Электронные схемы для дома и быта

Простой логический пробник

Простой логический пробник состоит из двух независимых пороговых устройств, одно из которых срабатывает при напряжении на входе, соответствующем логической "1", а второе - логическому "О".

Когда напряжение на входе пробника находится между 0 и +0,4 В, транзисторы V7 и V8 закрыты, транзистор V9 закрыт, а V10 открыт, горит зеленый светодиод V6, индицируя "0".

При напряжении на входе от +0,4 до +2,3 В транзисторы V7 и V8 по-прежнему закрыты, V9, открыт, V10 закрыт. Светодиоды не горят. При напряжении выше +2,3 В открываются транзисторы V8, V9 и загорается красный светодиод V5, индицируя "1". Диоды V1- V4 служат для повышения напряжения, при котором срабатывает пороговое устройство, индицирующее "1".

Коэффициент передачи тока транзисторов должен быть не менее 400. Налаживание производится подбором R5* и R7* по четкому срабатыванию пороговых устройств при напряжении от +0,4 В до +2,4 В.

Сетевая "КОНТРОЛЬКА"

Обычно для обнаружения сетевого напряжения применяют пробники-искатели с неоновыми лампочками. Увы, в наше время даже такой пробник приобрести нелегко. Зато довольно просто собрать контрольное устройство, схема которого приведена на рисунке.

Схема состоит из бестрансформаторного выпрямителя, стабилизатора и звукового сигнализатора на транзисторах VT1 и VT2. При подключении щупов пробника к сети схема получает стабилизированное питание напряжением 5 В, при этом срабатывает звуковой генератор. Монтаж выполняется навесным способом. Резисторы — типа МЛТ. Конденсаторы С1 и С2 — К73-17, СЗ и С4 — любые электролитические, транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на любые маломощные с соответствующей структурой проводимости. Динамическая головка с сопротивлением звуковой катушки 6 — 10 Ом.
Прибор должен быть собран в пластмассовом прочном футляре. Особое внимание следует обратить на изолирующие свойства корпуса, как этого требует работа с бестрансформаторными конструкциями. Желаемый тон сигнала можно подобрать емкостью конденсатора С4.

Усовершенствованный светодиодный индикатор сетевого напряжения

Предлагаю для повторения радиолюбителями усовершенствованный светодиодный индикатор сетевого напряжения, который отличается от всех ранее опубликованных большей помехозащищенностью. Например, индикаторы, изображенные на рис. 1 и рис.2, способны давать ложные показания, когда проверяется наличие напряжения в длинном кабеле, а кабель при этом имеет обрыв фазного провода. Эти индикаторы дают ложные показания и в том случае, когда с их помощью проверяют наличие напряжения в сетевой проводке с плохой изоляцией — в подвалах, сырых помещениях, т.е. там, где наблюдается низкое сопротивление изоляции.

Предлагаемый индикатор (рис.3) прост в изготовлении и надежен в работе, лишен ложных показаний при любых условиях эксплуатации. Им можно проверить как линейное напряжение 380 В, так и фазное. А отличается он от всех предыдущих использованием в схеме динистора КН102Д. Благодаря последнему, индикатор регистрирует только чистую фазу и не реагирует на наводки. В индикаторе применены конденсатор С1 — МБМ 0,1 мкФ на 400 В и резистор R1 - МЛТ 0,5.

Простой испытатель транзисторов

Простой испытатель транзисторов позволяет проверить работоспособность биполярных транзисторов n-p-n- и p-n-p-структуры.

Проверяемый транзистор совместно с одним из установленных в приборе (в зависимости от структуры проверяемого транзистора, определяемой положением переключателя S1) V1 или V2 образует мультивибратор, генерирующий колебания низкой частоты. Индикаторами наличия колебаний, а значит и исправности проверяемого транзистора, служат светодиоды V3 и V4, которые вспыхивают с частотой, генерируемой мультивибратором.

Этим прибором можно проверять транзисторы малой, средней и, в ряде случаев, большой мощности. С помощью резистора R1 оценивают (приблизительно) усилительные свойства проверяемого маломощного транзистора - чем больше сопротивление введенной части резистора, при котором еще работает мультивибратор, тем выше коэффициент передачи по току этого транзистора. Источником питания прибора служит одна батарея 3336Л.

Автомат — выключатель освещения

Автомат — выключатель освещения позволяет автоматически отключать освещение в светлое время суток.

