/
Tags: радиоконструктор журнал журнал радиоконструктор
Year: 2017
Text
В НОМЕРЕ :
Журнал
«Радиоконструктор»
06-2017
Издание
по вопросам
радиолюбительского
конструирования и
ремонта электронной техники
Ежемесячный научно-технический
журнал, зарегистрирован Комитетом
РФ по печати 30 декабря 1998 г.
Свидетельство № 018378
Учредитель - Гл. редактор -
Алексеев Владимир
Владимирович
Подписной индекс по каталогу
«Роспечать.
Газеты и журналы» - 78787
Издатель - Ч.П. Алексеев В.В.
Юридический адрес -
РФ, г.Вологда, Ботанический пер. д.4
Почтовый адрес редакции -
160009 Вологда а/я 26
тел.: 8(8172)70-47-56
факс: 8 (812) 670-62-77 доб. 934285
сайт- http://radiocon .nethouse.ru
E-mail - radiocon@bk.ru
Платежные реквизиты :
получатель Ч.П. Алексеев В.В.
ИНН 352500520883, КПП 0
р/с 40802810412250100264 в СБ РФ
Вологодское отд. №8638 г.Вологда.
кор.счет 30101810900000000644,
БИК 041909644.
За оригинальность и содержание
статей несут ответственность
авторы. Мнение редакции не всегда
совпадает с мнением автора.
© И.П. Алексеев В.В. Воспроизведение
материалов журнала в любом виде без
письменного согласия редакции
разрешается не ранее шести месяцев
с даты выхода воспроизводимого номера
журнала. При цитировании ссылка на
«Радиоконструктор» обязательна.
Июнь, 2017. (6-2017)
Журнал отпечатан в типографии
ООО ИД «ЧереповецЪ».
Вологодская обл., г. Череповец,
у. Металлургов, 14-А.
Т1700 Выход 25.05.2017
радиосвязь, радиоприем
Тракт приемника прямого преобразования
с демодулятором на цифровых микросхемах ......... 2
Радиоканал для радиоуправления с помощью
частотного кодирования .......................... 3
AM-приемный и передающий тракты
для радиоуправления ............................. 6
измерения
Двойной вольтметр на ARDUINO UNO с измерением
отрицательного напряжения ....................... 8
источники питания
Питание кварцевых настенных часов от зарядного
устройства для сотового телефона ............... 11
Двуполярное напряжение от зарядных устройств
с выходом USB................................... 11
справочник
Светодиоды производства ЗАО «Протон» ............12
автоматика, приборы для дома
Четырехканальный термометр на ARDUINO UNO ...... 15
Автоответчик для сотового телефона, сообщающий время
и температуру в помещении ...................... 18
Предохранитель от выбросов при перебоях
в напряжении сети .............................. 20
Таймер, переводящий аппаратуру в состояние «Stand-By» 22
Термостат на микросхеме К561 КП 1 .............. 24
«Люстра» для модели полицейской машины ......... 25
Сенсорный выключатель освещения ................ 26
Таймер для фотоэкспозиции ...................... 28
Электронный свидетель ограбления с вызовом
на сотовый телефон ............................. 30
Термозависимое реле времени 33
Искатель скрытой проводки ...................... 35
Электронный помощник электрика ................. 36
Дистанционный выключатель....................... 36
Двухинтервальное реле времени................... 38
Сигнализатор «Выключи фары»..................... 39
Таймер для предпускового подогревателя двигателя. 41
Ограничитель времени работы оборудования........ 42
начинающим
LC-фильтр ...................................... 44
ремонт
Схема источника питания LCD-телевизора
BEKOBKL15LWL03M ................................ 47
Все чертежи печатных плат, в том случае, если^
их размеры не обозначены или не оговорены в
тексте, печатаются в масштабе 1:1.
Все «прошивки» к статьям можно найти здесь:
.http://radiocon.nethouse.ru .
ТРАКТ ПРИЕМНИКА ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗО-
ВАНИЯ С ДЕМОДУЛЯТОРОМ НА ЦИФРОВЫХ
МИКРОСХЕМАХ
На рисунке показана проверенная схема
тракта приемника прямого преобразова-
ния, которому не хватает только входных
цепей и гетеродина. Впрочем, он может
работать вполне прилично и без них, если
непосредственно ко входу подключить
антенну (даже без входного контура), а
вместо гетеродина использовать лабора-
торный генератор прямоугольных импуль-
сов частотой в два раза больше частоты
принимаемого сигнала. Хотя, конечно,
входной контур все же крайне желателен.
В демодуляторе смеситель выполнен на
цифровой микросхеме FST3125M, которая
представляет собой быстродействующий
шинный коммутатор. В составе микро-
схемы четыре канальных ключа, которые
способны пропускать не только логические
уровни, но и аналоговые сигналы. Однако,
при условии, что они не выходят за
напряжением питания +5V, то есть не
ниже нуля. Поэтому чтобы аналоговые
сигналы малой величины проходили через
каналы микросхемы нормально, эти
каналы находятся под постоянным напря-
жением смещения, созданным делителем
напряжения на резисторах R1, R2 и
конденсаторах С7 и С8, «заземляющих»
эту точку по ВЧ и НЧ.
Работа демодулятора состоит в комму-
тации входного сигнала с частотой вход-
ного сигнала. То есть, на управляющие
входы микросхемы поступают противо-
фазные импульсы от D-триггера на микро-
2
(радиоконструктор 06-2017
схеме D2, на вход «С» которого поступает
сигнал частоты гетеродина по частоте
вдвое больше частоты принимаемого
сигнала. Это «вдвое больше» нужно
потому что D-триггер, практически, это
одноразрядный двоичный счетчик в
данном случае, и на его выходах хотя и
сигналы противофазны, что весьма важно
для работы демодулятора, но по частоте
разделены на двое, относительно входной
частоты.
Так вот, эти противофазные сигналы
управляют каналами микросхемы D1 так,
что она работает как преобразователь
частоты, и на её выходе (то есть, на
вторых концах каналов) возникает «адская
смесь» суммарно-разностных по частоте
сигналов. Суммарный сигнал, а так же,
прямой подавляется НЧ-фильтром на
дросселе L2 индуктивностью 1 милли-
генри и конденсаторах С5, С6. А разност-
ный сигнал, то есть, демодулированный
сигнал, который собственно и нужно
получить, через этот фильтр проходит и
поступает на УНЧ на «бородатой» микро-
схеме К174УН7. Впрочем, УНЧ можно
сделать и на более «молодом» экземпля-
ре, - суть дела от этого существенно не
изменится.
Входной сигнал от УРЧ с контурами или
от антенны поступает на первичную
обмотку ВЧ-трансформатора Т1. Транс-
форматор выполнен на ферритовом
кольце внешним диаметром 10 мм.
Намотка выполняется втрое сложенным
проводом типа ПЭВ 0,43, всего 10 витков.
Затем, три части соединяются так что
одна образует первичную обмотку, а две
других включаясь последовательно обра-
зуют вторичную.
На среднюю часть вторичной обмотки
трансформатора Т1 поступает половина
напряжения питания микросхемы D1 через
делитель на резисторах R1 и R2. С дру-
гих концов этой обмотки противофазные
сигналы поступают пары параллельно
включенных каналов микросхемы D1.
Управляет переключением каналов D-
триггер на D2, на вход «С» которого
поступает частота гетеродина (прямо-
угольные логические импульсы частотой
вдвое больше частоты входного сигнала).
Напряжение питания всего тракта 9V, но
для питания цифровых микросхем D1 и D2
требуется постоянное напряжение 5V, для
его получения используется интегральный
стабилизатор на микросхеме А1. Диод
VD1 защищает микросхему А1 от
обратного напряжения, которое может
иметь место, если после выключения
питания напряжение на С11, то есть на
входе микросхемы, упадет до нуля
раньше чем напряжение на С4, то есть на
выходе микросхемы. В таком случае
возможно повреждение микросхемы. Но
диод VD1 этого не допускает, принуди-
тельно понижая напряжение на выходе
А1, если напряжение на входе снижается
быстрее.
УНЧ выполнен на микросхеме А2
К174УН7. В данной схеме регулировка
усиления / громкости осуществляется не
при помощи переменного резистора -
делителя ЗЧ-сигнала, поступающего на
вход УНЧ, а непосредственно регулиру-
ется именно коэффициент усиления УНЧ.
Это дает важное преимущество, выражаю-
щееся в том, что нет избыточного коэф-
фициента усиления УНЧ, и поэтому, он
менее чувствителен к помехам и навод-
кам, меньше шумит.
Регулировка коэффициента усиления
УНЧ осуществляется переменным резис-
тором R9, которым регулируется коэффи-
циент отрицательной обратной связи по
переменному току.
Нагружен УНЧ на динамик В1 сопротив-
лением звуковой катушки от 8 до 16 От.
Но можно использовать и динамик мень-
шего сопротивления, - да подойдет прак-
тический любой широкополосной динамик
мощностью от 0,5W и выше.
Все электролитические конденсаторы в
этой схеме на напряжение 16V. Но, можно
использовать на любое напряжение начи-
ная от 10V. А для конденсаторов С2, С4 и
С8 даже от 6V.
Дроссели L1 и L2 - готовые изделия. Но
можно и намотать самому, на феррите,
рассчитав числа витков по одной из
известных формул. Точность их индуктив-
ностей не обязательна. L1 может быть от
30 до 300 мкГн, L2 от 0,5 до 2 мГн.
Горчук Н.В.
Фадиощнструщпор 06-2017
3
РАДИОКАНАЛ ДЛЯ РАДИОУПРАВЛЕНИЯ
С ПОМОЩЬЮ ЧАСТОТНОГО
КОДИРОВАНИЯ
В радиоуправлении есть
два способа кодирования
команд - цифровой и анало-
говый. Аналоговый, - это
обычно частотное кодирова-
ние (или тональное), когда
каждой команде соответству-
ет модулирующий сигнал НЧ
определенной частоты. Сей-
час наиболее эффективным
аналоговым способом коди-
рования является двух-
тональный (DTMF) широко
применяющийся в телефонии
(тональный набор номера).
Отличается такой способ
кодирования тем, что каждой
команде присвоено два НЧ
сигнала разных частот, пере-
дающихся одновременно в ------------
составе одного низкочастот-
ного сигнала. Преимущество такого
способа в высокой помехозащищен-
ности.
При этом используются «телефонные»
микросхемы кодера и декодера DTMF-
сигнала. На выходе кодера аудиосигнал
для передачи по любым каналам, по
которым передается речь. А вход деко-
дера рассчитан на подачу на него аудио-
сигнала, содержащего DTMF-код.
Здесь приводится описание схемы
простого радиоканала, предназначен-
ного для передачи DTMF-кода или одно-
частотного кода, а так же, и речевого
сигнала, при использовании соответству-
ющих предварительных усилителей,
работающего на частоте около 27 МГц.
Схема передатчика показана на рис.1.
Задающий генератор передатчика
выполнен на транзисторе VT2. Частота
генерации задана контуром L5-C4-C5.
Обратная связь сделана через емкост-
ный трансформатор С4-С5. Далее сле-
дует каскад усиления мощности на VT4.
Модулирующий сигнал от источника
НЧ-сигнала поступает на базу усилителя
4
(радиоконструктор 06-2017
НЧ на транзисторе VT3. В его коллектор-
ной цепи включена первичная обмотка
звукового трансформатора Т1, а его вто-
ричная обмотка включена в эмиттерную
цепь транзистора VT1, работающего в
каскаде усилителя мощности РЧ-сигнала.
Амплитудная модуляция осуществляется
при помощи этого трансформатора.
Нагрузкой каскада на VT1 служит
дроссель L3. С него усиленный по
мощности сигнал подается на антенну W1
через «П»-образный фильтр на L2-C2-C3
и удлинительную катушку L1, увеличи-
вающую электрическую длину антенны.
Схема приемного тракта показана на
рисунке 2. Приемный тракт построен по
схеме сверхрегенеративного детектора. В
радиолюбительской среде существуют
самые разные мнения по поводу сверх-
регенератора, - от резкого отрицания, до
утверждений о том, что хорошо сделан-
ный сверхрегенератор будет лучше супер-
гетеродина. Автор данной статьи привер-
женец «золотой середины» и считает, что
«всему свое место». А посему, если нужно
сделать простое и недорогое устройство,
из самых доступных деталей, то сверхре-
генератор, - как раз то, что надо.
Сверхрегенеративный детектор сделан
на транзисторе VT1. Здесь нет предвари-
тельного УРЧ. Вообще, с предваритель-
ным УРЧ сверхрегенератор работает
довольно странно, - чувствительность не
возрастает, а даже может понизиться. На
мой взгляд, единственно в чем может
быть смысл предварительного УРЧ (в
совокупности с сверхрегенеративным
детектором), так это в снижении влияния
антенны на настройку контура, и в сниже-
нии излучения помех, создаваемых сверх-
регенератором.
Контур L1-C4 создает основную генера-
цию, а контур L2-C6 - частоту гашения.
Выставка режима работы сверхрегене-
ратора дело кропотливое, поэтому, для
удобства налаживания, резистор R2 и
конденсаторы С4, С5 - подстроечные.
Низкочастотный сигнал снимается с R3 и
через простейший ФНЧ на R4 и С7
подается на однокаскадный низкочастот-
ный усилитель на VT2. С его выхода НЧ-
сигнал можно подать на вход микросхемы
- декодера DTMF-сигнала.
Для намотки контурных катушек
используются самодельные каркасы с
сердечниками СЦР-1. Заготовкой служит
каркас контуров ФПЧ усилителя УПЧИ или
УПЧЗ старого лампового черно-белого
телевизора. Такой каркас представляет
собой цилиндр диаметром около 7 мм с
резьбой внутри и двумя подстроечными
резьбовыми сердечниками из карбо-
нильного железа (СЦР-1). Нужно осторож-
но вывинтить из него сердечники (если
они заклинили можно смазать оливковым
маслом). Затем отпилить от каркаса два
цилиндра длиной по 20 мм. И в каждый
завинтить по одному сердечнику. Так из
одного каркаса ПЧ старого телевизора
получается два каркаса для КВ-техники.
Катушки передатчика:
Катушка L1 содержит 14 витков провода
ПЭВ 0,35.
Катушка L2 содержит 7 витков провода
ПЭВ 0,51.
Дроссель L3 намотан на корпусе посто-
янного резистора типа МЛТ-0,5, содержит
100 витков ПЭВ 0,12.
Катушка L4 содержит 4 витка провода
ПЭВ 0,51.
Катушка L5 содержит 10 витков провода
ПЭВ 0,35.
Катушка L4 намотана на поверхность L5.
Катушки приемника:
Катушка L1 содержит 14 витков провода
ПЭВ 0,35
Дроссель L2 намотан на ферритовом
кольце диаметром 7 мм, содержит 25 вит-
ков ПЭВ 0,35.
Трансформатор Т1, - это транс-
форматор от миниатюрного абонентского
громкоговорителя (от однопрограммной
радиоточки). Первичная обмотка, это та
что большего сопротивления, а вторичная
- низкоомная. Можно вместо него исполь-
зовать и малогабаритный маломощный
силовой трансформатор, с вторичной
обмоткой на напряжение не ниже 12V.
Кочетков И. В.
Фадиощнструктор 06-2017
5
AM - приемный и передающий
ТРАКТЫ ДЛЯ РАДИОУПРАВЛЕНИЯ
Этот радиотракт работает на частоте
27,12 МГц, его можно использовать для
пропорционального радиоуправления
моделями, либо в любом случае, когда
нужно передать НЧ-сигнал на расстояние
до ста-двухсот метров.
Схема передатчика выполнена на
транзисторах VT1-VT3. Задающий генера-
тор выполнен на транзисторе VT1. Его
частота определяется частотой кварце-
вого резонатора Q1, который, в данном
случае, на 27,12 МГц. Но можно приме-
нить и другой резонатор на другую частоту
диапазона «11 метров» (26,965 - 27,405
МГц).
