юный радиолюбитель (560767), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Если конденсаторы и резисторы предварительно проверены и ошибок в монтаже нет, усилитель никакого налаживания не требует: он начинает работать сразу же после включения питания. Признаком его работоспособности может служить громкий звук (фон переменного тока), появляющийся в головке при касании верхнего (по схеме) контактного,гнезда входного разъема Х1 и изменяющегося по силе при вращении ручки переменного резистора й1. с) К/Глляэ Ю Рнс. 303. Логический элемент 2И-НЕ (а) н микросхема 155ЛАЗ (б) Усилитель можно питать от источника питания напряжением 9 В, например при совместной работе с радиочастотным трактом приемника прямого усиления или супергетеродина.
Но тогла его выходная мощность составит 1...1,5 Вт. При напряжении же источника питания 15 В, на которое и рассчитана микросхема К174УН7, выходная мощность усилителя увеличится до 4...4,5 Вт. Но в этом случае микросхема должна иметь дополнительный тепло- отводящий радиатор. НА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ Логические микросхемы предназначаются главным образом для аппаратуры обработки логических сигналов и цифровой информации в вычислительной технике, например в ЭВМ, электронной автоматике. Отсюда и назыние микросхем этого класса: логические или цифровые.
К ним относятся различные генераторы, триггеры, счетчики импульсов, делители частоты, шифраторы и дешифраторы, запомннаняцие устройства и многие другие микросхемы функционального назначенэпь Но в этой части беседы я познакомлю тебя лишь с наиболее простыми логическими микросхемамн, на базе которых можно выполнить различные электронные устройства У радиолюбителей, интересующихся цифровой техникой, наибольшей популярностью пользуются микрос)семы сеРии К155, являющиеся основой для построения современных ЭВМ, Составной частью многих из них, и не только микросхем этой серии, служит логический элемент И-НЕ, графическое изображение которого ты видишь на рис.
303,а Его услонным символом является знак «йээ внутри прямоугольника (заменяющий союз ссИ» в английском языке). У такого логического элемента может быль два и больше входов, обозначаемых слева, и один выход-спРава. Небольшой кружок, которым начинаез.- ся выходная линия связзь символизирует логическое отрицание «НЕ» на выходе элемента. На языке цифровой техники «НЕ» означает, что логический элемент И-НЕ является инвертором, т.е.
электронным устройством, уровень выходного сипела которого противоположен входному. 313 Электрическое состояние логического элемента И-НЕ характеризуют электрическими сигналами на его аходах и выходе. В соотяетствии с диоичной системой счисления, принятой в цифровой технике, сипел небольшого (или нулевого) уровня, напряжение которого не превышает 0,3-0,4 В, называют логическим нулем (О), а сигнал более высокого уровни (по сравнению с логическим О), уровень которого может быть 2„5-3,5 В-логической единицей (1). Если, например, говорят, что на выходе элемента логическая 1 (на входе, следовательно, логический О), это значит, что в данном случае на выходе элемента действует сигнал, напряжение которого соответствует уровню логической 1. Действие такого элемента как инвертора можно сравнить с работой кремниевого и-р-и транзистора в рркиме переключения Если его базу соелинить с эмиттером или подавать на нее положительное пап рва ение смешения, не превышаюпип 0,3-0,4 В, транзистор будет находиться в открытом состоянии и напряжение на его коллекторе будет близко к напряжению Питания.
При таком состоянии транзистора входное напряжение низкого уровня можно цринять за логический 0:, а выходное напряжение более высокого уровня-за логическую 1. Если затем иа базу подать такое положительное напряжение смешения, при котором транзистор откроется, то напряжение на его коллекто ре упадет почти до нули. Такое состояние транзистора будет в нашем примере соответспювать выходному напряжению низкого уровня и входному высокого уровня. При подаче на базу пульсирующего напряжения транзистор с частотой и полярносп ю следования импульсов будет переключаться из открытого состояния в закрытое и, наоборот, из закрытого состояния в открытое, имитируя работу инвертора Но у элемента 2И-НЕ (рис 303,а), с которого я начал знакомить тебя с лопг чески ми микросхемами, два входа.
Поэтому и принцип его действия несколько отличается от слойств одного транзистора, работающего в режиме переключения. Сущность действия такого элемента заключается в том, что при подаче на один из его входов напряженая низкого уровня, а на второй вход напряжения аысокого уровня, на выходе появляется напряжение высокого уронил, которое исчезает при подаче на оба 314 входа сигналоц соответствующих напряжению высокого уровня. В этом и заключается логика элемента 2И-НЕ Если исе входы такого элемента соединить вместе, т.е.
сделать его одновходовым, он будет работать как инвертор. Напряжение на входе логического элемента, при котором он переходит нз одного устойчивого состояния в другое, т.е. переключается из открытого состояния в закрытое, называют пороголым. Для микросхем серии К155 пороговое напряжение составляет примерно 1,15 В. Для твоих опытных конструкций потребуется, прежде всего, микросхема К15, условное обозначение которой показано на рис.
