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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 라디오 디자이너 부품으로 만든 전자 시계. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 시계, 타이머, 릴레이, 부하 스위치 디지털 기술에 관심이 있고 실제로 대형 집적 회로에 대해 알고 싶어하는 라디오 아마추어를 위해 국내의 일부 산업 기업은 전자 시계의 자체 조립을 위한 부품 키트(예: "Electronics-1")를 생산합니다. 납땜 인두와 중간 정도의 복잡성을 지닌 아마추어 무선 설계를 설치, 테스트 및 설정한 경험만으로 집에서도 이러한 라디오 세트로 조립할 수 있는 전자 시계의 기능 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX.
클록의 기본은 석영 발진기 G의 기준 주파수 블록과 연산 장치 연산 증폭기를 포함하는 대형 집적 회로 DD(점선으로 표시)이며, 여기에는 디지털 표시기 HG1 - HG4, 클록 제어 유닛 BU와 음향 변환기 NA가 연결됩니다. PN 전압 변환기는 12V 전압의 하나의 공통 DC 소스에서 시계의 모든 회로 및 구성 요소에 전력을 공급합니다. 기능적 목적의 석영 발진기 블록은 마이크로 회로에 조립된 아마추어 전자 시계의 표준 주파수 블록과 유사합니다. 중간 정도의 통합. 그리고 신호 합성 표시기를 제어하는 작동 장치는 스톱워치 및 알람 시계로서의 작동을 제공합니다. 설계 키트 "Electronics-1"에는 다기능 마이크로 회로 KA1016HL1(또는 ChB-32), 석영 공진기 RK-72CHA-17BU, 압전 세라믹 벨 유형 ZP-1, 기호 표시기 IV-ZA(또는 IV-6), 인쇄 회로 기판이 포함됩니다. 기타 필요한 부품 및 재료. 세트의 소유자는 시계 구성 요소의 목적을 이해하고 부품을 보드에 장착하고 취향에 따라 케이스를 만들기만 하면 됩니다. 전원은 12V 배터리(시계를 자동차에 설치하는 경우) 또는 동일한 DC 출력 전압을 갖는 정류기일 수 있습니다. 12V 소스의 전류 소비는 200mA를 초과하지 않습니다. 시계 정확도는 하루 ± 1초보다 나쁘지 않습니다. 시계의 개략도 그림에 나와 있습니다. 2.
DD1 마이크로 회로의 전원은 제너 다이오드 VD1 및 트랜지스터 VT1의 전압 안정기입니다. 마이크로 회로의 핀 15와 15에는 12V의 안정화된 전압이 공급됩니다. 공통 전원 공급 장치 회로는 핀 12입니다. 수정 공진기 ZQ1의 고유 주파수, 즉 기준 주파수 생성기는 32Hz입니다. 마이크로 회로에 포함된 주파수 분배기 요소는 이를 최대 768Hz까지 분배하며 이는 1초의 시간에 해당합니다. 푸시 버튼 스위치 SB1 - SB1는 디지털 표시기 HG2 - HG1를 제어하는 미세 회로 작동 장치용 제어 장치를 형성합니다. IV-ZA 신호 합성 표시기는 직접 가열된 음극(핀 7, 8), 별도의 핀(1-6, 10 및 11)이 있는 9개의 양극 및 공통 제어 그리드(핀 8)가 있는 전자 튜브입니다. XNUMX개의 양극은 양식화된 숫자 XNUMX을 형성하는 좁은 스트립 형태로 만들어지고, XNUMX번째 양극은 점 형태로 만들어집니다. 양극은 인광체의 얇은 층으로 코팅되어 있습니다. 표시기의 그리드와 양극 요소에 양의 전압이 가해지면 음극과 양극 사이에 전자의 흐름이 발생하여 형광체가 발광하게 됩니다. 시계에서 동일한 이름의 양극(모든 표시기의 디지털 표시 요소)은 상호 연결되어 미세 회로의 해당 핀에 연결됩니다. 특정 시점에 작동 장치에서 코드화된 신호가 전송되어 숫자 요소 중 하나를 합성합니다. 동시에 표시기 그리드에 제어 신호가 공급됩니다. 코드와 제어 신호의 동시 영향으로 표시기에 0에서 9까지의 숫자가 표시되며 표시기 HG1 및 HG2는 시간을 표시하고 HG3 및 HQ4는 현재 시간의 분을 표시합니다. 시간과 분을 구분하는 두 번째 표시기의 점 기호는 계속 켜져 있습니다. 다른 지표에서는 유사한 기호가 사용되지 않습니다. 제어 장치의 SB1 "K"버튼을 누르면 현재 시간의 표시 판독 값과 알람 시계 소리의 자동 활성화 시간이 수정됩니다. SB5 "H" 버튼을 사용하여 시간을 설정하고 SB4 "M" 버튼을 사용하여 현재 시간의 분을 설정합니다. 