Контур L1 - С2 настроен на частоту резо-
натора. Но, наличие этого контура вполне
позволяет применить и резонатор на
кратную частоту, например, на 13,5 МГц
или 9 Мгц. В любом из этих случаев,
задающий генератор можно будет
запустить на второй или третей гармонике
кварцевого резонатора, соответственно,
настроив контур L1-C2 на частоту второй
или третей гармоники (соответственно).
С коллектора VT1 сигнал задающего
генератора частотой 27,12 МГц в данном
случае, поступает на усилитель мощности
на транзисторе VT2. Это обычный каскад
без начального смещения на базе.
6
(радиоконструктор 06-2017
Резистор R5 - цепь ООС снижающая ток и
мощность, соответственно. Если
использовать более мощный тран-зистор
от R5 можно и отказаться, но тогда
выходная мощность будет уже избыточ-
ной и потребуется соответствующее раз-
решение для эксплуатации данного пере-
датчика.
Нагружен коллектор каскада усиления
мощности на дроссель 1_2,и с коллектора
усиленный по мощности сигнал через «П»-
образный контур C6-L3-C7 и удлиняющую
катушку L4 поступает в антенну.
Амплитудная модуляция осуществля-
ется по току питания каскада усилителя
мощности на VT2. На коллектор данного
транзистора питание поступает через
амплитудный модулятор на транзисторе
VT2, выполненный по схеме усилитель-
ного каскада с общим коллектором.
Резистор R7, создающий напряжение
смещения на базе VT3 держит данный
транзистор в почти открытом состоянии. А
подаваемое на базу VT3 напряжение зву-
ковой частоты усиливается данным тран-
зистором и поступает в ток коллектора
VT2, изменяя его, и таким образом осу-
ществляя амплитудную модуляцию.
Режим работы модулятора можно регули-
ровать изменяя сопротивление резистора
R7, изменяя режим каскада на VT3 по
постоянному току.
Дроссель L2 вместе с конденсатором С9
так же служит и фильтром - пробкой,
преграждающим ВЧ-сигналу путь в НЧ-
тракт.
Приемный тракт выполнен на транзис-
торе VT4 и микросхеме А1. На транзисто-
ре VT4 выполнен сверхрегенеративный
детектор. Несмотря на все недостатки
сверхрегенеративного приемного тракта,
при приеме с небольшого расстояния его
использование может быть вполне оправ-
дано простотой схемы и доступностью
элементной базы. Сверхрегенеративный
детектор обладает достаточно большой
чувствительностью, но у него низкая
селективность по соседнему каналу и
широкая полоса принимаемого сигнала. В
общем это плохо, но с другой стороны,
при отсутствии кварцевой стабилизации
частоты настройки приемника, широкая
полоса «спасает», компенсируя неста-
бильность настройки входного контура L6-
С12.
Низкочастотный сигнал с выхода сверх-
регенеративного детектора поступает на
УНЧ на микросхеме А1. С выхода можно
подать сигнал на демодулятор... или
подключить динамик и прослушивать его.
Все катушки, используемые в данной
схеме, готовые покупные, высокочастот-
ные:
L1 - 0,91 мкГн.
L2 -1,1 мкГн.
L3 -1,6 мкГн.
L4 - 2,4 мкГн.
L5 - 2,4 мкГн.
L6 - 0,91 мкГн.
Впрочем, можно намотать и самостоя-
тельно, рассчитав их.
Транзисторы 9018 можно заменить оте-
чественными КТ3102 или КТ315 или
другими аналогами.
О замене кварцевого резонатора сказа-
но выше.
Подстройку контуров можно выполнять
подбором емкостей контурных конден-
саторов. Этот процесс кропотливый,
требует допайки дополнительных конден-
саторов малой емкости. Поэтому, если
есть такая возможность все же лучше в
конурах установить подстроечные конден-
саторы.
Монтаж выполнялся на платах, представ-
ляющих собой прямоугольные куски
фольгированного стеклотекстолита.
Никаких дорожек на этих платах нет,
просто за «землю» взята фольга и все на
ней и держится путем пайки к ней выводов
деталей, соединенных с общим минусом,
а все остальные соединения сделаны
пайкой выводов деталей между собой, «на
воздухе». Так что, это скорее даже не
печатный, а объемный монтаж.
Расположение деталей на платах очень
близко взаимному расположению их сим-
волов на принципиальных схемах.
Понимаю возможную критику такого
способа монтажа, поэтому спорить о его
преимуществах и недостатках не буду.
Трунов Ф.
Фадиощнструщпор 06-2017
7
ДВОЙНОЙ ВОЛЬТМЕТР НА ARDUINO UNO
С ИЗМЕРЕНИЕМ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
В статье «Двойной вольтметр на
ARDUINO UNO» (Л.1) автор предложил
описание вольтметра и программы для
одновременного измерения и индикации
двух постоянных напряжений. Что очень
удобно, если нужно измерять одновремен-
но два постоянных напряжения и
сравнивать их. Это может потребоваться,
например, при ремонте или налаживании
стабилизатора постоянного напряжения,
чтобы измерять напряжение на его входе
и выходе, либо в других случаях. Однако,
бывают схемы с двухполярным питанием,
когда напряжение в какой-то точке схемы
относительно общего «нуля» может быть
как положительным, так и отрицательным.
Здесь описывается доработка схемы и
программы, чтобы прибор мог измерять и
индицировать как положительное, так и
отрицательное напряжение.
А0-А5, можно было выбрать любые два из
них. В данном случае, выбраны А1 и А2.
Напряжение на аналоговых портах может
быть только положительным и только в
пределах от нуля до напряжения питания
микроконтроллера, то есть, номинально,
до 5V. Выход аналогового порта преобра-
зуется АЦП микроконтроллера в цифро-
вую форму. Для получения результата в
единицах вольт, нужно его умножить на 5
(на опорное напряжение, то есть, на
напряжение питания микроконтроллера) и
разделить на 1024.
Для того чтобы можно было измерять
напряжение более 5V, вернее, более
напряжения питания микроконтроллера,
потому что реальное напряжение на
выходе 5-вольтового стабилизатора на
плате ARDUINO UNO может отличаться от
5V, и обычно немного ниже, нужно на
Начну с того, что измеряемые напря-
жения поступают на два аналоговых входа
А1 и А2. Всего аналоговых входов шесть, -
входе применить обычные резистивные
делители.
Здесь это делители напряжения на
8
Фадиоуднструртор 06-2017
Таблица 1.
/*
двойной вольтметр
*/
#include <LiquidCrystal.h>
Liquidcrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); //порты для дисплея
int analoglnput=l; //первый аналоговый вход Al
int analoglnputl=2; //второй аналоговый вход А2
float vout; //значение с 1- входа
float voutl; //значение с 2- входа
float volt; //результат измерения с 1- входа
float voltl; //результат измерения с 2- входа
void setup()
{
led.begin(16,2); //дисплей 16 символов 2 строки
}
void loop() {
vout=analogRead(analoginput); //чтение значения 1- входа
voutl=analogRead(analogInputl); //чтение значения 2- входа
volt=(vout*5.0/1024.0-3.3)/0.048; //вычисление результата 1- входа
voltl=(voutl*5.0/1024.0-3.3)/0.048; //вычисление результата 2-входа
led.clear(); //очистка памяти дисплея
led.setCursor(0,0); //установка курсора на 1- строку
led.print("U1 = "); //печать номера входа U1 =
led.print(volt); //печать результата 1- входа
lcd.print(" V"); //печать единицы измерения V
led.setCursor(0,1); //установка курсора на 2- строку
led.print("U2 = "); //печать номера входа U2 =
led.print(voltl); //печать результата 2- входа
lcd.print(" V"); //печать единицы измерения V
delay(1000); //время индикации 1 секунда
}
резисторах R1, R3 и R2, R4.
А как быть, если напряжение нужно
измерить меньше нуля? В этом случае
есть только один выход из положения,
- это поднять уровень входного нуля.
Идеально, нужно на половину напряжения
питания, то есть, до 2,5V. При этом, к
напряжению на входе будет прибавляться
данные 2,5V. Затем, программно это
напряжение просто вычитать из измеряе-
мого. Но, это потребует необходимости
дополнительного источника данного
напряжения. В принципе, это не сложно
сделать, но есть и более простое реше-
ние. Помимо стабилизатора напряжения
5V на плате ARDUINO UNO есть источник
и напряжения 3,3V. Вот его и можно
использовать как «виртуальный нуль» для
входа. Изменения в схеме видны на
рисунке 1. По сравнению с первым вари-
антом входной «нуль» просто переставлен
с общего нуля на источник +3.3V.
Поэтому, когда входное напряжение поло-
жительное, на входе оно более 3,3V (но не
более 5V - это верхний предел измере-
ния), а когда отрицательное - менее 3,3V
(но не менее 0V - это нижний предел
измерения). Увеличение пределов изме-
рения (по модулю) достигается резистив-
ным делителем, а индикация фактичес-
кого входного напряжения, поступающего
на Х2 и ХЗ, путем программного
вычитания из напряжения на входах
микроконтроллера величины в 3,3V.
Фадиощнструщпор 06-2017
9
Программа приведена в таблице 1. Это
видно в строках:
volt=(vout*5.0/1024.0-3.3)/0.048;
voltl=(voutl*5.0/1024.0-3.3)/0.048;
Число 3.3 - это как раз данное напря-
жение «виртуального нуля» входа.
В этих строках число 5.0 - это
напряжение на выходе стабилизатора
платы ARDUINO UNO. В идеале должно
быть 5V, но для точной работы вольт-
метра это напряжение нужно предва-
рительно измерить. Подключите источник
питания и измерьте достаточно точным
вольтметром напряжение +5V на разъеме
POWER платы. Что будет, то и вводите в
эти строки вместо 5.0, То же самое
касается и напряжения +3.3V, - его нужно
измерить на разъеме платы, потому что
фактически оно может несколько
отличаться от 3,3V. Например, если «5V»
будет на самом деле 4.85V, a «3,3V»
будет на самом деле 3,32V строки будут
выглядеть так:
volt=(vout*4.85/1024.0-3.32)/0.048;
voltl=(voutl*4.85/1024.0-3.32)/0.048;
На следующем этапе нужно будет
измерить фактические сопротивления
резисторов R1-R4 и определить коэффи-
циенты К (указаны 0.048) для этих строк
по формулам:
К1 = R3 / (R1+R3) и К2 = R4 / (R2+R4)
Допустим, К1 = 0.046, а К2 = 0.051, так и
пишем:
volt=(vout*4.85/1024.0-3.32)/0.046;
voltl=(voutl*4.85/1024.0-3.32)/0.051;
Таким образом, в текст программы нужно
внести изменения соответственно факти-
ческому напряжению на выходе 5-воль-
тового и 3,3-вольтового стабилизаторов
платы ARDUINO UNO, и согласно факти-
ческим коэффициентам деления резистив-
ных делителей.
После этого прибор будет работать
точно, и никакого налаживания или
калибровки не потребует.
При измерении отрицательного напря-
10
жения на ЖК-индикаторе в соответствую-
щей строке перед величиной напряжения
будет знак «минус». При измерении
положительного напряжения - знака нет.
Изменив коэффициенты деления резис-
тивных делителей (и, соответственно,
коэффициенты «К») можно сделать другие
пределы измерения, и совсем не
обязательно одинаковые для обоих
входов.
Хочу напомнить, что к цифровым портам
D2-D7 платы ARDUINO UNO подключен
модуль жидкокристаллического индикато-
ра Н1 типа 1602А. Питается ЖК-индикатор
от стабилизатора напряжения 5V, имею-
щегося на плате стабилизатора
напряжения 5V.
Для того чтобы индикатор взаимо-
действовал с ARDUINO UNO нужно в
программу загрузить подпрограмму для
его управления. Такие подпрограммы
называются «библиотеками», и в
программном комплекте для ARDUINO
UNO есть много разных «библиотек». Для
работы с ЖК-индикатором на основе
HD44780 нужна библиотека LiquidCrystal.
Поэтому программа (таблица 1) начи-
нается с загрузки этой библиотеки:
#include <LiquidCrystal.h>
Эта строка дает команду загрузить в
ARDUINO UNO данную библиотеку.
Затем, нужно назначить порты ARDUINO
UNO, которые будут работать с ЖК-инди-
катором. Я выбрал порты с D2 по D7.
Можно выбрать другие. Эти порты
назначены строкой:
LiquidCrystal led(2, 3, 4, 5,
6, 7);
После чего, программа переходит
собственно к работе вольтметра.
Каравкин В.
Литература:
1. Каравкин В. «Двойной вольтметр на
ARDUINO UNO».
ж. Радиоконструктор,№1, 2017, с. 16-18.
^Радиокрнструкгпор 06-2017
ПИТАНИЕ КВАРЦЕВЫХ НАСТЕННЫХ
ЧАСОВ ОТ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА
ДЛЯ СОТОВОГО ТЕЛЕФОНА
В последнее время цена универ-
сального зарядного устройства с
USB разъемом на выходе сильно
снизилась, и доходит до величины
менее 1$. При том что это вполне
работоспособный импульсный блок
питания с выходным постоянным
напряжением 5-5,5V и током 0,5-
1А. Когда возникла задача переде-
лать настенные кварцевые часы на
питание от электросети (вместо
одного элемента «АДА») сначала
была идея сделать блок питания по схеме
бестрансформаторного источника с пони-
жающим конденсатором, но, к моему удив-
лению, цена деталей, плюс штепсельной
вилки, оказалась почти вдвое выше
дешевого USB-зарядного устройства для
сотового телефона.
И так, нужно из 5V с выхода зарядного
устройства сделать 1,5V. Проще всего это
Параметрический стабилизатор на тран-
зисторе. Вместо стабилитрона зеленый
индикаторный светодиод (прямое напря-
жение 2,2V). За вычетом потерь на пере-
ходах транзистора получаем на выходе
нужные 1,5-1,6V.
Мартюхов П.
получается по схеме на рисунке.
ДВУПОЛЯРНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
ОТ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ
С ВЫХОДОМ USB
Сейчас очень выгодно для питания
электронных самоделок использовать
универсальные зарядные устройства для
сотовых телефонов с USB разъемом. Но,
при условии, что самоделка питается
однополярным напряжением 5V. Однако,
схемы на операционных усилителях тре-
буют двуполярного напряжения. Решение
данной проблемы очень просто, если есть
два одинаковых зарядных устройства.
Просто включаем их последовательно, как
«батарейки», а точку соединения плюса с
минусом признаем общим нулем. Так как
показано на рисунке.
ЗУ1
Мартюхов П.
(Радио^рнструщпор 06-2017
11
СПРАВОЧНИК
СВЕТОДИОДЫ ПОВЫШЕННОЙ ЯРКОСТИ
ДИАМЕТРОМ 5 мм ПРОИЗВОДСТВА ЗАО «ПРОТОН»
(с прозрачной линзо й)
Наименование Макс, прямое напряжение (Uf), в Цвет линзы Цвет свечения (Z,), нм Сила света (при токе 20 мА), мКд Полный угол обзора 201/2 Чертеж
тип. макс.
КИПД40Н20-К4-П7 1,95 2,5 Прозрачный Красный/ 625 1000 23“
КИПД40П20-К4-П7 1500
КИПД40Р20-К4-П7 2000
КИПД40С20-К4-П7 2500
КИПД40Т20-К4-П7 3000
КИПД40У20-К4-П7 4000
КИПД85Т30-К4-П Красный/ 625 TS AllnGaP 3000 30’
КИПД85У30-К4-П 4000
КИПД85Ф30-К4-П 5000
КИПД40Н20-Ж-П7 Желтый/ 590 1000 23“
КИПД40П20-Ж-П7 1500
КИПД40Р20-Ж-П7 2000
КИПД40С20-Ж-П7 2500 05.1 Л!