Автомат состоит из датчика освещенности — фоторезистора и фотореле, выполненного на транзисторах VI, V2, исполнительной цепи на тиристорах V4, V10 и двухполупериодного выпрямителя на диодах V6, V7. Автомат работает следующим образом. С уменьшением освещенности сопротивление фоторезистора R3 возрастает с 1...2 кОм до 3...5 МОм, что приводит к увеличению коллекторного тока транзисторов VI и V2. В результате этого тиристор V4 открывается, цепочка R7, СЗ, V9 вырабатывает импульс, открывающий тиристор V10, и лампы освещения включаются. При увеличении освещенности фоторезистора его сопротивление уменьшается, уменьшается и коллекторный ток транзистора V2, что приводит к запиранию тиристоров V4 и V10. Лампы освещения гаснут, а конденсатор СЗ разряжается через диод V8 и резисторы R5, R6 и R7. Порог включения автомата устанавливается резистором R1.

Детали.

Переменный резистор R1 типа СПО-0,5, резисторы типа МЛТ-0,5; фоторезисторы типов СФ2-2, СФ2-5 или ФСК-1; транзисторы — любые низкочастотные структуры р-п-р с B> 50; конденсатор С2 типа МБМ, МБГЦ, МБГП на напряжение 400 В.

При наладке требуется подобрать резисторы R5—R7, добиваясь надежного открывания тиристора V10 при заданном (резистором R1) пороге срабатывания фотореле.

Бестрансформаторное питание Для питания устройств с током потребления до 30 мА можно применять простые сетевые блоки питания, в которых вместо понижающих трансформаторов применяются два конденсатора на рабочее напряжение не менее 300 В. Для разряда конденсаторов после выключения блока из сети служит резистор R1. Параметры подобных блоков с различными емкостями С1 и С2 и диодами VD3 и VD4 приведены в таблице. VD3, VD4 С1=С2=1 мкФ х 400В С1=С2=2 мкФ х 400В Д814Б Iн=5mA Uн=8B Iи=20mA Uи=7,6B Iн=5mA Uн=8,1В Iи=20mA Uи=7,8В Д814В Iн=5mA Uн=9,2В Iи=20mA Uи=8,9В -

Блок питания для аналоговых и цифровых микросхем

Блок питания для аналоговых и цифровых микросхем состоит из трех стабилизированных выпрямителей, два из которых образуют двуполярный источник напряжения 12,6 В с раздельным регулированием.

Регулировка производится подстроечными резисторами R6 и R9. Нижний (по схеме) стабилизатор обеспечивает напряжение 5 В, которое также можно регулировать резистором R10.

Унифицированный трансформатор питания ТАН 59-127/220-50 можно заменить самодельным с магнитопроводом Ш 12 X 20. Сетевая обмотка I на 220 В должка иметь 3000 витков провода ПЭВ-2 - 0,12, обмотка II - 180 витков ПЭВ-2 - ОДЗ, обмотка III - 220 витков ПЭВ-2 - 0,38 и обмотка IV - 70 витков провода ПЭВ-2 0,41. Разное число витков в обкотках II и III при одинаковом напряжении на выходе плечей стабилизаторов в данной конструкции источника питания объясняется тем, что с верхнего (по схеме) плеча потребляется ток 60 мА, а с нижнего - 350 мА. Если по условиям эксплуатации эти токи должны быть равны, следует наматывать и равное число витков провода одинакового диаметра.

Вместо «неонки»

В журнале "Радиолюбитель" №3/92 была опубликована схема сетевой контрольки, содержащая большое количество деталей. Однако для выполнения той же задачи можно обойтись вдвое меньшим количеством элементов.

Конденсатор С1 используется как безваттное сопротивление; диоды VD1-VD4 предохраняют динамик ВА1 от резких бросков тока в моменты включения-выключения; резистор R1 служит для разрядки С1 после включения устройства.
Конденсатор С1 должен быть на напряжение не менее 400 В и емкостью 1-2 мкФ. Динамик - 0.25ГД19 или любой другой, мощностью более 0,25 Вт с внутренним сопротивлением 6-10 Ом. Вместо динамика можно использовать телефонный капсюль, например, "ТОН-1", при этом емкость С1 уменьшают до 0,01 мкФ. Устройство собирается навесным монтажом в корпусе из диэлектрического материала.

Высокоточный терморегулятор

Высокоточный терморегулятор с импульсной задающе-регулирующей цепью предложен И. Боерисом и А. Титовым. Он обладает высокой стабильностью поддержания постоянной температуры (до ±0,05°С в диапазоне от 20 до 80 °С). Его можно использовать в термостатах, калориметрах и других устройствах с потребляемой мощностью до 1 кВт.

