых вольтметров проконтролируйте изменение состояний логических элементов для наблюдения логики таблицы истинности. Установите один цифровой вольтметр между выводом 1 и землей для контроля вывода 1 при заряде и разряде конденсатора С1. Установите второй цифровой вольтметр между выводом 6 и землей для наблюдения за состоянием выхода микросхемы.

Схема 24

ПРИСТАВКА ТРЕМОЛО

Описание работы схемы. Тремоло (рис. 7.26) является устройством звукового эффекта, которое видоизменяет сигнал струнного инструмента. Генератор на микросхеме IC1 (схема фазовой автоподстройки) вырабатывает низкочастотные прямоугольные импульсы частотой от 5 до 2500 Гц и управляется изменением напряжения на выводе 9 с помощью резистора R2. Граничная частота устанавливается R1 и О. Увеличение номинала резистора R1 приведет к увеличению граничной частоты, тогда как уменьшение номинала конденсатора С1 приведет к ее уменьшению.

Транзистор Q1 работает в режиме усиления с рабочей точкой 4 В при коэффициенте усиления по току 100. Усиление без эффекта тремоло составляет около 2 В. С блокировочным конденсатором С4 коэффициент усиления равен 33. Для предотвращения искажений при наличии в схеме конденсатора С4 выходной сигнал от инструмента не должен превышать 30 мВ (без тремоло). При отсутствии в схеме конденсатора С4 максимальный сигнал °т инструмента, передаваемый без искажений, может составлять 1.5 В.

Выход микросхемы IC1 подается на коллектор транзистора Q1 через Резистор управления глубиной модуляции R4. Прямоугольные импульсы °дулируют звуковой сигнал с частотой, определяемой резистором R2 енератор запускается ножным переключателем S1

---

С1

6-9В

R5

R3 R4

9-

Вход

<2)

сз

Выход

i R9

R1 S1

Рис. 7.26. Приставка тремоло: IC1 МС14046, схема фазовой автоподстройки; СП прп, 2N1101, Т5952, SK3010, GE59;C1 0,01 мкФ; С2, СЗ 1,5мкФ(май-ларовый); С4 25 мкФ, 15 В (дополнительный); R1 100 кОм; S1 ножной переклю-

чатель; R2 1 МОм, переменное; R3,R8

10 кОм; R4 5 кОм, переменное;R5

470 0м; R6 ЮкОм; R7 2,2 кОм;R9 2,2 МОм.

Эксперименты со схемой. Измените номиналы С1 и R1, чтобы заметить их влияние на граничную частоту прямоугольных импульсов. Регулируя R2 (скорость) и R4 (глубина), обратите внимание на изменение частоты и амплитуды тремоло. Попробуйте включить и исключить из схемы конденсатор С4.

Схема 25

ЗВУКОВОЙ (ВИБРАЦИОННЫЙ) СИГНАЛИЗАТОР

Описание работы схемы. Звуковой (вибрационный) сигнализатор является прекрасным устройством контроля за состоянием или условиями. Он может быть использован как устройство, предупреждающее о нежданном вторжении или о чрезмерных вибрациях детали механизма.

В микросхеме IC2 (таймер типа UA556) выводы с 8 по 11 представляют схему ждущего мультивибратора, запускающегося через вывод 1. Длительность времени включенного состояния определяется элементами С7 и R9. Увеличение номинала любого из них приведет к увеличению времени включенного состояния. С помощью светодиода. подключенного на вых.. де вывод 9). можно контролировать включенное состояние (рис. 7.27).

Выводы с 1 по 6 микросхемы IC2 относятся к схеме генератора зв\ка. Частота звука зависит от номинала конденсатора Сб. Увеличение номинала С6 приведет к повышению тона. На практике высокий звук с целью отпугивания непрошенного визитера эффективнее. Вывод сброса 4 подключен к выходу ждущего мультивибратора (вывод 9) и к земле через резистор R6. Включение генератора происходит, когда на выводе 9 устанавливается высокий потенциал.

Микросхема IC1 типа LM386 включена как усилитель с коэффициентом усиления 200. Выходной сигнал с вывода 5 выпрямляется с помощью DJ и R5. Конденсатор С4 заряжается через резистор RI1 при первом включении.

При появлении внешнего звуковою сигнала на выводе 5 появляется напряжение, которое выпрямляется диодом D1. Конденсатор С4 разряжается, формируя всплеск напряжения на выводе 8 микросхемы IC2. При этом ждуший мультивибратор переходит во включенное состояние и запускает звуковой генератор.

Транзистор Q1 является предусилителем с коэффициентом усиления по току Р около 100. Транзистор с большим Р приведет к увеличению чувствительности. Тогда вам придется изменить номинал резистора R1 для установки рабочей точки транзистора на 4,5 В или около половины напряжения источника питания. Выходной сигнал с коллектора через С8 и R4 замыкается на землю. Резистор R4 обеспечивает возможность регулировки чувствительности. Включенный сигнализатор перейдет в выключенное состояние при хлопке ладонями с расстояния около 1,3 м от микрофона. Если вы сделаете конический рефлектор, в который поместите микрофон, сигнализатор будет отключаться с расстояния около 2,5 м.

Если установить микрофон на поверхность, подверженную вибрации, то получится устройство контроля вибраций. Сигнализатор отключается от постукивания карандашом. Не забудьте изменить времязадающую цепочку ждущего мультивибратора, если вы хотите, чтобы сигнализатор был включен более длительный период времени.

Эксперименты со схемой. Измените номинал С7 или R9 для увеличения времени включенного состояния. Попробуйте изменить С6 для получения звуков различной высоты. Изменяя соотношение плеч резистора R4, определите уровни чувствительности. Сделайте конический рефлектор для увеличения чувствительности и звуковой направленности.

6-9В

■ рСЗвуковой (вибрационный) сигнализатор:

C1-LM386 низковольтный УНЧ; IC2 1N914 UA556, сдвоенный таймер; Q1 прп, SK3010, ЬЕ59; С1-0,01мкФ С2 50 мкФ, 10 В;

мкф, ЮВ, С4 0,03 мкФ; С5 20 мкф, 10 В; С6 0.015 мкФ; С7 6 мкФ, 10 в (танталовыйУ С8 0,03 мкФ D1

D2 - светодиод; R1 2,2 МОм; R2, R11 10kOm;R3 100 Ом; R4 -50 кОм переменное; R5 1 кОм; R6 10 кОм; R7 47 кОм; R8 100 кОм; R9 330 кОм; R10 1 кОм; R12 10 Ом; Spk 8 0м 3-дюйм (75-мм) громкоговоритель.

0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 29