303,б. Конструктивно она выглядит так же, как микросхемы серии К118, но в ее корпусе четыре логических элемента 2И-НЕ. Каждый из них имеет свои входы и выход и работает как самостоятельный элемент. Источник постоянного тока напряжением не более 5 В, питающий все элементы микросхемы, подключают к ее выводам 7 (- 5 В) и 14 (+ 5 В). Но эти выводы не принято указывать иа условных изображениях цифровых микросхем, потому что на принципиальных электрических схемах тех или иных устройств элементы, составляющие микросхемы, в цодавляющем большинстве случаев чертят раздельно. Схема первого опытного устройства на пдфровой микросхеме, которую я предлагаю тебе для закрепления в памяти принципа работы логического элемента 2И-НЕ, показана на рис 304.
Из четырех элементов микросхемы К155ЛАЗ в нем работают только два (любых) а два других не используются. В целом зто устройство представляет собой генератор световых импульсов, который можно использовать, например, для модели маяка. П ХВВ ВлВВ Рлс. 304. Схема генератора световых импульсов с лслальзовапяем логических элементов 2И-НЕ Элементы Р1.1 и Р1.2, включенные внверторами, соединены между собой последовательно, образуя как бы двухкаскаяный транзисторный усилитель с непосредственной связью. Конденсатор С1, включенный между выходом элемента Р1.2 и входом элемента Р1.1, создает между выходом и входом такого усвлителя пололаггельную обратную свяжч благодаря которой он возбуждается, начинает генерировать электрические колебания Догадываешъся, что представляет собой эта часть электронного устройства? Совершенно верно: мультивибратор, геиерирующвй импульсы напряжения, близкие по форме к прямоугольным.
Частота импульсов зависит от емкости конденсатора С1 и сопротявления резистора К1. При емкости конденсатора С1, указанной на схеме, только переменным резистором К1 частоту импульсов можно изменять примерно от 60 до 120 в 1 мин (1-2 Гц). С вывода 6 элемента Р1.2, являющегося выходом мулътивибраторь скачкообразно изменяющееся напряжение подается на базу транзистора Ч1 и управляет его работой. В те моменты времеви, когда на выводе 6 этого элемента напряжение низкого уровня, транзистор У1 закрыт.
Когда же на этом выводе напряжение высокого уровня, транзистор открывается и лампочка Н1 в его коллекторной цепи загорается. Таким образом, транзистор„управляемый перепадами напряжения на выходе элемента Р1.2, работает в режиме перевпочення, а частота световых вспышек лампочки определяется частотой им:- пульсоц генерируемых мультивибратором. Все детали генератора световых импулъсов, кроме источника питания, можно смонтировать на картонной плате размерами примерно 40 х 60 мм. Микросхему Р1, электролитический конденсатор С1 (типа К506), транзистор ч'1, лампочку накаливания Н1 (МН2,5- 0,06$) и резисторы размещай с одной стороны платы, а соединения мсжду ними делай с другой стороны.
Выводы мвкросхемы пропусти через проколы в плате до упора корпуса, отогни немного в стороны и туг же пронумеруй, чтобы исключить ошибки в соединении ее элементов. Источником питания может быть сетевой блок питания, батарея 3336Л или батарея, составленная из трех элементов 332. Проводнвк положительного полюса источника тока (желательно в изоляции красного цвета) подключай к выводу 14, а 0ро водник отрицательного полюса — к выводу 7 микросхемы. Прежде чем включить питание, движок резистора К1 поставь в положение наибольшего введенного сопротивленйя (по схеме — в крейнее пРавое), а между общим заземленным проводником и выходом мультивибратора (вывод 6 элемента Р1.2) вюпочи вольтметр постоянного тока. Если ошибок в монтаже иет, то после вюпочения питания стрелка вольтметра должна периодически, с частотой мульти вибратора, отклоняться от нулевой отметки шкалы и с такой же частотой вспыхивать лампочка в коллекторной цепи транзистора.
Попробуй уменыпать введенное сопротивление переменного резистора К1 — частота колебаний стрелки вольтметра и вспышек лампочки накаливания должна плавно увеличиваться. Подключи параллельно конденсатору С1 второй конденсатор такой же или ббльшей емкости. Что изменилось? Частота световых вспышек, регулируемая резистором К1, уменьшилась примерно вдвое. Емкость этого конденсатора можно уменыпшть примерно до 100 мкФ. Но то~да при минимальном сопротивлении резистора К1 частота импульсов, генерируемых мультивибратором, будет столь значительной, что стрелка вольтметра и нить накала лампочки из-за инерционности уже не смогуг на них реагировать. На такую частоту будут реагировать только головные телефоны, подюпоченные к выходу мультивибратора. Такой генератор ты можешь также использовать в качестве «мигалквэ— указателя поворотов при езде на велосипеде.