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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 연산 증폭기당 XNUMX개의 장치. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 초보자 라디오 아마추어 [이 지시문을 처리하는 동안 오류가 발생했습니다] 이 기사에서 제안된 설계는 KR140UD1208 마이크로 회로의 전력 소비를 제어하는 기능을 적극적으로 사용하여 회로를 구성하는 옵션을 보여줍니다. KR140UD1208 마이크로 회로는 작은 크기(케이스 2101.8-1), 낮은 전류 소비(25~170μA), 넓은 공급 전압 범위(2x1,5~2x18V) 및 높은 특성으로 무선 아마추어의 관심을 끌 수 없습니다. 게인(최대 2 105). 출력단 과부하 보호 [1]가 있습니다. 초음파 주파수 증폭기, 마이크로폰 증폭기 및 비교기에서 마이크로 회로의 사용은 [2]에 설명되어 있습니다. 그러나이 초소형 회로에는 특수 출력을 통해 전류 소비를 조절하는 기능이라는 또 다른 독특한 특성이 있습니다. 대부분 이 기능은 수동적으로 사용됩니다. 조건 Icontrol = (Ucontrol - 1.7/Rcontrol에서 담금질 저항기를 선택하기만 하면 됩니다. 여기서 Icontrol은 특수 터미널의 제어 회로 전류, mA이고 Upit은 공급 전압 V이고 Rcontrol은 담금질 저항기의 저항입니다. 언급된 단자와 전원 공급 장치 마이너스 마이크로 회로 사이에 kOhm이 연결됩니다. 제어 회로의 전류를 조작함으로써 마이크로 회로의 작동 매개변수를 광범위하게 변경할 수 있습니다. 그러나 기술 사양에 따르면 Iupr은 200μA를 넘지 않아야 하며, 이는 공급 전압 9V에서 저항 Rupr이 41,5kOhm보다 작아서는 안 된다는 점을 즉시 경고해야 합니다. 배터리 부족 표시기 이 장치(그림 1)에는 사전 설정된 전압을 실제 배터리 전압과 비교하는 장치와 표시 장치(음향 발생기)가 포함되어 있습니다.
사운드 발생기는 DA1 KR140UD1208 칩에 조립됩니다. 저항 R1, R2 및 R3은 단극 전원 공급 장치의 경우 비반전 입력(핀 3)에 바이어스를 제공합니다. 피드백 회로에는 요소 C1, R4, R5가 포함되어 생성을 제공합니다. 마이크로 회로(핀 6)의 출력에서 사운드 주파수 진동이 압전세라믹 사운드 이미터 BF1에 공급됩니다. 그러나 사운드 생성기는 마이크로 회로에서 소비되는 전류에 따라 달라지는 이득이 자기 여기에 필요한 최소 임계값을 초과하는 경우에만 작동하기 시작합니다. 전류 소비 제어 입력(핀 8)이 저항 R4 및 R6을 통해 음의 전원(핀 7)으로 단락되면 미세 회로는 소리 진동을 생성합니다. 핀 8이 저항 R6(핀 7)을 통해 양극 전원에 연결되면 미세 회로가 억제되고 전류 소비가 최소화됩니다. 전압 비교 장치는 트랜지스터 VT1, 제너 다이오드 VD1 및 저항 R8-R10을 사용하여 조립됩니다. 저항 R8은 트랜지스터 VT1을 안전하게 닫기 위해 설치됩니다. 저항 R10은 설정 중 트랜지스터 VT1의 과부하 및 고장을 방지합니다. 커패시터 C2는 기본 회로의 다양한 픽업을 감쇠시킵니다. 이것이 장치가 작동하는 방식입니다. 