КИПД40Т20-Ж-П7 3000
КИПД40У20-Ж-П7 4000 с» со , I
КИПД85Т30-Ж-П Желтый/ 590 TS AllnGaP 3000 30“
КИПД85У30-Ж-П 4000
КИПД85Ф30-Ж-П 5000
КИПД40Н20-Р-П7 Оранжевый/ 605 1000 23“
КИПД40П20-Р-П7 1500 о со 1 Т <
КИПД40Р20-Р-П7 2000 0,6
КИПД40С20-Р-П7 2500
КИПД40Т20-Р-П7 3000
КИПД40У20-Р-П7 4000 LH катод
КИПД40Л20-ЖЛ-П7 Зеленый/ 570 500 23’
КИПД40М20-ЖЛ-П7 700
КИПД40Н20-ЖЛ-П7 1000 2,54
КИПД40П20-Л5.Л4-П7 3,5 4,0 Зеленый/ 505 (Л5), 525 (Л4) 1500 23’ <
КИПД40Р20-Л5.Л4-П7 2000
КИПД40С20-Л5.Л4-П7 2500
КИПД40Т20-Л5.Л4-П7 3000
КИПД40Т30-Л5.Л4-П7 3000 30“
КИПД40У20-Л5.Л4-П7 4000 23’
КИПД40Л20-С1-П7 Синий/ 470 500 23’
КИПД40Н20-С1-П7 1000
КИПД40П20-С1-П7 1500
КИПД40Р20-С1-П7 2000
КИПД80Н-1Б Белый/ lnGaN + люминнофор 1000 23’
КИПД80Р-1Б 2000
КИПД80Т-1Б 3000
12
Фадиоконструктор 06-2017
СПРАВОЧНИК
СВЕТОДИОДЫ ПОВЫШЕННОЙ ЯРКОСТИ
ДИАМЕТРОМ 5 мм ПРОИЗВОДСТВА ЗАО «ПРОТОН»
(с диффузионной линзой)
Наименование Макс, прямое напряжение (Uf), В Цвет линзы Цвет свечения (к), нм Сила света (при токе 20 мА), мКд Полный угол обзора 201/2 Чертеж
тип. макс.
КИПД40К30-К4-Д7 1,95 2,5 Диффузионный Красный/ 625 300 30°
КИПД40Л30-К4-Д7 500
КИПД40М30-К4-Д7 700
КИПД40Н30-К4-Д7 1000
КИПД85П40-К4-Д Красный/ 625 TSAIInGaP 1500 40°
КИПД85П40-К4-Д 2000
КИПД85П40-К4-Д 2500
КИПД40К30-Ж-Д7 Желтый/ 590 300 30°
КИПД40Л30-Ж-Д7 500
КИПД40М30-Ж-Д7 700
КИПД40Н30-Ж-Д7 1000 05, 1 1
КИПД85П40-Ж-Д Желтый/ 590 TSAIInGaP 1500 40° от 00 Z1
КИПД85Р40-Ж-Д 2000 1—
КИПД85С40-Ж-Д 2500
КИПД40К30-Р-Д7 Оранжевый/ 605 300 30°
о со' ГМ катод -I
КИПД40Л30-Р-Д7 500
КИПД40М30-Р-Д7 700
КИПД40Н30-Р-Д7 1000
КИПД40К30-ЖЛ-Д7 Зеленый/ 570 300 30°
КИПД40Л30-ЖЛ-Д7 500 2,54
КИПД40М30-ЖЛ-Д7 700
КИПД40Л30-Л5.Л4-Д7 3,5 4,0 Зеленый/ 505 (Л5), 525 (Л4) 500 30°
КИПД40М30-Л5.Л4-Д7 700
КИПД40Н30-Л5.Л4-Д7 1000
КИПД40П30-Л5.Л4-Д7 1500
КИПД40Р30-Л5.Л4-Д7 2000
КИПД40К30-С1-Д7 Синий/ 470 300 30°
КИПД40Л30-С1-Д7 500
КИПД40М30-С1-Д7 700
КИПД40Н30-С1-Д7 1000
Фадиоконструктор 06-2017
13
СПРАВОЧНИК
СВЕТОДИОДЫ - «ЛАМПОЧКИ» ПРОИЗВОДСТВА
ЗАО «ПРОТОН» НА НАПРЯЖЕНИЕ 12V
Светодиоды - лампочки отличаются от
обычных светодиодов тем, что внутри них
содержится токоограничительный резис-
тор. Благодаря этому такие светодиоды
можно подключать непосредственно к
источнику питания не опасаясь
повреждения от превышения допустимого
максимального тока.
Такие светодиоды могут применяться
для замены низковольтных ламп накали-
вания, например, в автомобилях.
Предельно-допустимые характеристики
Характеристика Параметры
Рабочее напряжение постоянного тока (при t=25’C) 15В
Обратное напряжение при lR= 100 мкА 15В
Диапазон рабочих температур -6О...+85°С
Наименование Цвет свечения (X), нм
КИПД91В-60/30-К1 Красный/ 660
КИПД91Г-60/30-К1
КИПД91Д-60/30-К1
КИПД91Е-60/30-К1
КИПД91Ж-60/30-К1
КИПД91И-60/30-К1
КИПД91К-60/30-К1
КИПД91Л-60/30-К1
КИПД91В-60/30-Ж Желтый/ 590
КИПД91Г-60/30-Ж
КИПД91Д-60/30-Ж
КИПД91Е-60/30-Ж
КИПД91Ж-60/30-Ж
КИПД91И-60/30-Ж
КИПД91К-60/30-Ж
КИПД91Л-60/30-Ж
КИПД91В-60/30-ЖЛ Зеленый/ 570
КИПД91Г-60/30-ЖЛ
КИПД91Д-60/30-ЖЛ
КИПД91Е-60/30-ЖЛ
КИПД91Ж-60/30-ЖЛ
КИПД91И-60/30-ЖЛ
Рабочее
напряжение, В
10-20
20-30
30-50
50-100
100-200
200 - 300
300 - 500
500 - 700
10-20
20-30
30-50
50-100
100-200
200 - 300
300 - 500
500 - 700
10-20
20-30
30-50
50-100
100-200
200 - 300
Сила света,
мКд
Полный угол обзора 201/2
осьХ ось Y
60° 30’
Чертеж
5,0
14
Фадиогрнструктор 06-2017
ЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНЫЙ
ТЕРМОМЕТР НА ARDUINO UNO
В некоторых случаях необходимо
измерять температуру одновременно в
нескольких местах. Например, в четырех -
дома, на улице, на входе котла отопления,
на выходе котла отопления. Такой прибор
очень просто и недорого можно сделать
используя универсальный микро-
контроллерный модуль ARDUINO UNO и
двухстрочный ЖК-дисплей типа 1602А (на
основе контроллера HD44780), а так же,
четыре недорогих аналоговых термодат-
чика LM235. Все это автор приобрел на
сайте «Aliexpress» за сумму ниже 600
рублей с учетом доставки.
Тем, кто незнаком с
ARDUINO UNO, советую
сначала ознакомиться со
статьями Л.1 и Л.2.
Схема четырехканального термометра
показана на рис. 1. Он предназначен для
измерения температуры от -40°С до
+120°С (согласно параметрам используе-
мых датчиков). Как видно из схемы, к
цифровым портам D2-D7 платы ARDUINO
UNO подключен модуль жидкокристалли-
ческого индикатора Н1 типа 1602А.
Питается ЖК-индикатор от стабилизатора
напряжения 5V, имеющегося на плате
стабилизатора напряжения 5V.
Термодатчки LM235 представляют собой
физически, термозависимые стабилитро-
ны. Напряжение на них численно равно
температуре по шкале Кельвина, при
Но, прежде всего, хочу напомнить, что
ARDUINO UNO это относительно недоро-
гой готовый модуль, - небольшая печатная
плата, на которой расположен микро-
контроллер ATMEGA328, а так же вся его
«обвязка», необходимая для его работы,
включая USB-программатор и источник
питания.
расчете 0,01V на один градус. То есть, при
0°С (273К) на них 2,73V. Поэтому, факти-
чески, остальная схема представляет
собой четырехканальный вольтметр
постоянного напряжения, с вычислителем,
переводящим данные об измеренном
напряжении в данные о температуре в
градусах Цельсия.
(Радио^онструщпор 06-2017
15
Таблица 1.
/*
четырехканальный термометр
*/
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); //порты для дисплея
int analoglnput=l; //первый аналоговый вход
int analoglnputl=2; //второй аналоговый вход
int analoglnput2=3; //третий аналоговый вход
int analoglnput3=4; //четвертый аналоговый вход
float vout; //значение с 1-входа
float voutl; //значение с 2-входа
float vout2; //значение с 3-входа
float vout3; //значение с 4-входа
float temp; //температура 1-датчика
float tempi; //температура 2-датчика
float temp2; //температура 3-датчика
float temp3; //температура 4-датчика
void setup()
{
led.begin(16,2); //дисплей 16 символов 2 строки
}
void loop() {
vout=analogRead(analoginput); //чтение значения с 1-входа
voutl=analogRead(analoglnputl); //чтение значения с 2-входа
vout2=analogRead(analoglnput2); //чтение значения с 3-входа
vout3=analogRead(analogInput3); //чтение значения с 4-входа
temp=vout*5.0/10.24-273.О; //вычисление температуры 1-датчика
templ=voutl*5.0/10.24-273.0; //вычисление температуры 2-датчика
temp2=vout2*5.0/10.24-273.0; //вычисление температуры 3-датчика
temp3=vout3*5.0/10.24-273.0; //вычисление температуры 4-датчика
led.clear(); //очистка памяти дисплея
led.setCursor(0,0); //установка курсора на 1-ю строку
led.print(”tl=”); //печать названия датчика tl=
led.print(tempr0); //печать целого числа значения температуры
lcd.print(" t2="); //печать названия датчика t2=
led.print(tempi,0); //печать целого числа значения температуры
led.setCursor(0,1); //установка курсора на 2-ю строку
led.print("t3=”); //печать названия датчика t3=
led.print(temp2,0); //печать целого числа значения температуры
lcd.print(” t4=”); //печать названия датчика t4=
led.print(temp3r0); //печать целого числа значения температуры
delay(1000); //время индикации 1 секунда
}
Измеряемые напряжения от термодат-
чиков Т1,Т2, ТЗ и Т4 поступают на четыре
аналоговых входа А1, А2, АЗ и А4. Всего
аналоговых входов шесть, - А0-А5, можно
было выбрать любые четыре из них.
В данном случае, выбраны А1, А2, АЗ, А4.
Напряжение на аналоговых портах может
быть только положительным и только в
пределах от нуля до напряжения питания
микроконтроллера, то есть, номинально,
до 5V. Выход аналогового порта преобра-
зуется АЦП микроконтроллера в цифро-
16
Фадиогрнструктор 06-2017
вую форму. Для получения результата в
единицах вольт, нужно его умножить на 5
(на опорное напряжение, то есть, на
напряжение питания микроконтроллера) и
разделить на 1024. Но, нам, во-первых,
нужно получить результат не в единицах
вольт, а в единицах равных 0,01V, а во-
вторых, перевести его в градусы Цельсия.
Поэтому результат умножается на 5 и
делится на 10,24, а затем из него
вычитают 273.
Программа на языке C++ приведена в
таблице 1.
Для управления ЖК-индикатором
решено было использовать порты с D2 по
D7 платы ARDUINO UNO. В принципе,
можно и другие порты, но я вот так, решил
использовать именно эти.
Для того чтобы индикатор взаимо-
действовал с ARDUINO UNO нужно в
программу загрузить подпрограмму для
его управления. Такие подпрограммы
называются «библиотеками», и в
программном комплекте для ARDUINO
UNO есть много разных «библиотек». Для
работы с ЖК-индикатором на основе
HD44780 нужна библиотека LiquidCrystal.
Поэтому программа (таблица 1) начи-
нается с загрузки этой библиотеки:
#include <LiquidCrystal.h>
Эта строка дает команду загрузить в
ARDUINO UNO данную библиотеку.
Затем, нужно назначить порты ARDUINO
UNO, которые будут работать с ЖК-инди-
катором. Я выбрал порты с D2 по D7.
Можно выбрать другие. Эти порты
назначены строкой:
LiquidCrystal led(2, 3, 4, 5,
б, 7);
После чего, программа переходит
собственно к работе термометра.
Для измерения температуры решено
было использовать аналоговые входы А1,
А2, АЗ и А4. Эти входы заданы в строках:
int analoglnput=l;
int analoglnputl=2;
int analoglnput2=3;
int analoglnput3=4;
Для чтения данных с аналоговых портов
используется функция analogRead
Чтение данных с аналоговых портов
происходит в строках:
vout=analogRead(analoginput);
voutl=analogRead(analoglnputl);
vout2=analogRead(analoglnput2);
vout3=analogRead(analoglnput3);
Затем, производится вычисление значе-
ния температуры, выраженной в градусах
Цельсия:
temp=vout*5.0/10.24-273.0;
templ=voutl*5.0/10.24-273.0;
temp2=vout2*5.0/10.24-273.0;
temp3=vout3*5.0/10.24-273.0;
В этих строках число 5.0 - это
напряжение на выходе стабилизатора
платы ARDUINO UNO. В идеале должно
быть 5V, но для точной работы вольт-
метра это напряжение нужно предва-
рительно измерить. Подключите источник
питания и измерьте достаточно точным
вольтметром напряжение +5V на разъеме
POWER платы. Что будет, то и вводите в
эти строки вместо 5.0, например, если
будет 4.85V, строки будут выглядеть так:
temp=vout*4.85/10.24-273.0;
templ=voutl*4.85/10.24-273.0;
temp2=vout2*4.85/10.24-273.0;
temp3=vout3*4.85/10.24-273.0;
Таким образом, в текст программы нужно
внести изменения соответственно факти-
ческому напряжению на выходе 5-воль-
тового стабилизатора платы ARDUINO
UNO.
После этого прибор будет работать
точно, и никакого налаживания или
калибровки не потребует.
Каравкин В.
Литература:
1. Каравкин В. «Ёлочная мигалка на
ARDUINO как средство от боязни микро-
контроллеров». ж. Радиоконструктор,
№11, 2016 г. стр. 25-30.
2. Каравкин В. «Частотомер на
ARDUINO». ж. Радиоконструктор, №12,
2016 г., стр. 12-15.
17
Фадиогрнструктор 06-2017
АВТООТВЕТЧИК ДЛЯ СОТОВОГО ТЕЛЕФОНА,
СООБЩАЮЩИЙ ВРЕМЯ И ТЕМПЕРАТУРУ
В ПОМЕЩЕНИИ
R2 620К
Существуют китайские настольные гово-
рящие электронные часы, со встроенным
термометром. При нажатии на кнопку они
металлическим голосом произносят
сначала время, а потом температуру в
помещении, где находятся. В Л.1 есть
статья автора, в которой предлагается,
если это помещение оборудовано стацио-
нарной телефонной линией, на основе
этих часов можно сделать дистанционную
систему контроля за температурой в
помещении, на случай прекращения
работы отопительной печи, в отсутствие
человека. Но, автономные системы
отопления, а именно за ними нужен
присмотр, обычно бывают в сельской
местности или коттеджных, дачных
поселках, в которых нет стационарной
телефонной линии. Здесь приводится
описание схемы, аналогичной из Л.1, но
работающей с недорогим сотовым теле-
фоном кнопочного типа (не «смартфон»).
Суть разработки в том, что бы проверить
температуру можно было просто позвонив
на сотовый телефон, оставленный внутри
этого помещения. При поступлении лю-
бого звонка, схема автоматически «сни-
мает трубку» путем замыкания кнопки на
стандартной проводной гарнитуре
сотового телефона, и замыкает кнопку
часов-термометра. Недалеко от динамика
этих часов-термометра лежит микрофон
проводной гарнитуры сотового телефона,
поэтому позвонивший будет слышать
ответ говорящих часов - время и
температуру.
18
Фадиогрнструктор 06-2017
Схема показана на рисунке в тексте.
Схема состоит из датчика вызывного
сигнала, таймера, управляющего реле и
стандартной проводной гарнитуры сото-
вого телефона.
Схема взаимодействует с сотовым
телефоном следующим образом. Пред-
варительно гарнитуру подключают к
сотовому телефону. При этом сотовый
телефон либо сам переходит на режим
работы с гарнитурой, либо это нужно
сделать в его настройках (в зависимости
от особенностей конкретного сотового
телефона).
