Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Применение аналоговых микросхем

..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
16.84 Mб
Скачать

ратиться к специальной литературе. В данном параграфе основ­ ное внимание уделено принципиальным схемам корректоров и приведено несколько схем, в которых они применяются. Необхо­ димо отметить, что к звуковой аппаратуре можно отнести и раз­ личные типы операционных усилителей, работающих в режиме предусилителей. Информация о них дана в гл. 2.

Выпускаемые в ЧССР усилители мощности в виде полупро­ водниковых микросхем представлены следующими изделиями: МВА915, МВА810, MDA2010, MDA2020 и MDA2005. Их основные параметры приведены в табл. П7.13.

Микросхема MDA4290V представляет собой корректор, пред­ назначенный для регулирования громкости, тембров высоких и низких частот с помощью постоянного напряжения от внутреннего опорного источника. Принципиальная схема ее включения в аппа­ ратуру приведена на рис. 7.24. При разомкнутом переключателе SI осуществляется линейная регулировка громкости, а при замк­ нутом — нелинейная.

В СССР выпускаются полупроводниковые низкочастотные уси­ лители мощностью от одного до десятков ватт. Параметры таких микросхем, как К148УН1, К148УН2, К174УН5, К174УН7 — К174УН9, К224УН16, К224УН17 приведены в табл. П7.14.

Микросхемы К167УНЗ и К174УНЗ представляют собой низко­ частотные предусилители, предназначенные для использования в бытовой аппаратуре. Схемы и примеры их применения для К167УНЗ приведены на рис. 7.25, а для К174УНЗ — на рис. 7.26.

Из числа выпускаемых в ГДР изделий в табл. П7.15 приведе­ шь

R I

-£=> 1Î1

Cl 0.1

^6ы

К167УИЗ

R Z

200K

R 3

200K

a)

6)

Рис. 7.25. Структура (д) и базовая схема применения ИС К167УНЗ (б)

о)

Рис. 7.26. Структура (а) и базовая схема применения ИС К174УНЗ (б)

зш параметры полупроводниковых усилителей типов А208, А210, A211D и A203OH/V. Микросхемы A237D и A274D предназна­ чены для применения в стереофонической аппаратуре. Она вклю­ чает цепи электронной регулировки громкости и баланса стерео­ каналов.

На рис. 7.27 приведена схема применения ИС A273D и A274D для электронного регулирования громкости, баланса и амплитуд­ но-частотной характеристики стереофонического сигнала.

Рис. 7.27. Схема применения ИС A273D и A274D в регуляторе стереофоническо­ го сигнала

Из числа выпускаемых в ПНР микросхем в табл. П7.16 при­ ведены параметры усилителей мощности следующих типов: UL1401P, UL1402P, UL1403P, UL1440T, UL1480P, UL1481P, UL1481T, ULA6481P, ULA6481T. Более подробные сведения об этих микросхемах приведены в литературе.

7.2. МИКРОСХЕМЫ В БЫТОВОЙ И АВТОМОБИЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ

В отличие от устройств, предназначенных для высококачественной обработки сигналов звукового диапазона ча­ стот, в бытовой и автомобильной электронике наибольшее распро­ странение получили компараторы и таймеры. Некоторые из схем на микросхемах этого типа описаны ниже.

7.2.1. ОХРАННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИГНАЛИЗАТОРЫ

Устройство, обеспечивающее защиту квартиры (рис. 7.28), подключается к источнику Un= 5 ... 16 В переключателем SL В исходном состоянии разомкнуты переключатели S4 SN и S2, вмонтированный во входную дверь, и замкнуты S3, S3', включа­ ющие устройство в режим сторожа. Таймер D1 служит для двух целей: во-первых, он предохраняет устройство от срабатывания,