Регулирующая цепь состоит из терморезистора R6 типа ММТ-1 с диодом V6, переменного резистора R7 с диодом V7 с конденсатором С4. Питается регулирующая цепь от стабилизатора на стабилитронах V3 и V4, включенных во вторичную обмотку понижающего трансформатора Т1.

Величина тока через тиристоры VI и V2, а значит, и через нагреватель зависит от постоянных времени заряда и разряда конденсатора С4, которые определяются соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7. С увеличением температуры сопротивление терморезистора понижается, в результате чего увеличивается ток разряда конденсатора С4 через терморезистор и диод V6 и напряжение на конденсаторе С4 уменьшается. Управляющее напряжение, поступающее на тиристоры через усилитель тока, содержит постоянную и переменную составляющие. Переменная составляющая формируется с помощью фазовращателя (R3C1) и через конденсатор С2 поступает на базу транзистора V8. Этим обеспечивается плавное изменение угла отсечки тока тиристора, а значит, и тока через нагрузку.

Детали. Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Ш12 X 15: обмотка I содержит 4000 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II - 300 витков провода ПЭВ-1 0,29.

Налаживание сводится к подбору резисторов R1 и R4. Напряжения на анодах тиристоров должны совпадать по фазе, в противном случае следует поменять местами выводы обмотки II трансформатора.

Генератор на диоде

Свойство германиевых диодов иметь отрицательный участок на обратной ветви вольт-амперной характеристики использовано в генераторе-релаксаторе.

Этот генератор можно использовать как пробник, источник звуковых колебаний при озвучивании игрушек и т. д. Амплитуда напряжения на выходе генератора около 14 В. Его недостатком является то, что на диоде выделяется большая мощность, превышающая максимально допустимую. Диод желательно установить на радиатор и эксплуатировать генератор непродолжительное время. Уменьшать емкость конденсатора С1 до величины, меньшей 0,15 мкФ, нельзя.

Замена электретного микрофона

При повторении некоторых зарубежных схем нередко возникает проблема замены электретного (конденсаторного) микрофона обычным динамическим. Как видно из схемы, каскад на одном транзисторе позволяет успешно справиться с этим.

Датчик температуры

Датчик температуры можно использовать как защитное устройство мощных транзисторов от перегрева.

Такой датчик отключает питание от защищаемого блока или узла, как только температура корпуса мощного транзистора превысит допустимую. Термодатчиком в устройстве служит транзистор V2, приклеенный через изоляционную прокладку к корпусу защищаемого транзистора, На транзисторах V2 и V4 собрано пороговое устройство, которое срабатывает при определенной температуре корпуса V2 вследствие увеличения коллекторного тока транзистора при повышении температуры.

Благодаря наличию положительной обратной связи через резистор R7, процесс открывания транзисторов V2 и V4 протекает лавинообразно, при этом срабатывает реле К1 и своими контактами отключает питание защищаемого блока. При снижении температуры устройство возвращается в исходное состояние. Порог срабатывания можно регулировать в пределах +30...+80°С переменным резистором R2.

Детали. Транзистор V2 типа МП40-МП42, V4 типов КТ605, КТ608Б, КТ503; для более высоких температур используют кремниевый транзистор МП116, КТ361 с любым буквенным индексом; резисторы типа МЛТ-0,25; R6 - типа МЛТ-0,5; реле типа РЭС-22.

Датчик уровня жидкости

От всех известных датчиков уровня воды этот прибор отличается простотой, экономичностью, малыми габаритными размерами и, что весьма важно, отсутствием дребезга контактов. Достоинство этого датчика в том, что его сможет повторить и настроить даже начинающий радиолюбитель.
Датчик уровня незаменим при автоматизации водонапорных башен, поливочных систем в фермерских хозяйствах, да и в любых других случаях, когда требуется контролировать уровень жидкостей.

Работает датчик так. При подаче питания в схему и отсутствии воды в резервуаре (если уровень ее ниже отметки "б") реле К1 обесточено и через контакт К1.3 питание поступает на коллекторный электродвигатель или включающий магнитный пускатель ПМА. Когда вода накачается в емкость до уровня "б", сработает реле К1 и своими контактами отключит электродвигатель, пускатель или электромагнитный водозапорный клапан. Реле К1 блокирует систему через электрод Э2 и с этого момента насос включится только тогда, когда уровень воды упадет ниже отметки "г", а выключится — когда вода коснется электрода Э1.

Меняя расстояние АВ, можно настроить датчик для любых
условий работы. В конструкции автора применен резервуар из металла, если же емкость будет из диэлектрика, необходимо установить третий электрод, который должен соединяться с минусовой шиной источника питания и располагаться на дне резервуара.