При поступлении вызывного сигнала в
наушники гарнитуры подается звук сигна-
ла вызова, сначала очень тихий, а потом
его громкость со временем нарастает. В
определенный момент амплитуды
переменного напряжения на динамике
наушника гарнитуры достигает такого
уровня, что транзистор VT2 начинает
открыватся, и на его коллекторе появля-
ются импульсы.
Таймер выполнен на RS-триггере D1.2-
D1.3. Для его запуска нужно подать логи-
ческий ноль на вывод 13 D1.3, при этом,
RS-триггер переключается в состояние, в
котором на выходе D1.2 будет ноль. До
этого момента конденсатор С2 был
разряжен и на вывод 8 D1.2 поступала
логическая единица с выхода элемента
через резистор R2. Теперь же, на выходе
D1.2 присутствует логический ноль и
происходит медленная зарядка конден-
сатора С2 через резистор R2. В резуль-
тате напряжение на выводе 8 D1.2
постепенно уменьшается и спустя опреде-
ленное время достигает верхнего порога
уровня логического нуля. В этот момент
триггер возвращается в исходное
положение.
При поступлении звонка импульсы от
VT2 поступают на вход (вывод 1) элемен-
та D1.1. Если триггер D1.2-D1.3 находится
в единичном (исходном) состоянии, то на
выходе D1.1 появляются импульсы отри-
цательной полярности, первый же из
которых переключает триггер D1.2-D1.3 и
запускает собранный на нем таймер. На
выходе D1.2 появляется логический ноль,
который закрывает элемент D1.1 и не
пропускает этим другие импульсы вызова
либо разговора или еще какие-то на вход
триггера. Далее, через RC-цепь R4-C3
формирует импульс длительностью около
1-2 секунд, который поступает на оба
входа элемента D1.4. На его выходе
возникает единица, которая на это время
(1-2 секунды) открывает транзисторный
ключ VT1 и включает реле К1. Реле одной
группой контактов замыкает кнопку
гарнитуры сотового телефона, переклю-
чая его в состояние ответа, а второй
контактной группой замыкает кнопку
электронных часов-термометра, ответ-
ственную за речевое воспроизведение
времени и температуры. Сотовый
телефон переходит в режим ответа, а его
микрофон «слышит» звук от динамика
часов-термометра. В результате, позво-
нивший на этот номер слышит голос,
говорящий время и температуру.
После того как таймер отработает задан-
ное время (время задается параметрами
цепи C2-R2), вся схема вернется в
исходное состояние.
Вместо микросхемы К561ЛА7 годится
К176ЛА7, К1561ЛА7, 564ЛА7 или
зарубежные аналоги (4011).
Электромагнитное реле фирмы
BESTAR, с двумя контактными группами, и
на напряжение обмотки 12V. Напряжение
питания схемы может быть от 8 до 12V, -
как показала практика реле данной фирмы
уверенно работают даже на пониженном в
два раза напряжении обмотки. Конечно,
можно использовать и любые другие
маломощные реле, имеющие как минимум
две группы переключения, и с обмотками,
работающими при напряжении от 8 до 12V
(соответственно изменить напряжение
питания).
Налаживание сводится к регулировке
чувствительности к вызывному сигналу
резистором R5.
Яковлев Л.А.
Литература:
1. Яковлев Л.А. «Автоответчик, сообща-
ющий время и температуру в помеще-
нии». ж. Радиоконструктор, №5, 2016г.
стр. 33-34.
(Радиокрнструщпор 06-2017
19
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ ОТ ВЫБРОСОВ ПРИ
ПЕРЕБОЯХ В НАПРЯЖЕНИИ СЕТИ
D1 CD4060B
VD2 КД105Б
С1
0,022м
R1 Г"
100К(Н-[
R2
100КЧ5
___СЗ
1,0м
9
10
11
12
16
С2
470м
R5 47К
-220V
КД521А
“VD1
Д814Д
R3fl
47К>У
8192
3
__vd5
КД521А
В4з(9к
VT1
IRF840
VT2
IRF840
VD3 КД521А
[ Нагрузка
К сожалению, по многих населенных
пунктах бывают отключения напряжения
электросети как на короткое время, так и
на длительное. При этом, особенно в
сельской местности, может быть значи-
тельный выброс с повышением напряже-
ния в момент возобновления подачи
напряжения. Этот выброс может быть
таким существенным, что может вывести
бытовую аппаратуру из строя.
Здесь описывается схема электронного
предохранителя, суть работы которого
состоит в том, что при возобновлении
подачи напряжения, он подает напря-
жение на нагрузку не сразу, а через время
около одной минуты. Этого времени более
чем достаточно для успокоения переход-
ных процессов в электросети.
Схема устройства показана на рисунке 1.
Датчиком возобновления подачи сетевого
напряжения является конденсатор СЗ.
При подаче питания он, заряжаясь через
резистор R3 формирует импульс, который
обнуляет счетчик D1.
На счетчике D1 сделан таймер времени в
одну минуту. Это счетчик CD4060B.
Напомню что в нем двоичный счетчик и
инверторы для построения схемы мульти-
вибратора. Детали R1-R2-C1 как раз и
работают в этом мультивибраторе. Диод
VD3 установлен для автоматической
блокировки мультивибратора, когда
счетчик переходит в состояние «8192».
Этот диод подключен к входу первого
инвертора мультивибратора.
После включения и обнуления счетчик
D1 начинает работать, и через минуту
оказывается в положении «8192». На его
выводе 3 устанавливается единица. Ключ
на транзисторах VT1 и VT2 открывается и
подключается нагрузку к сети. Диод VD3
открывается и блокирует мультивибратор.
Схема останавливается в таком
состоянии.
Таким образом, нагрузка подключается
только после того как все переходные
процессы, связанные с аварией на
станции, завершились.
Логическая схема питается от
электросети через выпрямитель на VD2 и
параметрический стабилизатор R5-VD1.
Диоды VD4, VD5 совместно с резистором
R4 исключают сбои счетчика из-за слиш-
ком большой емкости затворов ключевых
транзисторов (зарядка этих емкостей
создает импульс тока, перегружающий
выход счетчика, из-за этого счетчик может
обнулиться или установиться в произволь-
ное состояние).
При мощности нагрузки до 400W никаких
радиаторов для VT1 и VT2 не требуется.
Максимальная мощность нагрузки 1000W,
но это уже с радиаторами.
Практически все собрано на печатной
20
Фадиогрнструктор 06-2017
Диод КД105Б можно заменить
на КД 105, КД105Г, КД127А,
КД209, КД236, КД243Г, КД243Е,
КД243Ж, КД247В, КД247Г,
КД247Д, КД247Е, КД248,
КД258В, КД258Г, КД258Д,
КД281Д, КД281Е, КД281Ж,
КД281И, КД281К, КД281Л,
КД281М, 1N4004, 1N4005,
1N4006, 1N4007, 1N5404,
1N5405, 1N5406, 1N5407,
1N5408.
Диоды КД521А можно
заменить на КД521Б, КД522,
КД503, КД510, 1N4148.
Резистор R1 должен быть
мощностью не менее 0,5W.
Практически не внося ника-
ких изменений в схему, на этой
же основе можно сделать
выключатель, с кнопкой, кото-
рой можно отключать нагрузку
на время около одной минуты
(рис.З).
Если эту кнопку заменить
выключателем, то есть, у неё
будет фиксация нажатого
состояния, то во включенном
D1 CD4060B
VD2 КДЮ5Б
С1
S1 0,022м Ц
РА R1 ----[
^100К<н-г^Г
9
10
16
С2
470м
R5 47К
-220V
R2
100К
11
12
КД521А
"VD1
Д814Д
R3I/I
47К^
Рис.З.
8192
3
__VD5
КД521А
R439K
VT1
IRF840
[ Нагрузка
VD3 КД521А
VT2
IRF840
плате с односторонними дорожками.
Стабилитрон Д814Д можно заменить дру-
гим на 10-15V, например, КС213Б,
КС512А, или импортным. Желательно
использовать стабилитрон Д814Д в
металлическом корпусе или КС512А, так
как на нем рассеивается значительная
мощность.
состоянии S1 нагрузка будет выключена,
но включится через минуту после
выключения S1.
Савичев Д.А.
(Радио^рнстру^тор 06-2017
21
таймер, переводящий аппаратуру
В СОСТОЯНИЕ «STAND-BY»
Некоторые люди, особенно пожилые,
имеют привычку засыпать под работаю-
щий телевизор. Потом этот телевизор
нужно как-то выключить. В меню многих
телевизоров есть таймер, но пользоваться
им не всегда удобно, особенно пожилому
человеку, с трудом освоившему сотовый
телефон. На страницах журнала приводи-
лось описание таймера, отключающего
телевизор от сети, если длительное время
не пользоваться пультом дистанционного
управления, - это неплохая идея, но, во-
первых, при просмотре фильма с DVD или
с «Флэшки» обычно назойливой рекламы
нет, и пультом можно и не пользоваться
очень длительное время. А во-вторых эта
идея телевизор отключает полностью.
Бывает же так, что нужно отключить не
только телевизор, но и какое-то другое
оборудование, и при этом не отключить
его от сети, а перевести в режим дежур-
ного выключения, так называемый «Stand-
By». Но как это сделать, не вторгаясь ни в
схему аппаратуры, ни в схему пультов её
управления? Как оказалось, это проще
всего сделать прервав питание аппарату-
ры на несколько секунд. При этом, теле и
видео аппаратура переходит в режим
«Stand-By». Это неоднократно проверено!
Здесь приводится схема таймера,
который запускается кнопкой, и через час
с лишним после запуска прерывает пита-
ние аппаратуры на 4-5 секунд. Чем
переводит аппаратуру в состояние
«Stand-By».
Схема построена на основе все того же,
уже «легендарного» счетчика CD4060B.
Таймер организован на этом счетчике,
только источником импульсов для него
служит не встроенный генератор, а мига-
ющий светодиод HL1, который питается
током с выхода логического элемента
D2.2. То есть, этот элемент управляет
генератором импульсов, - если на его
выходе единица, то генератор работает, а
при нуле выключается.
При нажатии кнопки S1 счетчик D1 обну-
ляется, и на всех его выходах, включая и
выводы 7и 3, нули. При этом на оба входа
элемента D2.2 поступают нули, и на его
выходе единица, - ток на HL1 поступает и
генератор импульсов работает. Логичес-
кий ноль поступает на выв. 9 D2.3, на его
выходе единица, а на выходе D2.4 - ноль.
Ключ на VT1 закрыт, и контакты реле К1
находятся в показанном на схеме поло-
жении, то есть, через нормально-замкну-
тую группу поступает питание на аппара-
туру, например, на телевизор.
Отсчет времени начинается в момент
отпускания кнопки S1. В этот момент счет-
чик начинает считать импульсы, которые
генерирует мигающий светодиод. Частота
мигания мигающих одноцветных свето-
диодов обычно около 2 Гц, но немного
меньше, так 1,7-1,9 Гц. Итого, примерно
через 68 минут на выводе 3 D1 появля-
ется логическая единица. Так как есть
22
Фадиогрнструктор 06-2017
инвертор на элементе D2.1, на двух
входах элемента D2.3 оказываются еди-
ницы. Естественно, на его выходе - ноль,
а на выходе D2.4 - единица. Транзистор
VT1 открывается, и реле К1 выключает
нагрузку.
Далее, счетчик продолжает считать, и
уже еще через 4-5 секунд единица появ-
ляется на выводе 7 D1. Теперь две еди-
ницы на входах D2.2, естественно, на его
выходе ноль. Светодиод HL1 перестает
мигать и счетчик D1 останавливается в
этом положении. С выхода элемента D2.1
на вывод 8 D2.3 поступает ноль, на его
выходе - единица. На выходе D2.4 - ноль.
Транзистор VT1 закрывается, и реле К1
возобновляет подачу питания на теле-
визор, или другую аппаратуру. Аппара-
тура включается и переходит в состояние
«Stand-By».
Вместо кнопки S1 можно установить кон-
денсатор емкостью 0,01-1 мкФ, тогда
таймер будет запускаться при подаче на
него питающего напряжения 12V. А при
отсутствии этого напряжения питание на
нагрузку (телевизор или другую аппара-
туру) будет поступать через нормально
замкнутые контакты реле К1, и это
устройство на работу схемы влияния ока-
зывать не будет вообще.
Увеличить время выключенного состоя-
ния нагрузки вдвое можно перепаяв
выводы 1, 2 и 5 микросхемы D2 с вывода
7 D1, на вывод 5 D1.
Источником питания служит готовый
сетевой адаптер с выходным напряже-
нием 12V.
Если нужно устройство, которое будет
через каждый час с минутами выключать
нагрузку на несколько секунд, например,
для принудительного обнуления какой-то
системы, нужно в схему внести небольшие
изменения, такие чтобы уровень с выхода
D2.2 управлял не генератором импульсов,
а обнулением счетчика. Такая схема пока-
зана на рисунке 2.
Детали. Отечественного аналога микро-
схемы CD4060 нет, но так как она здесь
работает без внутреннего генератора, то
вполне её можно заменить счетчиком
К561ИЕ16 или его зарубежным аналогом
CD4020. Микросхему CD4011 можно заме-
нить на К561ЛА7 или К176ЛА7.
Мигающий светодиод HL1 неизвестной
марки, продавался как «мигающий крас-
ный». Наверняка можно заменить любым
другим «мигающим красным».
Реле К1 RUN HOLD RAS-1215. Можно
заменить любым реле с контактами на
переменное напряжение 230V и обмоткой
на 12V сопротивлением не менее 390 От
и переключающими контактами. Выбор
реле по таким параметрам сейчас
достаточно велик.
Диод 1N4148 можно заменить любым
кремниевым диодом.
Конденсаторы С2 и СЗ на напряжение
16V.
Кнопка S1 - без фиксации.
Монтаж на макетной печатной плате.
Сурженко В. И.
(Радио^рнстру^тор 06-2017
23
ТЕРМОСТАТ НА МИКРСХЕМЕ
К561КП1
Эта схема может работать как
термостат, если на выходе
подключить устройство, включа-
ющее питание нагревателя, или
как индикатор снижения темпе-
ратуры, если на выходе подклю-
чить сигнальное устройство.
Особенность схемы в том, что
она построена не на компараторе
или операционном усилителе, как
это делается обычно, а на
микросхеме К561КП1, представ-
ляющей собой двойной цифро-
аналоговый мультиплексор. На-
помню, что микросхема К561КП1
содержит два электронных пере-
ключателя на четыре положения,
работающих синхронно и управ-
ляемых двухразрядным двоичным кодом,
подаваемым на управляющий вход.
Положение переключателей задается
этим цифровым кодом. При этом каждый
переключатель состоит из четырех
каналов, с одной стороны объединенных
на один вывод, а с другой стороны
выведенных на четыре вывода микро-
схемы.
Схема термостата показана на рисунке.
Датчиком температуры служит термо-
резистор R1. Этот терморезистор вместе
с резисторами R2 и R3 образует делитель
напряжения, поступающего на вывод 9
микросхемы D1. Вывод 9 - это старший
разряд управляющего входа. Его младший
разряд (вывод 10) соединен с общим
минусом, поэтому, при единице на выводе
9 управляющий код 01, при нуле - 00.
Термостат настраивают переменным
резистором R2 так, чтобы при снижении
температуры ниже критической напряже-
ние на точке соединения R1 и R2 было
таким, что воспринималось микросхемой
как логический ноль. При этом, открыва-
ются ключи ХО-Х и Y0-Y микросхемы.
Ключ ХО-Х подключает параллельно
резисторам R2 и R3 сопротивление R4,
чтобы утвердить логический ноль на
выводе 9 D1, и создать необходимый для
работы термостата гистерезис
(эффект триггера Шмитта).
В то же время открывается и
канал Y0-Y и замыкает какое-то
Таблица 1.
