undefined

Опыты и эксперименты с микросхемными устройствами, разговор о которых еще впереди, требуют более «емкого» по сравнению с батареей 3336 источника питания. Выход здесь очевиден — нужно воспользоваться электроосветительной сетью, собрав стабилизированный источник питания с регулируемым выходным напряжением. А для проверки работоспособности микросхем функционального назначения, как, например, триггеров, различных счетчиков, дешифраторов, следует добавить к блоку питания генераторы испытательных импульсов различной длительности и частоты следования. Вот такой комбинированный лабораторный прибор мы и предлагаем сконструировать для вашей дальнейшей практической работы с цифровой техникой.

Схема прибора показана на рис. 25. Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 9. ..10 В. Это напряжение, снимаемое с обмотки II, выпрямляют диоды VD1—VD4, включенные по мостовой схеме. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Постоянное напряжение с конденсатора С1 поступает далее на два стабилизатора напряжения.

Первый из стабилизаторов напряжения, выполненный на стабилитроне VD5, балластном резисторе R1 и усилителе тока на транзисторе VT1, используется для питания генераторов испытательных импульсов. Второй стабилизатор напряжения, предназначенный для питания экспериментальных устройств, собран на стабилитроне VD6, резисторе R3 и транзисторе VT2. Выходное напряжение этого стабилизатора, которое можно плавно изменять переменным резистором R4 примерно от 0 до 6 В, подается на гнезда XS2 и XS3. Во втором стабилизаторе предусмотрено устройство защиты транзистора усилителя тока и диодов выпрямителя от перегрузки в случае аварийного замыкания цепи нагрузки.

Устройство составлено из резистора R5 и транзистора VT3. Пока ток, потребляемый нагрузкой, не превышает допустимого, падение напряжения на резисторе R5 меньше напряжения открывания транзистора VT3. Как только падение напряжения на резисторе при увеличении нагрузочного тока достигнет 0,6.. .0,7 В, транзистор VT3 откроется и своим малым сопротивлением зашунтирует стабилитрон VD6. При этом транзистор VT2 закроется, отчего ток во внешней цепи стабилизатора уменьшится до 10. ..15 мА.

undefined

На выходе второго стабилизатора установлен микроамперметр РА1, который совместно с резистором R6 образует вольтметр постоянного тока. Если переключатель SA2 находится в показанном на схеме положении «Контр.», вольтметром можно контролировать выходное напряжение стабилизатора. Когда же переключатель переводят в положение «Изм.», вольтметр оказывается подключенным к гнездам XS1 и XS3. Соединяя проводниками эти гнезда с выводами работающих микросхем, можно контролировать электрическое состояние логических элементов. Аналогично вольтметр можно использовать для контроля напряжения в цепях конструируемых устройств. 

Теперь об испытательных генераторах. Это знакомые вам мультивибраторы на логических элементах микросхемы K.155J1A3. Так, например, на элементах DD1.1 и DD1.2 собран одновибратор. При кратковременном замыкании контактов запускающей кнопки SB1 «Зап.» он формирует импульс низкого уровня длительностью около 0,5 с. Но его запускающая цепь несколько отличается от подобной цепи знакомого вам одновибратора по схеме на рис. 13,а — она дополнена резисторами R7, R8 и конденсатором Сб. Эта цепь обеспечивает короткий запускающий импульс мультивибратора независимо от длительности нажатия на кнопку SB1 «Зап.».

Через переключатель SA3 и гнезда XS3, XS4 импульс низкого уровня, сформированный одновибратором, подают на вход испытываемой микросхемы или узла устройства. Светодиод HL1 индуцирует появление импульса и его длительность.

Если подвижный контакт переключателя SA3 перевести в нижнее по схеме положение, к гнезду XS4 подключается мультивибратор, собранный на элементах DD1.3, DD1.4, DD2.1. Он вырабатывает импульсы высокого уровня, длительность и частоту следования которых можно в некоторых пределах изменять переменным резистором R11 «Частота».

Вы, наверное, заметили, что в отличие от подобного мультивибратора, рассмотренного ранее (рис. 11, а), последовательно с конденсатором С8 включен резистор R13. Хотя принципиально этот резистор не влияет на работоспособность устройства, включение еге желательно. Дело в том, что в начальный момент зарядки конденсатора большой емкости в его цепи возникает значительный мгновенный импульс тока, способный вывести из строя выходной транзистор логического элемента. Резистор же ограничивает скачок тока, предотвращая перегрузку транзистора.

Чтобы можно было контролировать работу второго генератора, к нему подключен вспомогательный мультивибратор, собранный на элементах DD2.2—DD2.4. Генерируемые им импульсы частотой 800.. .1000 Гц поступают через разъем XS5 на головные телефоны. Звук в телефонах будет лишь в те отрезки времени, когда на нижний вход элемента DD2.3 поступает высокий уровень напряжения с контролируемого генератора (с выхода элемента DD1.4).