193

пока хозяин не покинул квартиру, и, во-вторых, обеспечивает за­ держку срабатывания таймера D2 на время 1,1/foCfi» необходи­ мое для отключения сигнализации при возвращении в дом. При выходе из квартиры хозяин открывает дверь и переключатель S2 замыкается, однако это не приводит к срабатыванию сигнализа­ ции, поскольку S3 и S3' замкнуты, а возможные импульсы с вы­ хода D1 шунтируются тиристором VS и не проходят на триггер­ ный вход D2. Затем хозяин квартиры размыкает переключатели S3 и S3', тиристор больше не шунтирует импульсы с выхода тай­ мер D1, но одновибратор на таймере D1 не запускается, так как

остается замкнутым переключатель S2.

Когда хозяин покинул

квартиру и захлопнул дверь, S2 размыкается и устройство пере­

ходит в режим сторожа. Это значит, что при замыкании S2 или

любого из переключателей S4 SNy

вмонтированных в окна и

форточки, таймер D2 формирует на выходе импульс запуска зву­

ковой, световой или любой другой сигнализации на время lARtzCtüi достигающие 10 мин. Во многих случаях этого вполне достаточно. Когда хозяин возвращается в квартиру и открывает дверь, переключатель S2 замыкается. Вследствие этого на выво­ де 2 таймера D1 формируется срез положительного импульса, и первый одновибратор формирует на выходе импульс амплитудой Un и длительностью l,lR nСц. Если S3 остается разомкнутым, то по истечении этого времени срез положительного импульса с вы­ хода D1 запускает одновибратор D2 и, следовательно, включает сигнализацию. Чтобы этого не произошло, хозяин квартиры дол­ жен в течение времени 1,1Rt\Cti замкнуть S3, благодаря чему откроется тиристор и импульс с выхода D1 не пройдет в цепь запуска второго одновибратора. Для приведенных на схеме зна­ чений Rtu Cti это время равно 15 с. Если же сигнализация сра­ ботала, то выключить ее можно, разомкнув S1. Цепь R1C1 обес­ печивает общий сброс таймеров, т. е. установку их выходных на-

II1

 

к

к

1 Ж

г

7

тообвш гh

Сброс

В 18

Щ

50к

 

 

Un

 

Рис. 7.29.

Схема сенсорного ключа

Рис. 7.30. Схема устройства для кон­

 

 

троля уровня жидкости

пряжений в нуль, при включении напряжения питания устройства переключателем SL

Дополнительно защитить входную дверь можно, воспользо­ вавшись сенсорным ключом (рис. 7.29), срабатывающим от при­ косновения руки к одной из шляпок обивочных гвоздей, извест­ ной только хозяину квартиры. В исходном состоянии на выходе таймера, включенного по схеме одновибратора, напряжение около 0,1 В. Прикосновение руки к контакту 1 эквивалентно подклю­ чению к выводу 2 таймера конденсатора большой емкости, вслед­ ствие чего напряжение на этом выводе уменьшается и одновибратор срабатывает. К выходу таймера может быть подключен электромагнит, управляющий положением задвижки замка. Посто­ янную времени цепи RtCt целесообразно установить достаточно большой (2 ...5 с), чтобы, во-первых, избежать ложного сраба­ тывания одновибратора в течение прикосновения к контакту /, а во-вторых, успеть открыть дверь. Длительность выходного им­ пульса можно изменять переменным резистором в цепи вывода 5. Через время RtCt на вывод 4 таймера целесообразно подать сиг­ нал общего сброса, чтобы избежать неоднозначности установки выходного напряжения устройства при частых касаниях контак­ та 1 и малых RtCt. Это можно сделать, подключив между выво­ дами 3 и 4 второй одновибратор, формирующий короткий отри­ цательный импульс в цепь сброса через время RtCt. Если исклю­ чить из схемы конденсатор Си то устройство будет возвращаться в исходное состояние в момент устранения касания контакта 1. Чтобы избежать ложного срабатывания такого ключа, целесооб­ разно ввести второй заземленный контакт 2, а вывод 2 таймера подключить к Un через резистор 10 МОм. Расположив контакты 1 и 2 рядом, можно одновременным прикосновением к ним ладо­ ни запустить одновибратор, т. е. открыть замок.