Toper (°C) «т (кО)
- 40 3666
- 35 2638
- 30 1917
- 25 1406
- 20 1041
- 15 777.8
- 1О 586.1
- 5 445.3
О 340.9
5 263.1
1О 204.4
15 160.0
20 126.1
25 100.0
30 79.81
35 64.08
40 51 .75
45 42.02
50 34.31
55 28.16
60 23.22
65 19.25
70 16.02
75 13.40
80 1 1 .26
85 9.496
90 8.042
95 6.837
1ОО 5.835
24
Фадиогрнструктор 06-2017
через этот канал может быть подано
открывающее напряжение на базу или
затвор ключевого транзистора, в коллек-
торной или стоковой цепи которого
включен нагреватель или реле, управля-
ющее нагревателем. Либо, этот канал
можно подключить, например, параллель-
но кнопке гарнитуры сотового телефона,
чтобы при понижении температуры ниже
критической телефон звонил по послед-
нему входящему, чтобы предупредить Вас
об этом.
В данной схеме используется термо-
резистор R1 фирмы Vishay, типа
NTCLE203E2 номинальным сопротивле-
нием 100 кОм. В таблице 1 приведены
значения сопротивления данного термо-
резистора при различных температурах.
Как видно, сопротивление его очень
существенно зависит от температуры,
например, при температуре -25°С его
сопротивление около 1,4 МОм, а при
температуре +25°С сопротивление 100
кОм.
Вместо терморезистора на 100 кОм,
можно использовать и на другое номи-
нальное сопротивление, но при этом
потребуется соответствующим образом
изменить емкость С1, чтобы сохранить
необходимые пределы регулировки.
Микросхему К561КП1 можно заменить
зарубежными аналогами.
Гоуничев Б. С.
«ЛЮСТРА» ДЛЯ МОДЕЛИ
ПОЛИЦЕЙСКОЙ МАШИНЫ
Эта простая схема работает
аналогично световому сигнальному
устройству, устанавливаемому на
крышу настоящей полицейской
машины. Разница в размерах и
яркости света. Для работы исполь-
зуются две группы светодиодов,
одна красного цвета, другая
синего. Светодиодов красных три
и синих три, причем, один из
красных мигающий.
Работает все это следующим
образом. Когда мигающий красный
светодиод HL1 не горит, то через него на
затвор полевого транзистора VT1 не
поступает напряжение и VT1 закрыт. При
этом поступает ток через резистор R4 на
светодиоды HL4-HL6 синего цвета. Они
горят.
Когда мигающий красный светодиод HL1
горит, то через него на затвор полевого
транзистора VT1 поступает напряжение,
которое его открывает. Ток поступает на
светодиоды HL2, HL3 красного цвета. Так
как этих светодиодов два, то прямое
напряжение на них ниже прямого напря-
жения на HL4-HL6, поэтому HL4-HL6
гаснут, и остаются гореть только
красные светодиоды HL1, HL2, HL3.
Затем мигающий красный свето-
диод HL1 гаснет, VT1 закрываются и
горят только синие HL4-HL6.
Так периодически повторяется.
Светодиоды HL2, HL3 - любые красные,
желательно повышенной яркости. HL4-
HL6 - любые синие, желательно повышен-
ной яркости. Светодиод HL1 - красный,
мигающий, желательно повышенной
яркости.
Желательно использовать однотипные
светодиоды (то есть, либо все простые,
либо все повышенной яркости).
Транзистор BS170P можно заменить на
КП501 или КП504.
Луянский Л. Ю.
Фадиоконструкгпор 06-2017
25
СЕНСОРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
ОСВЕЩЕНИЯ
тело человека, не допуская его
повышения до опасной величи-
ны. Единственное предостере-
жение: монтаж и проверку
Среди сенсорных электронных устройств
особое место занимают узлы, питаю-
щиеся непосредственно от сети перемен-
ного тока 220 В.
Такие устройства содержат минимум
деталей, легко повторяемы, не требуют
дополнительного источника питания, но,
несмотря на свою схемную простоту, не
менее эффективны, более чувствительны
и надежны (не допускают ложных
срабатываний), чем их собратья с более
сложной конфигурацией и элементной
базой.
То, что электронное устройство, где
управляющий импульс образуется от
наводок переменного напряжения в теле
человека, не имеет развязки от сети,
теоретически может пугать радиолюби-
теля, из-за кажущейся опасности пере-
дачи через сенсорный контакт перемен-
ного напряжения сети человеку. Но на
самом деле эти опасения несостоятельны.
Опасности поражения электрическим
током здесь никакой нет. Независимо от
фазировки подключения в осветительную
сеть устройство абсолютно безопасно для
повторения и использования. Причина
этому в том, что поражение током проис-
ходит именно силой тока, воздействующей
на организм, а не напряжением. Здесь же
между сенсором и другими цепями схемы
есть сопротивление достаточно большой
величины, которое ограничивает ток через
правильности соединения элементов надо
выполнять при отключенном напряжении,
а при подключенном в сеть устройстве
нельзя касаться руками и неизолирован-
ным инструментом деталей и цепей,
кроме сенсора.
Рассмотрим схему. Принцип работы не
отличается от любых электронных узлов,
в основе которых имеется триггер
(устройство с двумя устойчивыми
состояниями). Устройство включит лампу
накаливания Н1 от любого прикосновения
к сонсору Е1 и оставит ее во включенном
состоянии до тех пор, пока на сенсор Е1
не будет оказано повторного воздействия.
При повторном касании сенсора схема
переключится в другое устойчивое
состояние, и лампа накаливания EL1
окажется выключенной. В литературе и
интернете встречаются аналогичные схе-
мы, в которых как и здесь D-триггер
включен делителем частоты на два, и
меняет свое состояние от каждого
импульса, поступающего на его вход «С».
Но там имеет место непосредственное
соединение инверсного выхода триггера в
входом «D». В результате такая стано-
вится неработоспособной. Это происходит
потому что при прикосновении человеком
к сенсору из его тела на сенсор поступает
сигнал новодки сети переменного тока. То
есть сигнал частотой 50 Гц. Этот сигнал
преобразовывается каскадом на полевом
26
Фадиогрнструктор 06-2017
транзисторе VT1 в импульсы, так же
частотой 50 Гц. И эти импульсы и
поступают на вход «С». В результате
триггер включенный по выше указанной
схеме, начинает переключаться с часто-
той 50 раз в секунду. И после прекра-
щения воздействия на сенсор он оказы-
вается в любом случайном состоянии. Как
вы понимаете, такой сенсорный выклю-
чатель будет работать крайне неста-
бильно. Чтобы этого не происходило в
схему введена цепь задержки R5-C4,
которая не позволяет триггеру переклю-
чаться слишком быстро. И благодаря
именно этой цепи триггер четко переклю-
чается в противоположное состояние
после каждого прикосновения к сенсору.
Кроме того, в схеме есть еще одна RC-
цепь - R4-C3. Она предназначена устанав-
ливать сенсорный выключатель в
выключенное состояние после подачи на
схему питания. Эта цепь нужна на случай
временного отключения электроэнергии,
чтобы после этого выключатель устанав-
ливался в выключенное состояние, а не в
произвольное.
Время нахождения триггера в каждом из
двух устойчивых состояний не ограничено,
пока на устройство подано питание. Узел
триггера собран по на логической микро-
схеме D1 К561ТМ2. В схеме задействован
только один элемент этой микросхемы. С
выхода микросхемы D1 управляющее
напряжение поступает через резистор R6
на затвор ключевого высоковольтного
мощного полевого транзистора VT2.
Применение такого транзистора более
выгодно по сравнению со схемами
выходного каскада на тиристоре, потому
что, во-первых, сопротивление его откры-
того канала существенно ниже чем у
тристора или симистора и приближается с
сопротивлению механических контактов.
Соответственно, на нем рассеивается
меньшая мощность, во-вторых, ток
управления пренебрежимо мал, что
весьма согласуется с микросхемами
КМОП-серии, не отличающиеся значи-
тельной модностью выхода. Но есть и
недостаток, - это относительно большая
емкость затвора, из-за которой при
изменении логического уровня на затворе
VT2 происходит короткий скачек тока
через выход микросхемы, который
временно перегружает выход микросхемы
и может привести к сбою и произвольному
переключению триггера. Чтобы этого не
произошло, в схеме есть резистор R6,
ограничивающий ток зарядки емкости
затвора VT2 и диоды VD2 и VD3
подавляющие выброс напряжения на
емкости затвора VT2 в момент его
открытия или закрытия.
Полевой транзистор VT1 имеет большое
(в несколько десятков мегаом) сопротив-
ление перехода сток-исток-затвор, что
препятствует попаданию тока электросети
на сенсорный контакт, а резисторы R1 и
R2 общим сопротивлением более 10 МОм
ограничивают ток настолько, что прикос-
новение к сенсору Е1 не опасно, даже
если полевой транзистор VT1 выйдет из
строя.
Сенсор Е1 представляет собой обычный
обойный гвоздь с крупной металлической
шляпкой в форме цветка.
Наведенное на сенсоре электрическое
поле переменного напряжения поступает
на затвор полевого транзистора VT1, и на
его истоке образуются импульсы с
частотой сети и напряжением логического
уровня. Они поступают вход «С» (вывод 3
D1). Триггер меняет свое состояние
только от первого импульса, а на
остальные не реагирует в течение
времени около одной секунды, которое
обеспечивается цепью R5-C4.
Мерцания лампы в данной схеме прак-
тически нет, так как полевой транзистор
VT2 работает как механический контакт, а
не как тиристор, то есть, его состояние
«открыт/закрыт» не зависит от фазы
напряжения сети.
При мощности лампы менее 200W
радиатор транзистору VT2 не требуется.
Нагрузка может быть мощностью до
2000W, но тогда с радиатором. В отличие
от схемы с тиристором здесь ограничения
по минимальной мощности нагрузки нет.
Горчук Н.В.
(Радио^рнстру^тор 06-2017
27
таймер для фотоэкспозиции
Таймер для фотоэкспозиции предназна-
чен для задания времени свечения лампы
фотоувеличителя или осветителя. Он
нужен не только профессиональным
фотографам, но и радиолюбителям,
делающим платы фотоспособом.
Здесь приводится описание схемы
таймера на «россыпи» КМОП-микросхем
серий К561 и CD40. Он при помощи трех
переключателей позволяет устанавливать
время экспозиции от одной до 999 секунд.
Время задается именно в секундах, а не
минутах и секундах.
Схема показана выше. Схема весьма
традиционна, состоит из генератора
импульсов, следующих с периодом в одну
секунду и трех десятичных счетчиков с
переключателями на выходах.
В «стародавние времена» генератор
импульсов с периодом в одну секунду
делали на «часовых» микросхемах серии
К176, таких как К176ИЕ5 или К176ИЕ12.
Но, сейчас в виду давности снятия с
производства, таких микросхем уже купить
возможно не всегда. Более доступен
«импорт» CD4060. Но эта микросхема
дает секунду на старшем выходе только
если кварцевый резонатор будет на
частоту 16384 Hz, купить такой не
удалось, только на 32768 Hz. Но тогда на
старшем выходе CD4060 будет 2 Hz.
Взять еще одну микросхему CD4060 и
сделать на ней делитель на 2 не возмож-
но, так как у ней нет выводов от младших
разрядов. В общем, «похимичив» с вы-
ходами и весовыми коэффициентами,
удалось получить частоту 1 Hz на выводе
5 D5, подавая на её вход частоту с вывода
15 микросхемы D4.
Таким образом, вместо одной К176ИЕ5
пришлось взять две CD4060.
Генератор частоты 1 Hz выполнен на
микросхемах D4 и D5. Блокировка генера-
тора осуществляется подачей логической
единицы на вывод 12 D4. При этом гене-
рация импульсов прекращается, и на
28
Фадиогрнструктор 06-2017
выходе D5 сохраняется тот уровень,
который был на момент блокировки.
Обнуление выхода счетчика D5 - подачей
логической единицы на вывод 12. Этот
счетчик обнуляется вместе с десятичными
счетчиками D1-D3 с помощью кнопки-
выключателя S4 служащей для пуска
таймера. В нажатом состоянии S4 нагруз-
ка, то есть, осветительный прибор, выклю-
чена потому что на затвор полевого тран-
зистора поступает нулевое напряжение
через резисторы R4 и R5 и он закрыт.
Контакты реле К1 выключены и нагрузка
соответственно тоже выключена.
Десятичный трехразрядный счетчик
сделан на микросхемах D1-D3. Это микро-
схемы К561ИЕ8 или их аналоги CD4017.
Импульсы частотой 1 Hz с вывода 5 D5
проходят на вывод 13 счетчика D1.
Десятичный счетчик D1 отсчитывает
единицы секунд. Десятки отсчитывает
счетчик D2, а счетчик D3 отсчитывает
сотни секунд. Соответственно, переклю-
чателем S1 устанавливаются единицы
секунд, переключателем S2 - десятки,
переключателем S3 - сотни.
Все эти переключатели соединены со
входами логического элемента D6.2. Пока
хотя бы на одном из них присутствует
логический ноль, на выходе D6.2 будет
логическая единица. Что приводит к
открыванию транзистора VT1 и включен-
ному состоянию нагрузки.
Как только заканчивается заданное
время единицы будут на всех переключа-
телях S1-S3. Следовательно, на всех
входах D6.2. При этом на его выходе
напряжение падает до логического нуля и
транзистор VT1 закрывается. Реле К1
выключает нагрузку. В то же время, ноль с
выхода D6.2 поступает на входы D6.1 и на
его выходе возникает логическая единица,
которая обнуляет счетчик D4. Это при-
водит к блокировке генерации импульсов
частотой 1 Hz, и схема останавливается в
этом состоянии.
Светодиоды HL1-HL3 служат для
визуализации процесса отсчета времени.
Источником питания схемы служит
малогабаритный импульсный источник
постоянного напряжения 5V, в качестве
которого используется универсальное
зарядное устройство для сотовых
телефонов, подключающихся на зарядку
через универсальный разъем USB.
Переключатели S1-S3 - старые галетные
на 11 положений. Используется десять
положений. Их можно заменить любыми
переключателями на не менее десяти
положений.
Выключатель S4 тоже «не первой
свежести», - это П2К с независимой
фиксацией. Тоже можно подобрать и
более современный аналог.
Реле К1 с обмоткой на 5V. Схема, за
исключением реле, может питаться
напряжением от 4 до 16V, поэтому, если
есть, например, реле с обмоткой на 12V и
источник питания на такое же напряжение,
можно использовать реле на 12V.
Кварцевый резонатор Q1 - обычный
стандартный «часовой» резонатор на
частоту 32768 Hz. Если посчастливится
приобрести резонатор на 16384 Hz, можно
сократить одну микросхему CD4060,
удалив D5. А импульсы частотой 1 Hz
снимать с вывода 3 D4.
Светодиоды - любые индикаторные.
Транзисторы КТ3102 можно заменить
любыми маломощными транзисторами
структуры п-р-п.
Полевой транзистор КП501 можно
заменить на КП504 или подыскать ему
импортный аналог.
Монтаж выполнен на готовой покупной
макетной печатной плате.
Работа с таймером.
Подключить Х1 к электросети. К Х2
подключить осветительный прибор, при
помощи которого будет производится
экспозиция. Выключатель S4 установить в
нажатое состояние. Переключателями S1-
S3 установить нужное время экспозиции.
Подключить источник питания напряже-
нием 5V. Отжать выключатель S4.
В дальнейшем, чтобы повторить экспо-
зицию - нажать и отжать S4.
Чтобы повторить экспозицию, но с
другим временим, - нажать S4. Переклю-
чателями S1-S3 задать новое время
экспозиции, отжать S4.
Картавцев П. А.
(Радио^рнстру^тор 06-2017
29
ЭЛЕКТРОННЫЙ «СВИДЕТЕЛЬ»
ОГРАБЕНИЯ С ВЫЗОВОМ НА
СОТОВЫЙ ТЕЛЕФОН
Как обезопаситься от квартирной кражи?
Этот вопрос волнует каждого, кто по
разным причинам вынужден оставлять
свое жилище без присмотра. Конечно,
существуют охранные фирмы, которые за
определенную плату оборудуют вашу
квартиру системой датчиков и охранным
устройством, вызывающим их по сигналу
тревоги. Но, во-первых, это не всегда
возможно, особенно если вы живете в
небольшом городке или поселке, во-
вторых, имеет значение быстрота реакции
«сикьюрити», сколько им потребуется
времени чтобы доехать до вашего дома,
особенно в условиях пробок? Даже если
пять минут, - за это время можно вынести
все ценное.