Понижающий сетевой трансформатор может быть любым мощностью 10. ..15 Вт с переменным напряжением на вторичной обмотке 9.. .10 В. Подойдет, к примеру, выходной трансформатор кадровой развертки ТКВ-70Л2 или ТВК-110Л2 от телевизора. При самостоятельном изготовлении трансформатора понадобится магни-топровод Ш20Х25 или Ш20Х30. Обмотка I должна содержать 2100—2200 витков провода ПЭВ-1 0,12—0,14, обмотка II — 95— 100 витков провода такой же марки, но диаметром 0,8.. .1 мм.

Транзисторы VT1 и VT3 — любые из серии KT315, a VT2 — любой из серий КТ815, КТ817, П702. Стабилитрон VD5 желательно подобрать с таким напряжением стабилизации, чтобы выходное напряжение первого стабилизатора (на выводах резистора R2) было в пределах 4,75.. .5,25 В. Стабилитрон VD6 — КС168А, 2С168А, К.С168В или КС170А. Переменные резисторы — любого типа, постоянные (кроме R5)—МЛ Т-0,25. Резистор R5—проволочный или МОН-2. Конденсаторы СЗ и С5 — керамические, остальные — К50-6. Микроамперметр РА1—М24, М494 или другой на ток полного отклонения стрелки от 100 до 300 мА. Сопротивление резистора R6 

подбирают таким, чтобы стрелка отклонялась на конечное деление шкалы при выбранном пределе измеряемого напряжения — 6 или 10 В. Светодиод может быть АЛ102 с буквенными индексами А, Б, Г (красного свечения) или В (зеленого). Выключатели и переключатели— любой конструкции, например, КМ-1 (SB1), МТ1 (SA2, SA3), ТВ2-1 (SA1).

Прибор удобнее смонтировать на двух платах. Детали выпрямителя и стабилизаторов монтируют на общей плате, которую затем закрепляют в нижней части прибора. Монтаж — произвольный, поэтому рисунок этой платы не приводим.

Для монтажа генераторов приготовьте плату размерами 90X Х40 мм (рис. 26) из любого изоляционного материала. Микросхе-
мы и другие детали размещайте с одной стороны платы, а их выводы, пропущенные через просверленные в плате отверстия, соединяйте отрезками монтажного провода с другой стороны платы.

Рекомендуем придерживаться такого порядка монтажа и проверки работоспособности генераторов. Разместите на плате микросхемы, соедините между собой одноименные выводы питания (7 и 14) и подайте на них напряжение. Измерьте вольтметром постоянного тока напряжение на входных и выходных выводах логических элементов, чтобы убедиться в работоспособности микросхем.

Затем, отключив источник питания, смонтируйте и проверьте только одновибратор. Здесь же, на плате, разместите временно светодиод с резистором R10 и подключите нижний (по схеме) вывод резистора к выходу элемента DD1.2. Включите питание и кратковременно замкните вывод 1 элемента DD1.1 на общий провод. Светодиод, вспыхивая, будет сигнализировать о появлении на выходе мультивибратора одиночного импульса отрицательной полярности. При указанных на схеме номиналах конденсатора С7 и резистора R9' длительность импульса (вспышки светодиода) должна быть около 0,5 с. Подборкой резистора R9 длительность импульса можно уменьшить или, наоборот, увеличить. Но его сопротивление не должно быть больше 1,8 кОм, иначе напряжение на входе элемента DD1.2 будет более порогового и он окажется в нулевом состоянии (на выводе 6 будет низкий уровень напряжения) и светодиод будет светить постоянно.

Далее монтируйте генератор на элементах DD1.3, DD1.4, ;DD2.1. К его выходу (вывод 3 элемента DD2.1) подключите светодиодный 

индикатор. Если ошибок в монтаже нет, сразу же после включения питания светодиод начнет мигать с частотой генерируемых импульсов. Наибольшая длительность импульсов (около 2 с) должна быть

при крайнем правом по схеме положении движка переменного резистора R11, временно подпаянного к деталям генератора, наименьшая— около 0,1 с — при крайнем левом, т. е. при наименьшем сопротивлении этого резистора.

Следующий этап — монтаж генератора на элементах DD2.2 —DD2.4. Выводы 10 и 9 элемента DD2.3 временно соедините, чтобы превратить его в инвертор. Функцию индикатора работы этого генератора должны выполнять головные телефоны, включенные между выходом элемента DD2.4 и общим проводом. После включения питания в телефонах должен появиться громкий тональный звук. Наиболее приятную вам частоту звука нетрудно установить подборкой резистора R14.

После этого вывод 10 элемента DD2.3 отключите от вывода 9 и соедините с выходом элемента DD1.4. Теперь телефоны должны звучать прерывисто, с частотой пульсаций второго генератора.

Остается разместить платы с деталями прибора внутри кожуха (рис. 27) подходящих размеров, а на его лицевой панели корпуса укрепить выключатель питания, переключатели, кнопку запуска, переменные резисторы, светодиод, стрелочный индикатор, гнезда и разъем. Держатель предохранителя с предохранителем установите на задней стенке корпуса.

Соединив платы между собой и с деталями на корпусе, окончательно проверьте работоспособность блока питания и генераторов испытательных импульсов.