배터리의 공칭 EMF에서 분배기 R9R10에서 가져온 전압은 제너 다이오드를 항복하기에 충분하며 트랜지스터 VT1은 열려 있습니다. 저항 R6을 통한 이미 터-컬렉터 접합은 마이크로 회로의 제어 출력을 양의 전력으로 닫습니다. BF1 이미 터는 조용합니다. 대기 모드에서 트랜지스터 VT1은 지속적으로 열려 있음에도 불구하고 저항 R7의 높은 저항으로 인해 표시기의 전류 소비는 작습니다. 특정 사전 설정된 저항 R9, 배터리 전압에서 제너 다이오드 VD1을 통과하는 전류가 눈에 띄게 감소하고 트랜지스터 VT1이 닫힙니다. 마이크로 회로에서 소비되는 전류가 증가하고 사운드 생성기가 켜져 배터리 전압이 감소함을 알립니다. 표시기를 설정하는 것은 쉽습니다. 저항 R9의 슬라이더를 다이어그램에 따라 위쪽 위치로 설정하면 표시기가 실험실 전원 공급 장치에 연결되고 발전기가 작동하고 BF1 이미 터에서 소리가납니다. 그런 다음 공급 전압을 필요한 제어 수준으로 줄입니다. 예를 들어, 전원 배터리가 TsNK-0,45 배터리 1개로 구성되고 각 배터리 셀의 방전이 최소 6,5V의 전압까지 허용되는 것으로 알려진 경우 최대 XNUMXV(여유 있음)가 됩니다. 표시기가 작동하는 전압 레벨. 그런 다음 트리밍 저항 R9의 슬라이더를 소리 표시가 멈추는 위치로 설정하십시오. 전압을 9V로 높이고 점차적으로 6,5V로 줄임으로써 사운드 생성기가 적시에 켜지는지 확인하십시오. 이 절차를 여러 번 반복하면 저항 R9 슬라이더의 정확한 위치가 발견되고, 여기서 표시는 계획된 저전압 한계에서 트리거됩니다. 커패시터 C1을 선택하면 사운드 생성기가 압전세라믹 이미터의 공진 주파수에 맞춰 조정됩니다. 부품 수가 적고 활성 요소의 크기가 작기 때문에 표시기는 REA 케이스 내부에 쉽게 배치됩니다. 장치가 이전 생산의 포켓 라디오 방송국(Laspi, VIS-R)에 장착된 경우 전원 스위치 "RX" 및 "TX"의 공통 단자가 아닌 단자 "RX", 작동 중 전압이 크게 감소하면 표시기의 잘못된 경보가 발생할 수 있습니다. 공간이 허락한다면 배터리 플러스에 직접 마이크로 스위치(MP-8, MP-9)를 통해 인디케이터를 켜서 언제든지 상태를 확인할 수 있다. 비교 노드는 실리콘 트랜지스터에 비해 전압 강하가 더 낮은 오래된 소형 게르마늄 트랜지스터를 사용합니다. 다른 트랜지스터를 사용하는 것이 허용됩니다. 그리고 더. 장치의 부피를 줄이려면 저항 R9 및 R10을 두 개의 상수로 교체하고 조정 중에 실험적으로 선택하는 것이 좋습니다. 배터리 상태를 소리로 표시할 필요가 없다면 표시등이 있는 다른 옵션을 제안합니다. 이 경우 구성표가 상당히 단순화됩니다(그림 2). 여기서 KR140UD1208 칩은 스위칭(또는 스위치 끄기) 전압 팔로워로 작동합니다. 즉, 출력 전압은 입력과 동일하지만 이 조건은 신호 통과를 위해 마이크로 회로가 열려 있는 경우에만 충족됩니다. 그렇지 않으면 출력 전압이 작고 하한 전압에 해당합니다. 전압(배터리 상태)을 비교하는 노드는 위에서 설명한 노드와 유사합니다. 총 부품 수를 줄이기 위해 키 스테이지(트랜지스터 VT1)는 마이크로 회로(핀 3)의 비반전 입력과 동일한 전압 분배기에 연결됩니다. 반전 입력(핀 2)은 출력(핀 6)에 직접 연결됩니다.