Выход из положения, - установка видео-
наблюдения в комплексе с оповещением
на сотовый телефон. Что касается
видеонаблюдения, то проще и дешевле, а
так же, и незаметнее всего - это ком-
пактный автомобильный видеорегистра-
тор. Но, просто установив и подключив его
по питанию не всегда удается получить
желаемого результата. Видеорегистра-
тор пишет все время пока включен на
«флэшку», объем её обычно не более 8-
16 Гб, то есть, приблизительно продолжи-
тельность записи может быть от 4 до 8
часов. Причем запись идет по кольцу, то
есть более старое стирается и пишется на
него более новое. В автомобиле это
нормально, - чтобы зафиксировать ава-
рию или правонарушение достаточно и
нескольких минут. Но в качестве
домашнего «свидетеля» - не достаточно.
Необходимо экономить память, а сделать
это можно только если видеорегистратор
будет писать только в то время, когда в
доме что-то происходит. У автомобильных
видеорегистраторов есть встроенные, так
называемые «датчики движения», которые
включаю регистратор на запись с началом
движения автомобиля. К сожалению, у
попавшихся мне видеорегистраторов это
были не датчики движения, а
скорее датчики ускорения
или вибрации, либо на изме-
нение значительной части
изображения. Если такой
видеорегистратор устано-
вить дома неподвижно и
начать ходить перед ним он автомати-
чески не включается, либо включается
если ходить совсем близко перед ним. То
есть, классического датчика движения,
реагирующего на перемещение инфра-
красного излучения живого организма там
нет. В таком случае включить запись
можно принудительно воспользовавшись
функцией дистанционного управления,
при которой органом дистанционного
управления служит зарядное устройство
видеорегистратора, - он начинает запись,
как только на него подается питание 12V
(то есть, как включили зажигание автомо-
биля и пошел ток на прикуриватель).
Теперь о темноте. У многих видеореги-
страторов есть ИК-подсветка чтобы
съемка была возможна в темноте. Осу-
ществляется она с помощью мощных
сверхярких светодиодов. К сожалению,
эти светодиоды, в отличие от тех что при-
меняются в пультах ДУ аппаратуры, кроме
яркого ИК излучают и слабый видимый
свет красного цвета. То есть, такая
подсветка будет очень заметна в темноте
сразу же выдаст регистратор. Злоумыш-
ленники смогут его уничтожить (или
украсть вместе с прочим ценным).Таким
образом, ИК подсветка нам не годится. Но
нужно же как-то писать в темноте. Я
думаю нужно установить обычный автома-
тический выключатель света в квартире,
со встроенным датчиком движения. Такие
выключатели китайского производства
сейчас продаются практически везде. Да,
пусть он включит свет. Не важно как на
это отреагируют воры, - их лица успеет
заснять регистратор, расположенный
совсем в другом месте, чем автомати-
ческий выключатель.
Ну и последнее, - вызов на сотовый
телефон. Здесь можно использовать
функцию вызова последнего или предва-
рительно введенного в память номера
нажатием кнопки проводной гарнитуры,
которая есть у большинства простых
30
Фадиогрнструктор 06-2017
«кнопочных» сотовых телефонов. Это
подробно описано в Л.1.
Принципиальная схема управляющего
узла показана на рисунке. SD1 - это
контакты выходного реле автоматического
выключателя света с датчиком движения.
Необходимо вскрыть корпус автоматичес-
кого выключателя и отрезать печатные
дорожки идущие к контактам реле (при
этом не спутать с дорожками, идущими к
обмотке реле). От контактов реле сделать
отвод двухпроводным кабелем, - это
будет SD1.
Реле К1 служит для управления сотовым
телефоном. Его контакты нужно подклю-
чить параллельно кнопке проводной
гарнитуры сотового телефона. Хорошо,
что это не требует вскрытия корпуса
сотового телефона и вообще не наносит
ему никакого ущерба (Л.1).
Контакты реле К2 используются для
включения света в помещении, их нужно
подключить параллельно выключателю
света в комнате.
Контакты реле КЗ используются для
включения на запись видеорегистратора,
через них подается питание 12V на
зарядное устройство видеорегистратора.
Питается схема от сетевого источника
тока напряжением 12V. Этот же источник
используется и для питания зарядного
устройства видеорегистратора (вместо
бортовой сети автомобиля).
Задача схемы по сигналу автоматичес-
кого выключателя освещения включить
видеорегистратор на запись, замкнув и
разомкнув контакты реле КЗ. Одновре-
менно, включить свет замкнув контакты
К2. И посредством реле К1 подать сигнал
тревоги посредством сотового телефона.
После завершения периода включенного
света (устанавливается подстроечным
резистором на автоматическом выключа-
теле света) еще раз замкнуть-разомкнуть
контакты К1 чтобы подать повторный
вызов с сотового телефона, на тот случай
если первый по какой-то причине не был
принят принимающим сотовым телефо-
ном.
Чтобы не происходило сбоя в системе
из-за «моргания» автоматического выклю-
чателя в схеме есть задержка на цепочке
R2-C1.
При срабатывании датчика движения
автоматического выключателя происходит
замыкание SD1. На выходе элемента D1.1
возникает логическая единица. Конденса-
тор С1 начинает заряжаться через ре-
зистор R2. Как только на нем будет
напряжение логической единицы, соответ-
ственно логическая единица появляется
на выходе элемента D1.2.
На элементе D1.3 сделана схема,
генерирующая один импульс при любом
изменении состояния на входе. D1.3 -
логический элемент “Исключающее ИЛИ»,
его логика основано на том, что при
любых одинаковых уровнях на его входах,
на его выходе будет ноль, а если уровни
на его входах различаются - на выходе
Фадиощнструщпор 06-2017
31
единица. Оба входа элемента соединены,
но один из входов через цепочку задержки
на R3 и С2. Поэтому изменение уровня на
этом входе задерживания, а на другом
входе уровень меняется сразу.
Таким образом, на выходе D1.2 возникла
единица. Единица сразу же поступила на
вывод 8 D1.3. А на вывод 9 с опозданием.
Поэтому, в течение времени пока С2
заряжался через R3, уровни на входах
D1.3 различались, - на выходе была
единица. Транзистор VT1 был открыт и в
течение времени зарядки С2 через R3 до
логической единицы контакты реле К1
замыкали кнопку гарнитуры сотового
телефона, и он начинает звонить по
заданному заранее номеру.
А контакты реле К2 включили свет в
помещении.
Пока в помещении происходит движение,
плюс еще дополнительное время горения
лампы (устанавливается переменным
резистором «задержка выключения» или
аналогичным органом управления, имею-
щимся в автоматическом выключателе),
контакты SD1 остаются замкнутыми.
Контакты реле КЗ тоже замкнуты и идет
запись всего происходящего на видеоре-
гистратор.
После выключения автоматического
выключателя (движения нет, время
задержки выключения истекло) контакты
SD1 размыкаются. Теперь на выходе D1.1
- ноль. Конденсатор С1 разряжается через
R2. Уровень на выходе D1.2 меняется с
единицы на ноль. Теперь сначала ноль
поступает на вывод 8 D1.3, а с задержкой
в цепи R3-C2 - на вывод 9. Происходит
тоже самое что и при включении, - в
течение времени пока С2 разряжался
через R3, уровни на входах D1.3 разли-
чались, - на выходе была единица. Тран-
зистор VT1 был открыт и в течение време-
ни разрядки С2 через R3 до логического
нуля контакты реле К1 замыкали кнопку
гарнитуры сотового телефона, сделав
второй «контрольный» вызов на заранее
заданный номер.
Ноль с выхода D1.2 поступил на вход
D1.4, на выходе D1.4 тоже ноль, поэтому
транзистор VT2 закрылся и посредством
реле К2 выключил свет. А реле КЗ выклю-
чает питание зарядного устройства
видеорегистратора, на что он реагирует
тем, что завершает видеофайл и
выключает после этого видеозапись.
Электромагнитные реле К1, К2 и КЗ типа
WJ118 с обмотками на 12V. Можно
заменить практически любыми другими
реле с обмотками на 12V сопротивлением
не менее 400 Ом. Например, взять реле от
систем дистанционного управления
старых телевизоров. Если будут реле с
более мощными обмотками (например,
автомобильные), то необходимо и ключи
на VT1, VT2 и VT3 выполнить по более
мощным схемам, например, на составных
транзисторах (схема Дарлингтона) на
КТ3102 и КТ815.
Все конденсаторы на напряжение не
ниже 12V.
Налаживание сводится к установке
продолжительности удержания контактов
реле К1 замкнутыми подбором сопротив-
ления R3 или емкости С2. Продолжитель-
ность нужно установить такой, которая
подходит для управления конкретным
сотовым телефоном.
Кроме того, нужно сделать некоторые
настройки сотового телефона, используе-
мого как «радиопередатчика», - это
подробно описано в Л.1. А затем, внести
этот номер в память принимающего
сотового телефона и озаглавить его
соответствующим образом, может
присвоить звонок похожий на полицейскую
сирену.
В данном случае, передающий сотовый
телефон, расположенный на охраняем
объекте, не посылает никаких тревожных
СМС-сообщений, как это делают GSM-
сигнализации промышленного произ-
водства. А просто звонит на заданный
номер. И сам факт этого звонка служит
сигналом, что на объекте не все спокойно.
Захарский М.
Литература:
1. Лыжин Р. «Занимательные опыты со
старым «Самсунгом».
ж. Радиоконструктор, №2, 2016.
32
Фадиоконструктор 06-2017
ТЕРМОЗАВИСИМОЕ
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
напряжения питания цифровой микросхе-
мы D1, и напряжения, поступающего на
затвор полевого транзистора VT1 для его
Суть работы данного устройства в том,
что отрабатываемый им временной интер-
вал находится в обратной зависимости от
температуры. То есть, чем холоднее, тем
больше времени нагрузка под током. Если
нагрузкой будет нагревательный элемент,
то назначение данного устройства стано-
вится совсем понятным, - чем холодней,
тем дольше греет нагреватель.
Схема построена на имеющейся у меня
элементной базе, то есть, исключительно
на микросхеме К561ЛН2. В результате
получилась схема, показанная на приве-
денном здесь рисунке 1.
Датчиком температуры служит термо-
резистор R2. Тип, марка, номинал его мне
неизвестны. Но проведенные экспери-
менты с помощью морозильника, электро-
чайника и бытового термометра, показали,
что при температуре 0°С сопротивление
этого терморезистора около 200 кОм, при
температуре минус 25°С, - около 850 кОм,
а при температуре плюс 25°С его сопро-
тивление около 70 кОм. Измерения были
на столько точны, на сколько точен
бытовой термометр, который вешают на
окно, чтобы знать температуру на улице.
Потому что именно такой термометр
принимал участие в экспериментах.
Теперь вернусь к схеме (рис.1). На
микросхеме А1 сделан стабилизатор
открывания. На логических инверторах
D1.1 и D1.2 микросхемы D1 сделан
компаратор напряжения, работающий по
принципу триггера Шмитта. На остальных
элементах этой микросхемы - буферный
усилитель для управления выходным
полевым ключевым транзистором VT1.
Временной интервал задается RC-цепью,
состоящей из достаточно ёмкого электро-
литического конденсатора С1 и терморе-
зистора R2. Конденсатор С1 заряжается
через резистор R2, и от сопротивления R2
зависит то, как это быстро происходит.
Поскольку R2 - это полупроводниковый
терморезистор, его сопротивление с
увеличением температуры снижается (как
показали опыты). И таким же образом
происходит и со временем зарядки С1.
Чем выше температура, тем быстрее он
заряжается.
Цепь из резисторов R4 и R3 придает
схеме эффект триггера Шмитта, создавая
небольшой гистерезис в работе схемы.
Запуск реле времени производится
кнопкой S1, которая через резистор R1
низкого сопротивления разряжает кон-
денсатор С1. В принципе от резистора R1
можно и отказаться, но кнопочка S1 может
и подгореть, потому что разрядный ток
конденсатора такой емкости при коротком
замыкании его выводов может быть значи-
Фадиощнструщпор 06-2017
33
тельным, для повреждения контактов
кнопки (при замыкании пинцетом искрит
хорошо так, и на пинцете точка остается).
После нажатия кнопки напряжение на
разряженном конденсаторе С1 равно
нулю. В результате напряжение логичес-
кой единицы поступает на вход триггера
Шмитта на элементах D1.1 и D1.2. На
выходе D1.2 устанавливается логическая
единица, и на выходах D1.4-D1.6 так же
единица, которая открывает транзистор
VT1. И через него ток поступает на
нагрузку.
После отпускания кнопки начинается
зарядка конденсатора С1 через резисторы
R2 и R3. Спустя некоторое время, завися-
щее от сопротивления терморезистора
R2, напряжение на конденсаторе С1
достигает такого значения, что триггер
Шмитта на элементах D1.1-D1.2 восприни-
мает его как логический ноль.
Это напряжение поступает на вход триг-
гера Шмитта на D1.1 и D1.2. На выходах
соединенных вместе инверторов D1.4-
D1.6 устанавливается ноль, который
поступает на затвор VT1. Транзистор
закрывается и выключает нагрузку.
На аналогичном принципе и по анало-
гичной схеме можно сделать термостат,
-терморегулятор, который будет включать
и выключать нагреватель в зависимости
от температуры. Его схема показана на
рисунке 2. Его основное отличие от схемы
на рисунке 1 в том, что вместо конденса-
тора С1 большой емкости у него
установлен конденсатор малой емкости, а
вместо кнопки «Пуск» - переменный
резистор, которым можно регулировать
порог переключения триггера Шмитта на
D1.1 и D1.2, то есть, температуру которую
будет поддерживать данное устройство.
Если схема на рисунке 1 подает ток на
нагрузку только в течение какого-то
времени, зависящего от температуры, то
схема на рисунке 2 работает постоянно,
периодически включая и выключая
нагрузку в зависимости от температуры.
Об обеих схемах. Максимальный ток
нагрузки может быть до ЗОА. Напряжение
питания может быть от 7,5V до 20V. При
токе нагрузки до 8А транзистору IRLR2905
радиатор не требуется. Но при большем
токе обязательно нужен радиатор.
Транзистор крепится на радиатор либо
пайкой, либо при помощи прижима. При
токе 30 А площадь поверхности радиатора
должна быть 100-150кв.см.
Все электролитические конденсаторы
должны быть на напряжение не ниже 16V
(при напряжении питания не более этого
значения).
Ливийский В.
Литература:
1. Нечаев И. «Таймер повышенной мощ-
ности». ж. Радио, №12, 2002, с. 50.
34
Флдиоконструктор 06-2017
ИСКАТЕЛЬ СКРЫТОЙ
ПРОВОДКИ
вход счетчика D1 (вход «С»). Из числа
выходов многоразрядного счетчика
К561ИЕ16 (D1) используется выход только
с весовым коэффициентом «16». То есть,
изменение состояния этого выхода про-
Сейчас без сверления
стен не обходится ни
один ремонт квартиры.
Нужно устанавливать
различные каркасы для
гипсокартонных конст-
рукций, да и повесить
полочку в ванной ком-
нате, - без дрели не
обойтись. Попав свер-
лом в провод вы не
только рискуете полу-
чить удар током, но и
повредить проводку на
столько, что потребуется долбление стен исходит через каждые 16 входных импуль-
и прокладка нового провода.
Перебирая различные журналы и книги
по радиолюбительскому конструированию
за последние 30 лет можно найти очень
много описаний различных средств и
способов поиска скрытой электропро-
водки. Практически все они реагируют на
наводки переменного тока в их антеннах.
Но они не показывают какого переменного
тока эти наводки, ведь наводки могут быть
высокочастотные, например, от работаю-
щей микроволной печи, какого-то пере-
датчика, даже от антенны радиосвязи,
расположенной на крыше вашего дома.