Чтобы заблаговременно знать, когда уровень жидкости в за­ крытом сосуде достигнет минимально установленного, применя-

ют сигнализатор (рис, 7.30). В качестве электродов-пробников могут быть использованы любые два изолированных провода, оголенные концы которых опущены в жидкость на необходимую глубину. Когда сосуд заполнен, то жидкость электрически зако­ рачивает времязадающий конденсатор, напряжение на выводах 2 и 6 равно нулю и на выходе таймера устанавливается высокое напряжение. Когда уровень жидкости становится ниже уровня концов провода, то цепь, закорачивающая конденсатор Cti разры­ вается и мультивибратор начинает генерировать импульсы. Что­

бы получить звуковой или световой

сигнал о том, что

жидкость

в сосуде заканчивается, необходимо

к выходу таймера

подклю­

чить динамик или лампочку. Динамик подключается через кон­ денсатор, а лампочка непосредственно между выходом таймера и цепью его питания. В первом случае постоянная времени цепи (Rt-\-R\)Ct устанавливается равной 10"*3 с, а во втором— 1 с.

Исключительно полезным для домохозяек, фотолюбителей, в детских играх может стать программируемый сигнализатор (рис. 7.31). Это устройство, вырабатывающее сигналы оповещения че­ рез заранее заданное время, собрано на трех таймерах КЮ06ВИ1. Таймеры D l, D2 работают в режиме одновибратора, a D3 — в режиме мультивибратора. Установкой в соответствующее положе­ ние многопозиционного переключателя S1 задается время, через которое включается мультивибратор. При замыкании переключа­ теля S2 напряжение на выводе 2 таймера D1 падает до нуля и

запускается

первый одновибратор. В течение времени ГН1«

«1,1 Rt\Cti

на выходе D1 поддерживается высокое напряжение

(Rti=R\+R2)- Через время Тж\ на выходе таймера D1 появляется срез положительного импульса и запускается одновибратор на тай­ мере D2. Выходное напряжение второго одновибратора устанав­

ливается равным Un на время

Для приведенных

на

схеме значений элементов Тк2ж10 с. В течение этого времени

на

выводы 8 и 4 таймера D3 подается

напряжение питания и

мультивибратор генерирует звуковой

сигнал частотой fT—

196

Линия

Рис. 7.32. Схема вызывного устройства с регулируемой тональностью

= 1,44/(# * з+ 2 /? з)Ct3æ 300 Гц.

Сигнализатор

может быть

под­

ключен к любому маломощному динамику.

оборудованных

не­

В современных служебных

помещениях,

сколькими телефонами, требуется дополнительная сигнализация, чтобы определить, какой аппарат звонит. Если простое изменение громкости звонка неприемлемо, то можно оборудовать телефоны простыми звуковыми сигнализаторами с регулируемой тонально­ стью звука (рис. 7.32). Низкочастотный сигнал вызова амплиту­ дой С/в поступает через конденсатор С1 на выпрямительный диодный мост (если сигнал вызова постоянный, то он подается непосредственно на диод оптронной пары). Емкость Ci выбира­ ется в зависимости от частоты /в сигнала вызова так, чтобы пере­

менный

ток, протекающий через этот конденсатор, обеспечивал

во время

вызова работу транзистора в

активном режиме. Если

известен

минимальный входной рабочий

ток

оптрона / 0, то ем­

кость Ci

можно рассчитать из

равенства

l/(2jifBCi) = [/в//о*

В приведенной схеме при [/В=Ю 0

В ток /0»

10 мА. При отсут­

ствии вызова напряжение в точке А равно нулю, и мультивибра­ тор закрыт. При поступлении сигнала вызова транзистор откры­ вается, напряжение в точке А увеличивается и таймер генерирует периодические сигналы, частота которых определяется сопротив­ лением резистора R1. Выходной сигнал таймера можно подать на динамик мощностью до 0,5 Вт.