장치의 작동 원리는 다음과 같습니다. REA의 정상적인 공급 전압에서 트랜지스터 VT1의 주요 단계는 열리고 저항 R8를 통해 제어 출력 2을 전력 플러스로 닫습니다. 마이크로 회로가 닫히고 출력(핀 6)이 1에 가까운 전압으로 설정됩니다. 배터리 전압이 VD1 제너 다이오드 개방 임계값 아래로 떨어지면 VTXNUMX 트랜지스터가 닫히고 마이크로 회로가 활성 모드로 전환되며 LED가 켜져 배터리가 부족하다는 신호를 보냅니다. 표시기 응답 임계값은 저항 R3을 선택하여 설정됩니다. 다이어그램에 표시된 요소의 값과 초기 배터리 전압 9V에서 전압이 6,5V로 떨어지면 LED가 켜집니다. 대기 모드에서는 설명된 두 표시기가 모두 0,1mA 이하의 전류를 소비합니다. 이 전류는 주로 트랜지스터 VT1의 컬렉터 회로에 있는 저항의 저항에 따라 달라집니다(그림 1 - R7, 그림 2 - R1). 표시 모드에서는 전류가 약 1mA까지 상승합니다. 전기장 표시기 전기장 표시기는 최대 6000V의 작동 전압을 사용하는 전기 장비의 유지 관리 및 수리에 종사하는 기계공을 위한 추가 개인 보호 수단으로 개발되었습니다. 그 목적은 전기 기술자에게 통전된 전기의 충전부에 허용할 수 없는 접근에 대해 즉시 경고하는 것입니다. 설치. 크기가 작고 대기 모드에서 전력 소비가 낮아 작업복 가슴 주머니에 지속적으로 휴대할 때 편리합니다. 장치의 구성은 그림에 나와 있습니다. 삼.
이 장치에서 KR140UD1208 마이크로 회로는 비교기로 작동합니다. 비교기가 제안된 부하(전압)를 기준 부하와 비교하는 일종의 저울이고 측정 단위가 킬로그램이 아니라 볼트라고 생각하면 이러한 비교 결과는 두 가지로 표현됩니다. 상태: 출력 전압이 최소(예: Uout \u0d U1)이거나 최대(예: Uout = U1 [XNUMX])입니다. KR140UD1208 마이크로 회로의 경우 반전 입력 U2의 전압이 비반전 입력의 전압보다 클 때(U2 > U3, Uout = U0) 첫 번째 상태가 형성됩니다. 두 번째 상태는 U2 < U3일 때 얻어지며, 이 경우 Uout = U1입니다. 이 원리에 따라 전기장의 표시기가 만들어집니다. 전계 효과 트랜지스터 VT1과 저항 R1은 제어된 저항을 갖는 전압 분배기를 형성합니다. 그것으로부터 얻은 신호는 트랜지스터 VT2에 의해 더욱 증폭됩니다. 저항 R3 및 R4는 공급 전압을 절반으로 나누어 "부하"(신호 전압)가 비교되는 "기준 가중치"를 형성합니다. 초기 상태에서는 "안테나"WA1에 연결된 게이트에 신호가 없기 때문에 트랜지스터 VT1의 소스-드레인 채널의 저항이 작습니다. 트랜지스터 VT2가 닫혀 있습니다. DA2 칩의 핀 1의 전압은 Upit에 가깝습니다. 즉, Upit/3와 동일한 핀 2의 전압보다 높습니다. Uout = U2인 조건 U3 > U0이 충족되고 트랜지스터 VT3 및 VT4가 닫힙니다. 표시기가 충분한 강도의 전기장에 도입되면 게이트의 p-n 접합에서 감지된 유도 전압에 의해 채널이 닫히기 때문에 전계 효과 트랜지스터 VT1의 소스-드레인 채널의 저항이 증가합니다. 트랜지스터 VT2가 열리고 DA2의 핀 1에서 전압이 감소합니다. 어느 시점에서 비교기가 전환되고 출력 전압이 공급 전압에 가까워집니다. 트랜지스터 VT3이 열려 펄스 발생기(VT3, VT4)가 작동할 수 있습니다. 펄스 반복률은 커패시터 C3과 저항 R8의 값에 따라 달라집니다. 