Работа устройства, предложенного в
этой статье отличается тем, что по
показаниям прибора можно судить, о том
наводка переменного тока 50Гц или более
высокочастотная. При приеме сигнала
частотой 50 Гц индикаторный звуковой
сигнал прерывается с частотой примерно
1,56 Гц. Если же частота выше, то и
частота прерывания звука становится
больше. А при приеме ВЧ наводки преры-
вания нет вообще.
Рассмотрим схему (рис.1). Антенна W1 -
кусок монтажного провода длиной около
25 см, расположенный по периметру узкой
боковой части корпуса прибора. На
транзисторах VT1 и VT2 сделан простой
усилитель - формирователь логических
импульсов. Он усиливает наведенный в
антенне сигнал и подает его на синхро-
сов, значит, деление частоты составляет
32. Таким образом, при приеме сигнала
частотой 50 Гц здесь будет частота 1,5625
Гц. С этой частотой и будет прерываться
звук активного звукоизлучателя F1,
подключенного к данному выходу счетчика
через промежуточный транзисторный
ключ - усилитель тока (VT3).
Питается приборчик от 9-вольтовой бата-
рейки типа «Крона» (такими батарейками
питаются большинство мультиметров).
Выключатель S1 - кнопка без фиксации.
Когда вы ищите проводку нужно держать
его нажатым, - отпустили, и выключился
(так сделано с целью экономии батареи).
Счетчик К561ИЕ16 можно заменить
практически любым двоичным КМОП-
счетчиком, у которого есть выход с
весовым коэффициентом «16». Это может
быть К561ИЕ20, К176ИЕ1, или два вклю-
ченных последовательно счетчика микро-
схемы К561ИЕ10. Но в любом случае
потребуется переделка печатной платы.
Звукоизлучатель F1 типа НСМ1203Х на
напряжение 3V, поэтому последовательно
ему включен резистор R3, на котором
падает избыточное напряжение.
Никакого налаживания не требуется.
Мельзинов А.А.
Фадиощнструщпор 06-2017
35
ЭЛЕКТРОННЫЙ
ПОМОЩНИК ЭЛЕКТРИКА
фонов с USB-разъемом есть постоянное
напряжение около 5,5V. Плюс на контакте
1, минус на контакте 4. Для подключения
последовательной цепи из мигающего
светодиода и звукоизлучателя исполь-
При ремонте электропроводки в
квартире или любом другом
помещении, электрику прихо-
дится сталкиваться с ситуацией,
когда ремонт проводится в одном
помещении, а результат его -
«есть напряжение или нет его»
находится в другом помещении.
В таком случае, обычно, в том
помещении, где должен быть
«результат ремонта» включают
лампу, потолочную или настоль-
ную. И второй человек должен
там стоять и кричать «Горит! Не горит!».
Это очень не удобно, потому что требу-
ется помощник. Которого мог бы заменить
какой-то звуковой сигнализатор, звучащий,
если в розетке есть напряжение.
Не долго думая, такой электронный
помощник был сделан из универсального
зарядного устройства для мобильного
телефона, мигающего индикаторного
красного светодиода и звукоизлучателя со
встроенным генератором. Схема показана
на рисунке.
На выходном разъеме стандартного
зарядного устройства с мобильных теле-
зуется отрезок USB-кабеля, та часть,
которая идет в гнездо зарядного
устройства оставлен как есть, а противо-
положный разъем отрезан, кабель раз-
делан и цепь из мигающего светодиода и
звукоизлучателя включена между красным
и черным проводами.
Устройство включают в штепсельную
розетку в помещении, где нужно контро-
лировать наличие напряжения. Если
напряжение есть - раздается прерывистый
звук. Если нет - молчит. Все очень просто.
Мельзинов А.А.
ДИСТАНЦИОННЫЙ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
Этот выключатель позволяет подавать
питание, непосредственно или через про-
межуточное реле, на различные
устройства, либо управлять режимами
работы этих устройств. А управлять им
можно с помощью любого пульта дистан-
ционного управления от бытовой аудио
или видео аппаратуры.
Схема состоит из интегрального фото-
приемника, триггера и выходного ключа.
Выходной ключ позволяет непосредствен-
но управлять нагрузкой, ток через которую
не более 0,18А, а напряжение её питания
не более 200V. При этом, нагрузка должна
питаться постоянным током. Либо, на
выходе может быть включена обмотка
реле, с помощью которого можно будет
управлять нагрузкой как большей
мощности, так и питающейся не только
постоянным, но и переменным напряже-
нием.
Для приема сигналов пульта служит
специализированный интегральный фото-
приемник F1 типа TSOP4836. Который
представляет собой микросхему с фото-
чувствительной поверхностью, которая
принимает ИК-сигналы пульта и преобра-
зует их в импульсы на своем выходе. Эти
импульсы нужно подать на синхровход D-
триггера на микросхеме D1. Но, проблема
в том, что при отсутствии импульсов на
36
Фадиоконструктор 06-2017
выходе фото-
приемника логи-
ческая единица,
и импульсный
сигнал инверс-
ный. На входе
«С» триггера же
все должно быть
наоборот, то
есть, в отсут-
ствии импульсов
ноль, а импуль-
сы единичные.
Эта проблема
решена с по-
мощью двух резисторов R2, R3 и кон-
денсатора С2. Так как для работы
устройства не требуется расшифровывать
команды, а только реагировать на первый
импульс, инверсия здесь не предусмотре-
на. А работает схема следующим обра-
зом. Пока нет импульсов на выходе F1 -
единица, а на входе «С» D1 - ноль.
Потому что конденсатор СЗ постоянное
напряжение не пропускает. Но, как только
на выходе F1 появляются импульсы, они,
будучи переменным напряжением, прохо-
дят через конденсатор С2 на вход «С» D1.
С приходом первого же импульса на вход
«С» триггер D1 переключается в противо-
положное положение. Но импульсов идет
много, потому что пульт передает
команду, состоящую из большого числа
импульсов. В принципе, это должно
привести к многократному переключению
триггера D1 и остановке его в случайном
положении после того как кнопку пульта
отпустят и он перестанет передавать
команду. Чтобы этого не происходило в
схему D-триггера внесена задержка на
основе RC-цепи R5-C4. Суть её работы в
том, что логический уровень на входе «D»
триггера меняется не сразу же как проис-
ходит изменение уровня на инверсном
выходе, а с задержкой, равной постоянной
времени этой цепи. Поэтому триггер
переключается только один раз в момент
прихода на его вход «С» первого же
импульса. Остальные же импульсы, во
время зарядки С4 через R5, не влияют на
сотояние триггера. Эта задержка позво-
ляет осуществлять переключение данного
выключателя, управляя им короткими
нажатиями на кнопку пульта. Если же
нажатие будет продолжительным, то
состояние схемы будет меняться с
некоторым периодом, зависящем от
постоянной времени цепи R5-C4.
Другая RC-цепь C3-R4 служит для
принудительной установки выключателя в
выключенное положение при подаче на
него питания. Происходит это следующим
образом. В момент подачи питания цепь
C3-R4 зарядным током конденсатора СЗ
создает импульс произвольной формы,
который поступая на вход «R» обнуляет
триггер, устанавливая его в положение
логического нуля на прямом выходе (вы-
воде 5). При этом выходной ключ на по-
левом транзисторе VT1 оказывается
закрытым.
Источником питания схемы может слу-
жить любой источник питания постоянного
напряжения 5-6V. Автор использовал
готовый компактный импульсный блок
питания, предназначенный для зарядки
аккумуляторов сотовых телефонов, план-
шетных компьютеров и других портатив-
ных электронных устройств, заряжаемых
через USB.
Фотоприемник TSOP4836 можно заме-
нить любым аналогичным фотоприемни-
ком, - их сейчас выпускается очень много
различных марок и моделей.
Если на выходе применить реле с
обмоткой на 5V, его обмотку можно
подключить между стоком VT1 и плюсом
источника питания 5V.
Картухов В.Н.
Фадиощнструщпор 06-2017
37
ДВУХИНТЕРВАЛЬНОЕ
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
ратора задается переменным резистором,
а потом делится 14-разрядным двоичным
счетчиком. Для того чтобы периоды
времени когда нагрузка включена, и
вальное реле времени», в которой описы-
вался автомат для управления освеще-
нием в курятнике в ночное время. Жела-
схема реле времени дополнена коммута-
тором, который переключает переменные
резисторы, предназначенные для задания
ние повторить конструкцию натолкнулось
на невозможность приобретения микро-
схем серии К561 и К176. Ведь, для жителя
сельской местности сейчас почти
единственным источником радиодеталей
является уже известный многим китайский
интернет-посылторг «Aliexpress». А там
продаются микросхемы преимущественно
зарубежного производства. Поэтому
пришлось переделать схему на эту эле-
ментную базу. И получилось даже ком-
пактнее, - в исходном варианте было
четыре микросхемы, а в моем всего две, -
счетчик-генератор CD4060B и коммутатор
CD4066.
Схема показана на рисунке выше. В её
основе почти «типовое» реле времени на
ИМС CD4060. Частота встроенного гене-
временного интервала.
Теперь подробнее. В момент включения
питания счетчик микросхемы D1 цепью
C3-R1 устанавливается в нулевое состоя-
ние. При этом нуль с его старшего выхода
(вывод 3) поступает на управляющий
вывод (13) ключа D2.1. Ключ закрыт.
Закрыт ключ и D2.3. На управляющий
вывод ключа D2.2 поступает единица
через резистор R2. Ключ D2.2 откры-
вается и подключает к частото-задающей
цепи микросхемы D1 переменный резис-
тор R5.
В то же время, ноль с вывода 3 D1
поступает на базу VT1 и ключ VT1-VT2
закрыт. Реле К1 осветительную лампу
выключает.
Начинается отсчет времени выключен-
38
Фадиоконструктор 06-2017
ного состояния лампы, который зависит от
положения переменного резистора R5 и
может быть им установлен любым в пре-
делах от 30 минут до 5 часов.
Как только заданное время истекает на
выводе 3 D1 возникает логическая еди-
ница. Транзисторы VT1 и VT2 открыва-
ются и реле К1 включает лампу.
В то же время, единица с вывода 3 D1
поступает на управляющие выводы клю-
чей D2.1 и D2.3. Эти ключи открываются.
Напряжение на управляющем выводе
D2.2 (5) падает до нуля и ключ D2.2 закры-
вается, отключая резистор R5 от частото-
задающей цепи микросхемы D1, но откры-
вается ключ D2.3 и к частотозадающей
цепи микросхемы D1 подключает пере-
менный резистор R6. Теперь начинается
интервал времени включенного состояния
осветительной лампы. Он зависит от
сопротивления R6 и так же может быть
установлен любым в пределах от 30 минут
до 5 часов.
Затем, как этот интервал заканчивается,
лампа гаснет и все повторяется заново.
Источником питания служит стандартное
USB-зарядное устройство для сотовых
телефонов, смартфонов, планшетов и
других устройств, заряжаемых через USB-
порт. Поэтому напряжения питания выбра-
но 5V. И реле К1 выбрано с обмоткой на
номинальное напряжение 5V. Но, микро-
схемы могут питаться напряжением от 3
до 16V, соответственно и напряжение
питания всей схемы может быть в этих
пределах, только нужно будет применить
другое реле, с обмоткой на необходимое
напряжение питания.
Микросхемы CD4060B и CD4066 можно
заменить другими аналогами типа «4060»
и «4066». Причем ИМС CD4066 можно
заменить отечественной К561КТЗ. Оте-
чественного аналога для CD4060B нет.
Конденсаторы С1 и С4 должны быть на
напряжение не ниже напряжения питания
схемы.
Переменные резисторы R5 и R6 - с
линейным законом изменения сопротив-
ления.
Диод 1N4148 можно заменить любым
кремниевым маломощным диодом, напри-
мер, КД522, КД521.
Транзисторы ВС547 можно заменить
любыми п-р-п транзисторами, допускаю-
щими коллекторный ток не ниже 0,1 А
(обмотка реле BS-115C имеет сопротивле-
ние 80 Огл, соответственно ток через неё
при напряжении 5V будет 0.0625А).
Подойдут такие транзисторы как, напри-
мер, КТ3102. Если же будет использовано
другое реле, с более мощной обмоткой, то
и транзистор VT2 должен быть
соответственно мощнее.
Налаживание заключается в градуиров-
ке шкал установки времени, расположен-
ных вокруг рукояток переменных резисто-
ров. Для упрощения этой весьма нудной
процедуры можно интервал времени
измерять не на выводе 3 D1, а на выводе
16, на нем интервал времени будет ровно
в 16 раз меньше чем на выводе 3. Так что
минимальный получается 112 секунд, а
максимальный 18 минут 45 секунд. Это
все же легче чем ждать 5 часов.
Максимов А.
СИГНАЛИЗАТОР -
«ВКЛЮЧИ ФАРЫ!»
Одно из требований правил дорожного
движения - езда с включенным ближним
светом фар днем. Но нередко можно
видеть автомашины, едущие с выклю-
ченными фарами, - просто водитель
забыл их включить потому что днем
светло и ничего не побуждает включить
фары. Чтобы не забывать включать фары
можно либо переделать проводку автомо-
биля так, чтобы фары включались сами
автоматически при включении зажигания,
пуске двигателя или начале движения
(зависит от сложности схемы и техничес-
ких возможностей электросхемы автомо-
биля). Либо сделать сигнализатор, вроде
тех что есть в некоторых «иномарках»,
сигнализирующий звуком о том, что фары
не включены. При том это сигнализатор
должен быть не очень навязчивым,
Фадиощнструщпор 06-2017
39
потому что может быть ситуация в которой
фары должны быть выключены несмотря
на то что включено зажигание.
В журнале «Радио» №7 за 2006 год было
описание звукового сигнализатора вклю-
ченного состояния паяльника, который
находясь во включенном состоянии
издавал звуковой сигнал длительностью
0,5 секунды через каждые 6 минут. В прин-
ципе, аналогично работают сигнализаторы
«иномарок», - короткий писк раздается
через каждые 10-15 секунд. То есть, здесь
нужно уменьшить период и сделать
блокировку, которая будет блокировать
сигнализатор когда фары включены.
Переделанная схема показана на
рисунке здесь. Схема состоит из двух
мультивибраторов. Один построен на
элементах D1.3 и D1.4 и собственно и
отрицательные импульсы с периодом
в 15-20 секунд, длительностью в 0,5-1
секунду. Эти импульсы поступают на
вывод 8 элемента D1.3 и запускают
звуковой мультивибратор, так что он
звучит по 0,5-1 секунде через каждые
около 15-20 секунд.
В электросхему автомобиля эта
схема включается следующим обра-
зом. Питание поступает с выхода
замка зажигания, с его того контакта,
на котором есть напряжение при
включенном зажигании. То есть,
сигнализатор начинает работать сразу
же после включения зажигания.
Чтобы сигнализатор не звучал когда
фары включены на вывод 1 D1.1 через
резистор R3 подается напряжение с
схемы ламп габаритного света авто-
мобиля. И когда включен габаритный
свет мультивибратор на элементах
D1.1 и D1.2 заблокирован в положении
с логической единицей на выходе
D1.2. Единица идет на вывод 8 D1.3 и
блокирует звуковой мультивибратор.
Почему именно габаритный свет, а не
ближний? Потому что ночью может быть
включен дальний свет, и тогда ближный
будет выключен и сигнализатор будет
пищать. А габаритный свет, потому что у
большинства автомашин нельзя включить
дальний или ближний не включив перед
этим габаритный свет.
Схема работает сразу после включения.
Налаживание может понадобиться только
для установке частоты звукового генера-
тора (подбором сопротивления R4) и
периодов работы. Продолжительность
звучания устанавливается сопротивле-
нием R2, а продолжительность молчания -
сопротивлением R1.
служит источником звука, потому что гене-
рирует импульсы частотой около 2 kHz,
которые озвучиваются пьезоэлектричес-
ким звукоизлучателем BF1. Для большей
громкости BF1 включен между выходами
инверторов мультивибратора, то есть,
импульсы на его выводы поступают в
противофазе.
На элементах D1.1 и D1.2 инфразвуко-
вой мультивибратор, который генерирует
Вергунов В. В.
Литература:
1. Русланов С. «Вариант сигнализатор
«паяльник включен».