Для начинающих автолюбителей может быть удобен сигна­ лизатор превышения скорости (7.33). Датчик входных сигналов может состоять из магнита и катушки индуктивности L, подклю­ чаемой ко входу схемы. Ограничение возможных выбросов напря­ жения на входе обеспечивают диоды VDlt VD2. Небольшой маг­ нит прикрепляют к тормозному барабану переднего колеса автомобиля. Размер, число витков катушки L, прикрепляемой к тормозному щиту, и ее минимальное расстояние от магнита вы­ бираются с таким расчетом, чтобы индуцировать ток, необходи-

Рис. 7.33. Схема сигнализатора превышения скорости

мый для запуска одновибратора D1. При подаче на вход сигна­ лизатора короткого импульса, уменьшающего напряжение на выводе 2 таймера D1 до 2 ...3 В, на его выходе устанавливается напряжение С/п. Транзистор VT1 ускоряет разряд конденсатора Cii, а затем закрывается и напряжение на выводах 6 и 7 начи­ нает возрастать с постоянной времени Rt\Cti. Необходимое для заряда Ctl время Ти1= ( 1 ... 2 )Rt\Cn зависит от исходного напря­

жения на выводе 2. С выхода

таймера D1 сигнал поступает на

таймер D2, включенный, как и первый, по схеме одновибратора,

у которого, однако,

Tw2æ \ARt2Ct2>RtiCti. Поэтому, пока часто­

та входных импульсов таймера D1 меньше установленной часто­

ты /у= 1/(2лТ и1),

напряжение

на выводах 6, 7 таймера D2 не

успевает увеличиться до

2f/n/3

(см. гл. 4) и на

выходе сигнали­

затора напряжение равно

Un. Однако при /вх>/у

напряжение на

Сц не успевает увеличиться до 2t/n/3 и на выходе D1 устанавли­ вается напряжение Un на время £3> 7и ь Если U>Til2i то напря­ жение на Ci2 успевает увеличиться до 2С/П/3 и выходное напря­ жение сигнализатора уменьшается до нуля. Последнее означает,

что скорость автомобиля

превысила установленную

скорость

Omar* Подключив между

выходом сигнализатора и

цепью его

питания лампочку или другое индикаторное устройство, выведен­ ное в салон автомобиля, можно обеспечить сигнализацию превы­ шения установленной скорости движения.

Необходимые параметры элементов схемы могут быть вычис­ лены исходя из размеров колеса и желаемой максимальной ско­ рости £>шах движения автомобиля. Например, для колеса диамет­ ром D сигнализатор сработает при /yœ omax/3,6:n:D, где отах, км/ч, a D, м. Параметры Rti и Сц можно определить из равенства Tm=Rti^ti = 3,QnD/vmax, а затем Ri2 и С*2 выбрать из условия Rt2Ci2> 0JR tlCil. Тогда Rn задает скорость, превышение которой зафиксируется, а резистор Rt2 устанавливает задержку Гп2 сра­ батывания сигнализатора. Последнее необходимо, чтобы индика­ тор не включался при непродолжительных превышениях уста­ новленной максимальной скорости, например при обгоне.