Детали в схеме должны применяться с запасом надежности. К примеру, трансформатор лучше применить в 1,5 — 2 раза превышающий расчетную мощность. Конденсаторы С1 — К60-6, К50-35, С2 — МБМ, СЗ — КСО, резисторы — МЛТ 0,125. Монтаж выполнен "навесным" способом. Номиналы резисторов при настройке могут меняться: у R1 — от 75к до 150к, у R2 — 820 до 2,2 к. Реле — любое маломощное, малогабаритное, у автора — РЭН-18, но можно использовать и типа РЭС-9. Диодный мост КЦ405 можно заменить диодами Д226. Если датчик уровня применяется в холодных регионах, электролитические конденсаторы лучше использовать оксидно-полупроводниковые морозостойкие (типа К53). Электроды Э1 и Э2 выполняются в виде прутков длиной 100 мм и 500 мм соответственно, хотя данные размеры некритичны и могут быть другими, в зависимости от габаритов применяемой емкости.

Двухтональный звонок

Двухтональный звонок содержит управляющий генератор, собранный на элементах D1.1-D1.3 микросхемы К155ЛАЗ и вырабатывающий управляющие импульсы, частота которых зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1.

При указанных на схеме номиналах частота переключений генератора равна 0,7...0,8 Гц. Импульсы управляющего генератора подаются на генераторы тона и поочередно подключают их к усилителю звуковой частоты, собранному на транзисторе, VI. Первый генератор выполнен на элементах микросхемы D1.4, D2.2, D2.3 и вырабатывает импульсы частотой 600 Гц (регулируется подбором элементов С2, R2), второй генератор выполнен на элементах D2.1, D2.4, D2.3 и работает с частотой 1000 Гц (регулируется подбором элементов СЗ, R3). Громкость звучания регулируют резистором R5.

Детали. Резисторы типа МЛТ-0,125, подстроечный резистор типа СПЗ-16; конденсаторы С1-СЗ типа К50-6; микросхема К155ЛАЗ, К133ЛАЗ, К131ЛАЗ, К158ЛАЗ; транзисторы КТ603В, КТ608, КТ503 с любым буквенным индексом.

Двухтональный звонок на микросхемах

Двухтональный звонок на микросхемах собран на двух микросхемах и одном транзисторе.

Логические элементы D1.1-D1.3, резистор R1 и конденсатор С1 образуют переключающий генератор.

При включении питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1. По мере заряда конденсатора повышается напряжение на его обкладке, соединенной с выводами 1, 2 логического элемента D1.2. Когда оно достигнет 1,2...1,5 В, на выходе 6 элемента D1.3 появится сигнал логической "1" ( 4 В), a нa выходе 11 элемента D1.1 - сигнал логического "0" (0,4 В). После этого конденсатор С1 начинает разряжаться через резистор R1 и элемент D1.1. В итоге на выходе 6 элемента D1.3 будуг формироваться прямоугольные импульсы напряжения. Такие же импульсы, но сдвинутые по фазе на 180°, будут на выводе 11 элемента D1.1, выполняющего роль инвертора.

Продолжительность заряда и разряда конденсатора С1, а значит, частота переключающего генератора, зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1. При указанных на схеме номиналах этих элементов частота переключающего генератора составляет 0,7...0,8 Гц.

Импульсы переключающего генератора подаются на генераторы тона. Один из них выполнен на элементах D1.4, D2.2, D2 3, другой - на элементах D2.1, D2.4, D2.3. Частота первого генератора - 600 Гц (ее можно изменять подбором элементов С2, R2), частота второго - 1000 Гц (эту частоту можно изменять подбором элементов СЗ, R3). При работающем переключающем генераторе на выходе генераторов тона (вывод 6 элемента D2.3) будет периодически появляться то сигнал одного генератора, то сигнал другого. Затем эти сигналы поступают на усилитель мощности (транзистор V1) и преобразуются головкой В1 в звук. Резистор R4 необходим для ограничения тока базы транзистора. Подстроечным резистором R5 можно подобрать нужную громкость звучания.

Постоянные резисторы-МЛТ-0,125, подстроечный-СПЗ-1Б, конденсаторы С1-СЗ - К50-6. Логические микросхемы К155ЛАЗ можно заменить на К133ЛАЗ, К158ЛАЗ, транзистор КТ603В - на КТ608 с любым буквенным индексом. Источником питания служат четыре последовательно соединенных аккумулятора Д-0,1, батарея 3336Л или стабилизированный выпрямитель на 5 В.