ж. Радио, №7, 2006 г. стр. 29.
40
Фадиоконструктор 06-2017
ТАЙМЕР ДЛЯ ПРЕДПУСКОВОГО
ПОДОГРЕВАТЕЛЯ ДВИГАТЕЛЯ
симости от мороза. К тому
же, стоит такой предпуско-
вой подогреватель относи-
тельно недорого.
В Сибири зимой бывают морозы до
минус 40°С и ниже. В таких условиях
двигатель автомобиля заводится очень
тяжело. Поэтому, многие пользуются
электронными устройствами, так называе-
мыми «автозапусками» которые периоди-
чески запускают двигатель и дают ему
поработать некоторое, чтобы его темпера-
тура не опускалась слишком низко. При
этом, конечно, идет большой перерасход
бензина. Если машина стоит во дворе
многоквартирного дома с этим приходится
мириться. Но если в доступной близости
гараж с «розеткой», либо вы живете на
первом этаже и у вас есть возможность
поставить машину себе под окна, то
проблему поддержания двигателя в рабо-
чем состоянии можно решить менее
затратным и более экологичным спосо-
бом. Нужно приобрести предпусковой по-
догреватель, питающийся от электросети.
Например такой, как «Северс-Турбо». Это
металлический цилиндр с двумя штуце-
рами и проводом. Внутри ТЭН и центро-
бежный насос. Греет он охлаждающую
жидкость, а электрический насос обеспе-
чивает её активную циркуляцию. В резуль-
тате через 30 минут двигатель прогре-
вается до температуры 40 - 70°С в зави-
Предполагается, что предпусковой подо-
греватель нужно включать за 30 минут до
поездки. Но в моем случае нужно было
постоянно поддерживать машину в
рабочем состоянии, чтобы можно было
выезжать «по звонку» в любой момент.
Ждать 30 минут - неприемлемо. Поэтому
было решено подключить нагреватель
через таймер, который через каждые два
часа будет его включить на 30 минут.
Изучив литературу, и в частности,
журнал «Радиоконструктор» за несколько
лет, было решено, что оптимальным будет
схема таймера на микросхеме CD4060.
Данная микросхема отсутствует в мага-
зинах, но её можно купить на «Aliexpress»,
- купил «партию 10 шт» за 430 руб. с
доставкой, так сказать, про запас.
Остальные детали были в местных
магазинах, да и в личных запасах кое-что.
Схема таймера показана на рисунке.
Строгого и точного поддержания времени
не требуется, поэтому тактовая частота
задана RC-цепью C1-R2-R3, а не кварце-
вым резонатором. Если частота внутрен-
него тактового генератора будет 1,13 Hz,
то через 2 часа после обнуления
логическая единица возникает на выводе
3 микросхемы. Это приводит к открытию
Фадиощнструщпор 06-2017
41
ключа на транзисторах VT1 и VT2 и
срабатыванию реле К1, которое подает
питание на предпусковой подогреватель.
Начинается подогрев двигателя, а счет-
чик микросхемы D1 продолжает считать.
Еще через 30 минут возникает логическая
единица на выводе 1 D1. Оба диода VD1 и
VD2 оказываются закрытыми, и через
резистор R1 на вход «R» (вывод 12) D1
поступает напряжение логической еди-
ницы. Счетчик микросхемы D1 обнуляется
и ключ на VT1-VT2 закрывается, а реле К1
выключает предпусковой нагреватель.
Далее, начинается отсчет еще двух часов.
И так далее, циклически повторяется.
Таким образом, предпусковой подогрева-
тель включается на 30 минут через
каждые два часа. Такой режим работы
обеспечивает легкий запуск двигателя в
любой момент.
Еще один совет, зимой у автомобиля
замерзают окна. И нужно некоторое время
на их разогрев или очистку. К тому же в
салоне машины с неработающим двига-
телем слишком холодно. Чтобы окна не
замерзали можно внутри салона машины
поставить обычный бытовой электричес-
кий обогреватель - тепловентилятор,
установить его на среднюю мощность и
подключить к той же цепи питания, что и
предпусковой подогреватель. Теперь теп-
лым будет не только двигатель, но и са-
лон автомобиля. Конечно, такая система
будет потреблять около 1,5 kW на пед-
пусковой подогреватель и еще около 1 kW
на тепловентилятор, но это все равно
существенно меньше стоимости бензина в
режиме прогрева с помощью «авто-
запуска». Но следует быть осторожным,
потому что спираль тепловентилятора
нагревается сильно, и если тепловентиля-
тор положить на сидение, оно может
загореться. Поэтому нужно предусмотреть
кронштейн для крепления тепловентиля-
тора. У меня он располагается между
передних сидений.
Монтаж выполнен объемным способом в
корпусе выключателя с розеткой для
наружной проводки. Детали выкючателя
удалены. На их место внутри корпуса при
помощь клея «Момент» закреплена
микросхема «вверх ногами» и реле так же.
Весь остальной монтаж - на их выводах
как на монтажных стойках.
Источником питания электронной схемы,
в зависимости от места расположения
устройства, служит либо автомобильный
аккумулятор, либо сетевой блок питания с
выходным постоянным током напряже-
нием 10-15V.
В принципе, схема работает и без
налаживания, при условии исправности
деталей и правильности монтажа. Но,
подбором параметров цепи C1-R2 можно
более точно выставить временной период
работы схемы.
Шипунов Р.А.
ОГРАНИЧИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ
РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ
На рисунке показана схема автомата для
ограничения времени работы оборудова-
ния, например, паяльника или утюга.
Ограничитель может быть вмонтирован в
розетку удлинителя, используемого для
подключения оборудования.
Работа ограничителя. Ограничитель пи-
тается параллельно нагрузке. Для вклю-
чения служит кнопка без фиксации. Чтобы
включить нагрузку нужно нажать эту
кнопку. Произойдет включение
нагрузки и зажигание индикатор-
ного светодиода, а так же, само-
блокировка кнопки при помощи
реле.
Первые восемь - девять минут нагрузка
работает и индикаторный светодиод
медленно мигает зеленым цветом. Затем,
он начинает мигать красным цветом. И
длится это еще столько же времени.
После чего нагрузка и сам ограничитель
времени отключаются от сети.
Имеется кнопка «R», которая служит для
сброса таймера. Её можно нажать в лю-
бое время, пока еще нагрузка включена,
42
(радиокрнструктор 06-2017
при этом отсчет времени начинается
сначала. Изменение цвета двухцветного
светодиода с зеленого на красный преду-
преждает о том, что половина времени
уже пройдена, и скоро произойдет отклю-
чение нагрузки. Поэтому, если питание
нагрузки еще требуется, нужно нажать
кнопку «R».
Работа схемы. Таймер сделан на двух
микросхемах К561ЛН2 и К561ИЕ16.
Питается схема таймера от электросети
через простейший бестрансформаторный
источник, состоящий гасящего конденса-
тора С1, разрядного резистора R1,
выпрямительного моста на диодах VD1-
VD4, стабилитрона на 12V VD5, и двух
конденсаторов С2 и СЗ.
При нажатии кнопки S1 происходит
подача через неё питания от сети на
источник питания таймера и на нагрузку.
При этом, емкость конденсатора С4
принудительно устанавливает счетчик D2
в состояние нуля. На всех его выходах
устанавливаются нули, в том числе и на
выводе 3. Этот логический уровень
инвертируется логическим элементом
D1.5, и на его выходе устанавливается
логическая единица, которая поступает на
затвор полевого транзистора VT1. Его
канал открывается, и через него посту-
пает ток на обмотку реле К1. Контакты
реле замыкаются и блокируют кнопку S1,
включаясь параллельно ей. Теперь
питание будет поступать даже после
отпускания кнопки S1.
Время таймера устанавливается часто-
той импульсов, генерируемых мульти-
вибратором на элементах D1.1 и D1.2 и
коэффициентом пересчета двоичного
счетчика D2.
После обнуления счетчик начинает
считать импульсы, поступающие на его
вход от мультивибратора D1.1-D1.2. При
этом, светодиод HL1 мигает зеленым
цветом, потому что на выходе элемента
D1.4 присутствует логическая единица.
Примерно через 8-9 минут счетчик уста-
навливается в такое положение, что на
его выводе 2 есть логическая единица. На
выходе элемента D1.4 при этом есть
логический ноль. Теперь светодиод HL1
начинает мигать красным цветом.
Еще через 8-9 минут логическая
единица появляется на выводе 3 D2.
Теперь на выходе D1.5 - ноль. Полевой
транзистор VT1 закрывается и реле К1
размыкает свои контакты, отключая от
электросети как нагрузку, так и эту схему.
Для ручного обнуления счетчика служит
кнопка S2.
Уменьшить число органов управления
до одной кнопки можно если использовать
двойную кнопку, одна половина которой
будет работать как S1, а вторая как S2.
При этом конденсатор С4 не нужен.
Тарасов Я.М.
Фадиощнструщпор 06-2017
43
НАЧИНАЮЩИМ
LC-ФИЛЬТР
Во многих электронных устройствах при-
меняются LC-фильтры, как видно по
названию, эти фильтры состоят из
индуктивности (L) и емкости (С).
Самый простой LC-фильтр - это колеба-
тельный контур, включенный так как
показано на рис. 1. Входное переменное
напряжение поступает на контур через
резистор R1, а выходное снимается с
самого контура. Вообще это очень похоже
на делитель напряжения на двух
резисторах, но вместо одного из
резисторов здесь контур. В сущности дела
оно так и есть. На резонансной частоте
реактивное сопротивление контура сильно
возрастает, а значит, коэффициент
деления такого делителя уменьшается.
Эта схема (рис.1) действует как узкопо-
лосной полосовой фильтр, центральную
частоту кото-рого можно рассчитать по
известной формуле: Fo=1/(2tiVlC), где
частота в Гц, индуктивность в Гн, емкость
в Ф.
Сопротивление контура на резонансной
частоте: Ro=pQ, где р - характеристи-
ческое сопротивление, равное реактив-
ному сопротивлению катушки и конден-
сатора. Величину р можно рассчитать по
формуле: p=V(L/C).
А вот рассчитать добротность Q
значительно сложнее. Эта величина
зависит от потерь в контуре. Так как
конденсатор обычно вносит минимум
потерь, то добротность контура чаще
всего практически равна добротности
индуктивности, входящей в состав этого
контура.
Резонансную частоту и добротность
можно определить измерениями. Нужно
собрать схему по рисунку 2. Это
практически такая же схема как на рис.1.
Переменное напряжение, соответствую-
щее по частоте расчетному значению
подают от генератора «Г» на контур
через сопротивление R1. Подстраивая
генератор нахо-дят такую частоту, при
которой возникает резонанс, то есть, при
которой вольтметр переменного тока Р1
показывает наибольшую величину. Эта
частота и будет реальной резонансной
частотой. Она может отличаться от
расчетной из-за погрешностей величин
емкости и индуктивности. В идеале -
равна расчетной.
На частоте резонанса R1 и резонансное
сопротивление контура Ro образуют
делитель напряжения, поэтому выходное
напряжение 11вых = UbxRo/(R1+Ro).
Измерив входное напряжение Ubx и
выходное 11вых из этой формулы можно
найти резонансное сопротивление конту-
ра Ro, ну а потом, зная величину
44
(радиокрнструктор 06-2017
характеристического сопротивления (из
формулы p=VL/C) можно из формулы
Ro=pQ найти добротность Q.
Другой параметр LC-фильтра - это
полоса пропускания 2AF, где AF - это
отклонение часто-ты входного напряжения
от резонанса в ту или другую сторону, при
которой выходное напряжение,
соответствующее резонансу (11вых),
уменьшается до 0,711вых.
Зная величину полосы пропуская можно
найти добротность по формуле Q=Fo/
(2AF). Таким образом становится ясно, что
полоса пропускания LC-фильтра прежде
всего зависит от добротности контура. При
этом нужно учесть, что таким образом
будет определена не собственная
добротность контура, а величина меньше,
из-за шунтирующего действия резистора
R1.
Недостаток фильтра по рисунку 1 в том,
что на него оказывает сильное влияние
величина выходного сопротивления источ-
ника входного переменного напряжения.
Желая получить более острую резо-
нансную кривую, можно использовать
трансформаторное (рис.З) или автотранс-
форматорное (рис.4) включение для
подачи входного напряжения. Число
витков катушки связи (рис.З) или число
витков отвода (считая от заземленного
конца катушки) можно определить из
формулы: Rl = Ro(N/No)2 , где R1 - это
фактически и есть выходное сопротив-
ление источника входного переменного
напряжения, Ro - сопротивление контура
на резонансной частоте, N - число витков
катушки связи (или число витков, от
которых сделан отвод), No - число витков
контурной катушки (или общее число
витков катушки, если по рис.4).
Совсем не обязательно делать отвод
именно от катушки, можно сделать отвод
и от конденсатора, вернее от емкостной
составляющей контура. Так получится -
емкостный автотрансформатор (рис. 5). А
соотношение емкостей для определенной
величины выходного сопротивления
источника сигнала можно определить из
формулы: Rl=RoCl2/(Cl+С2)2.
На контур может оказывать шунтирую-
щее влияние не только выходное
сопротивление источника Ubx, но и
входное сопротивление каскада, на
который с контура поступает выходное
напряжение 11вых (R2 на рис. 6). Особенно
если входное сопротивление каскада (R2)
невелико (сопоставимо или даже меньше
Ro). В этом случае необходимо сначала
вычислить новое значение Ro, уменьшен-
ное параллельным включением сопротив-
ления R2. Расчет производить по
известной формуле параллельных сопро-
тивлений: R=(RoRl)/(Ro+R2). А потом уже
рассчитывать согласование (взяв полу-
ченную величину R как Ro в формулах).
Параметры узкополосного фильтра
можно существенно улучшить, используя в
нем несколько контуров. Связь между
этими контурами может быть индуктивной
(рис. 7) или емкостной (рис. 8). При индук-
тивной связи коэффициент взаимной
индукции выбирается в Q раз меньше
индуктивности катушек, а емкость кон-
Фадиощнструщпор 06-2017
45
денсатора связи - в Q раз меньше
емкостей контурных конденсаторов.
Сигнал на контур можно подавать не
только параллельно, но и последова-
тельно, как показано на рис. 9. При этом,
в отличие от схемы на рис. 6, сопротив-
ление R1 (сопротивление источника сиг-
нала) для получения острой характерис-
тики нужно выбирать как можно меньше,
а вот входное сопротивление каскада (R2)
должно быть как и на рис. 6, как можно
больше.
Если в схеме на рис. 9 соблюсти
зависимость: Rl=R2=p, то
получается согласованный ФНЧ
(фильтр нижних частот), коэф-
фициент передачи которого
постоянен на всех частотах от
нуля, до резонансной частоты
контура, и равен -6dB, но выше
частоты резонанса коэффициент
передачи начинает резко падать
по 12 dB на октаву. Это соот-
ветствует фильтру второго
порядка.
Для получения более крутых скатов
характеристики можно два таких фильтра,
как на рис. 9 («Г»-образных) соединить и
получить «Т»-образный фильтр (рис. 10).
Обратите внимание, - конденсатор дол-
жен быть двойной емкости по сравнению
с рис.9. Либо сделать «П»-образный
фильтр (рис. И), в котором двойное
значение должна иметь индуктивность.
Это будет уже ФНЧ третьего порядка.
Возможно и дальнейшее наращивание,
напри-мер, на рисунке 12 показан ФНЧ
пятого порядка обладающий спадом
характеристики на частотах выше
резонансной 30 dB на октаву.
Фильтры высших частот ФВЧ отличаются
тем, что ослабляют частоты ниже частоты
резонанса. ФВЧ можно сделать, если в
показанных на рисунках 9-12 индуктив-
ности и емкости поменять местами.
Андреев С.
Литература:
Радиоконструктор, №8, 2009 г. с. 44-45
46
(радиокрнструктор 06-2017
РЕМОНТ
СХЕМА ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
LCD-ТЕЛЕВИЗОРА ВЕКО BKL15LWL03M
(радиокрнструктор 06-2017
47
4^
оо
st
о
£
st
§