7.2.2. УПРАВЛЯЮЩИЕ И КОНТРОЛИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Для автоматического управления работой фотоувеличителя можно воспользоваться схемой на рис. 7.34. В исходном состоя­ нии переключатель S1 разомкнут, a S2 находится в положении, при котором он замыкает цепь питания лампы Н2 дежурного освещения рабочего места фотолюбителя. При замыкании S1 на вывод 2 таймера поступает срез импульса, запускающего одновибратор. На выходе таймера формируется импульс амплитудой Un и длительностью f3=l,l(Æ*+&$)o*. Вследствие этого по об­ мотке реле протекает ток, и S2 переключается, замыкая цепь питания лампы Н1 фотоувеличителя. Время экспозиции U, т. е. продолжительность импульса на выходе таймера можно регули­ ровать, изменяя положение переключателя S3. Если нет необхо­ димости в плавной подстройке t9 (в зависимости от типа исполь­ зуемой фотобумаги), то переменный резистор Rt можно заменить постоянным. При использовании такого устройства в фотоувели­ чителе, питаемом от сети со значительными колебаниями напря­ жения, не требуется громоздкого стабилизатора напряжения. Его заменит фоторезистор /?ф. Сопротивление R$ должно уменьшать­ ся при увеличении освещенности, а его значение выбирается из условия Д£/с/£/с»#ф/(Лф-Н/?</2), где Uc и ДUc — напряжение в сети питания фотоувеличителя и его среднее отклонение от номи­ нального уровня. В отсутствие освещения используется значение сопротивления /?фтах< Для приведенных на схеме значений эле­ ментов и / ? ф т а х = 5 0 0 кОм формируемые продолжительности экс­ позиции 1; 2; 4 и 35 с. Фоторезистор размещается на освещенном фотоувеличителем участке стола. Благодаря этому при уменьше­ нии яркости свечения лампы Н1 время экспозиции увеличивается, а при увеличении яркости уменьшается. Через время t3i заданное соответствующим положением S3, одиовибратор возвращается в

~220В

Рис. 7.34. Схема устройства управления фотоувеличителем

Рис. 7.35. Схема регулятора напряжения

исходное состояние (его выходное напряжение уменьшается до нуля), а фотоувеличитель отключается и включается дежурное

освещение.

В автомобильном регуляторе напряжения компараторы в тай­

мере М1006ВИ1 обеспечивают точную установку

напряжения

бортсети

(рис. 7.35). Сопротивление

резистора R1

выбирается

таким, чтобы транзисторы VT1, VT2 оставались закрытыми при

нулевом

напряжении

на выходе

таймера,

т. е.

В, где

10 —ток

протекающий

через R1 при £/3æ0.

Когда

напряжение

бортсети автомобиля уменьшится настолько, что на выводе 2 на­

пряжение £/8'<£/в/2, то установится^ =^f/n — 2t/3B.

В этом режиме работы схемы ток через R1 должен быть до­ статочным, чтобы открылись транзисторы. Следовательно, сопро­

тивление резистора R2 должно определяться

из условия

(Utt0U-ZJsb)Rj2Usb>Rz, где 2[/Эв —2 В — суммарное

падение на­

пряжения на переходах эмиттер — база VT1, VT2; t/H0м — номи­ нальное напряжение бортсети. С коллекторов транзисторов ток поступает в управляющую обмотку генератора. Диод VD1 под­ ключен к коллекторам транзисторов для подавления отрицатель­ ного выброса напряжения, который возникает, когда транзисторы закрываются, и может привести к их пробою, если VD1 исклю­ чить из схемы. Максимальное напряжение бортсети автомобиля, при котором генератор выключается, задается резистором R3. На выводе 6 напряжение должно быть на 0,5... 1 В меньше падения напряжения на стабилитроне VD2. Минимальное напряжение бортсети задается резистором R4, так, чтобы U2æ U 5/2.

Современный автомобиль оборудуется все большим числом электродвигателей постоянного тока, которые управляются ис­ полнительными узлами и должны обеспечивать управляемое из­ менение скорости вращения. Этого можно достичь, воспользовав­ шись регулятором (рис. 7.36). Скорость вращения ротора элект­ родвигателя определяется напряжением на входах компараторов. В зависимости от длительности импульса на выходе таймера из-

200

Соседние файлы в папке книги