Есть ли усилитель проще?

Минули те времена, когда радиолюбители в качестве одной из первых конструкций собирали ламповые усилители звуковых частот (УЗЧ). Громоздкие выходные и силовые трансформаторы определяли конечный вес и габариты устройства, большие уровни питающих напряжений, требовали применения высоковольтных сглаживающих конденсаторов в фильтрах анодного и экранного питания и создавали опасность электрошока. Требовался также значительный ток накала ламп, что снижало КПД усилителя и создавало дополнительный (ничем не оправданный) его нагрев. Для приведения в состояние готовности после включения требовалось некоторое время (для прогрева катодов ламп) или надо было держать катоды ламп нагретыми. Воздадим должное лампам и отметим, что от всех перечисленных недостатков свободны транзисторные и интегральные УЗЧ. Но некоторые транзисторные усилители по сложности изготовления превосходят ламповые, а интегральные требуют большого количества дополнительных "навесных" элементов, что сводит на нет их преимущества от применения микросхем.
Но ничего не стоит на месте, и, на мой взгляд, последняя трудность тоже преодолена. Правда, такая удобная схема вдруг оказалась частью более сложной комбинированной аналоговой интегральной микросхемы (ИМС) К174ХА10, хотя было бы полезно иметь такой "чип" отдельно.

Как видно из принципиальной схемы (см. рисунок) УЗЧ содержит минимум деталей и может найти очень широкое применение. Достоинством этой ИМС является также перспектива для начинающего радиолюбителя после "обкатки" УЗЧ и изучения возможностей ИМС [1,2] собрать на этой же микросхеме AM приемник, а затем и комбинированный — АМ-ЧМ.
Представим себе типичную житейскую картину: после подключения к телевизору игровой приставки "Dandy" (как обычно — одним шнуром в антенное гнездо) и включения питания приставки соседи вдруг начинают вести себя как дети — стучать в стены, по батареям, приходить незваными гостями, чтобы высказать свое oтношение к вам за помехи, появившиеся на их телевизорах! Настроение на игру, как правило, после этого сильно ухудшается. Но у многих телевизоров есть "видеовход", а на "Dandy" — видеовыход, их нужно соединить между собой, но при этом при качественной "картинке" на экране телевизора игра становится "немой". Чтобы вернуть "голос", необходимо выход "Dandy" соединить со входом УЗЧ телевизора, а такого, как правило, нет и нужно "залезать" в телевизор. Чтобы избежать этого, можно изготовить предлагаемый УЗЧ, подключить его к выходу ЗЧ приставки — и проблема решена.
Входной сигнал ЗЧ, пройдя разделительный (по постоянному току) конденсатор С1, поступает на регулятор громкости R1, и с его движка — на вход ИМС, усиливается ею и через разделительный конденсатор С4 поступает на громкоговоритель (динамическую головку) ВА1. От емкости конденсатора СЗ зависит усиление ИМС, сильно уменьшать ее не рекомендуется. С2 обеспечивает развязку каскадов УЗЧ (внутри ИМС) по питанию, а также способствует устойчивости УЗЧ при питании от разряженных батарей. С5 и С6 повышают устойчивость усилителя к самовозбуждению, причем С5 влияет еще и на частотную характеристику. УЗЧ. С5 и С6 — не обязательны и устанавливаются только при необходимости. Оксидные конденсаторы можно использовать любой марки, резистор R1 регулятора громкости — по возможности группы В, обеспечивающий более плавную регулировку уровня звука. Динамическая головка ВА1 — любого типа с сопротивление 8... 16 Ом, важно чтобы соединительные провода были как можно короче, так как при длинных проводах на них теряется часть выходной мощности, поскольку эти провода являются частью сопротивления нагрузки УЗЧ;
Усилитель может служить отдельным блоком везде, где необходимо поднять уровень сигнала ЗЧ для восприятия человеческим ухом: в магнитофонной приставке, плейере, в составе различных пробников, громкоговорящих игрушках, квартирных звонках, в качестве УЗЧ для детекторных приемников, например на даче и т.д. УЗЧ некритичен к напряжению питания и потребляет небольшой ток, но обеспечивает качественное воспроизведение звука. Teм, кто рассчитывает на большее усиление, следует применять более высокое напряжение питания.
Автор сознательно не приводит технические данные усилителя: они полностью соответствуют приведенным в [1] и в комментариях не нуждаются.

Литература
1. Микросхемы для бытовой аппаратуры/Справочник. — М. Радио и связь, 1989. — С.169 — 173.