다이어그램에 표시된 값에서 펄스 주파수는 2,5...3Hz입니다. 동일한 주파수에서 BF1 사운드 발생기는 HL1 LED의 깜박임으로 확인되는 경보 신호를 내보냅니다. 마이크로 회로 (핀 8)의 소비 전류를 제어하기위한 회로에는 저항 R6 외에도 커패시터 C2가 포함되어 있으며 Rupr → 라고 말할 수 있습니다. 실제로 Rupr은 커패시터 C2의 품질에 따라 유한한 값을 갖습니다. 하지만 여기는 DC입니다. 그리고 변수 측면에서 Rupr은 또한 이 커패시터의 커패시턴스에 따라 달라집니다. 발전기(VT3, VT4)가 작동하기 시작하자마자 첫 번째 펄스가 커패시터 C2를 재충전합니다. C2R6 회로를 통과하는 결과 전류는 대기 전류보다 훨씬 크며 결과적으로 마이크로 회로의 출력 전력이 증가합니다. 발전기를 켜는 빈도를 결정하는 시상수 R8C3은 시상수 R6C2보다 훨씬 작고 커패시터 C2는 원래 상태로 방전할 시간이 없기 때문에 트랜지스터 VT2가 작동하는 동안 소리 및 빛 신호가 이어집니다. 열려 있는. 표시기가 전기장에서 제거되는 순간 비교기가 전환됩니다. 커패시터 C2는 캡슐 BF1 및 LED HL1을 통해 방전됩니다. 장치가 대기 모드로 들어갑니다. 이 경우 소비 전류는 60~70μA로 감소합니다. 이 장치는 매우 민감합니다. 크기가 55x33mm(표시기 케이스의 전면 벽)인 포일 유리 섬유로 만들어진 "안테나"를 사용하면 0,5m 이상의 거리에서 전기 소비자(스위치가 켜진 램프, 전기 주전자)를 "인식"합니다. .움직일 때 표시기는 정전기에 반응합니다. 합성 파일 카펫으로 이동하면 거의 모든 단계에서 트리거됩니다. 표시기는 42x30mm 크기의 양면 포일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 조립됩니다. V23GA 배터리(직경 10mm, 길이 27mm)와 함께 주석판으로 만들어진 55x33x14mm 크기의 케이스에 들어 있습니다. 케이스 전면벽은 회로기판과 동일한 재질로 제작되었습니다. 호일은 외부에서 트랜지스터 VT1의 게이트에 연결됩니다. 케이스 외부는 장식용으로 착색된 자체 접착 필름으로 덮여 있습니다. 트랜지스터 VT1은 KP103L 또는 KP103K로 교체할 수 있습니다. 트랜지스터 KT3102 및 KT3107은 모든 문자 인덱스를 가질 수 있습니다. 트랜지스터 KT315 및 KT361(이 역시 허용됨)을 사용하는 경우 인쇄 도체의 배선을 수정해야 합니다. 커패시터 C1은 세라믹이며 용량은 0,068~0,68μF입니다. 나머지 커패시터는 산화물이며 소형입니다. LED HL1은 라디오 아마추어의 예비품인 빨간색 광선을 사용하는 것이 더 좋습니다. 소리가 너무 크면 캡슐과 내장 발전기에 과부하가 걸리지 않도록 LED와 직렬로 연결된 최대 300ohm의 저항기를 켜는 것이 유용합니다(다이어그램에는 표시되지 않음). . 수리 가능한 부품으로 인해 오류 없이 조립된 표시기는 조정할 필요가 없습니다. 대기 모드에서 전류를 최소화하려는 목표를 설정한 경우 커패시터 C2 선택(최소 누설 전류용)에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 배터리 전압이 6V로 떨어지면 표시기는 계속 작동합니다. 문학
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