버튼 SB2 "C"는 시계를 현재 시간의 초 계산 모드로 전환하고 시간 값 3에서 스톱워치로 작동하는 데 사용됩니다. 버튼 SB1 "B"는 알람 시계 대기 모드를 켭니다. 사전 설정 시간과 현재 시간이 일치하면 마이크로 회로의 핀 10에 연결된 압전 세라믹 벨 HA2이 약 XNUMXkHz의 주파수로 사운드 신호를 방출합니다. 기준 주파수의 수정 발진기에 포함된 커패시터 C1을 조정하면 시계의 "실행" 정확도를 수정할 수 있습니다. 기호 표시의 필라멘트는 0,85...1,15 mA 전류에서 45...55 V의 전원 공급 전압용으로 설계되었습니다. 클록에서는 병렬로 연결되며 켄칭 저항 R12을 통해 공통 18V 소스에서 전원이 공급됩니다. 전압 분배기 R16R17과 2개 양극(대칭) 제너 다이오드 VD4는 필라멘트의 중간점을 형성하며, 이에 따라 전압 변환기 정류기의 출력에서 가져온 저항 R15-RXNUMX를 통해 표시 요소에 음의 전압이 공급됩니다. 표시 숫자의 전환된 요소의 깜박임을 제거합니다. 변압기 TS1과 트랜지스터 VT2, VT3은 외부 전원의 직류 전압을 약 2kHz 주파수의 교류 전압으로 변환하는 푸시풀 변환기를 형성합니다. 외부 소스의 음 전압은 트랜지스터의 이미 터에 직접 공급되고 양 전압은 변압기 TS1의 권선 III 및 IV를 통해 컬렉터에 공급됩니다. 분배기 R20R19의 저항 R20에서 제거된 전압은 권선 I 및 II를 통해 트랜지스터 베이스에 공급되고 (이미터에 대해) 양의 바이어스를 생성하여 변환기의 시작을 보장합니다. 트랜지스터의 컬렉터 회로와 베이스 회로 사이의 포지티브 피드백의 결과로 장치가 활성화됩니다. 이 경우, 변압기의 권선 V에 직사각형 교류 전압이 유도되고, 이는 브리지 회로에 연결된 다이오드 VD2-VD5에 의해 정류되고 제너 다이오드 VD1 및 트랜지스터 VT1에 의해 더욱 안정화됩니다. 인쇄 회로 기판에 장착 된 시계 모양, 보드 스케치 및 부품 배치 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다. 4 - 그림 XNUMX.
실선은 부품 측면에서 보드에 설치된 추가 와이어 점퍼(12개)를 나타냅니다. 저항 R4 - R15는 수직 위치로 장착됩니다. 상단 단자는 다이오드 VD3 및 VD4의 양극, 2개 양극 제너 다이오드 VD1 및 (점퍼 와이어를 통해)로 가는 인쇄 도체의 접촉 패드에 납땜된 장착 와이어 조각으로 연결됩니다. 전압 안정기 제어 트랜지스터 VTXNUMX의 컬렉터. 표시 단자가 서로 연결되는 것을 방지하기 위해 절연 튜브 조각이 그 위에 배치됩니다. 석영 공진기 아래에는 텍스타일 와셔가 배치됩니다. 전압 변환기의 변압기 TS1의 자기 코어는 표준 크기 K2000bX1X10(키트에 포함)의 페라이트 링 M4,5NM입니다. 권선 I과 II에는 각각 20권, III과 IV는 각각 65권, PEV-225 와이어의 권선 V-2 권선은 0,14입니다. 다이어그램에서 권선의 시작은 점으로 표시됩니다. 권선 I-IV의 와이어는 링 본체에 한 방향으로 감겨져 있으며, 권선 II는 권선 I의 연속이어야 하고, 권선 IV는 권선 III의 연속이어야 합니다. 연속적인 권선을 방지하려면 각 쌍의 권선(I 및 II, III 및 IV)을 적절한 길이의 와이어 한 조각으로 감고 반으로 접은 다음 해당 부분을 잘라내어 연결하는 것이 좋습니다. 그 중 두 번째의 연속입니다. 연결 지점은 직렬로 연결된 권선 쌍의 중앙에 있는 탭입니다(권선 I 및 II의 경우 탭 4, 권선 III 및 IV의 경우 탭 7). 먼저 페라이트 링을 5mm 너비의 광택 천 조각으로 전체 직경을 감싸고 끝을 BF-2 접착제로 고정한 다음 와이어 셔틀을 사용하여 권선 I 및 II의 와이어를 감아야 합니다. 그런 다음 광택 처리 된 천으로 감싸서 권선 III 및 IV를 감습니다. 권선 V의 와이어는 이전 권선을 광택제 천으로 미리 감싼 후 마지막으로 감은 다음 V를 권선합니다. 완성된 변압기는 BF-2 접착제로 보드에 고정되며(고정용 금속 브래킷, 클램프 또는 핀을 사용하는 것은 권장되지 않음) 권선의 단자는 인쇄 회로 기판의 해당 전류 전달 접촉 패드에 납땜됩니다. . 마이크로 회로는 보드에 마지막으로 장착되어 단자의 정전기 전하 또는 납땜 중 과열로 인한 고장 가능성을 방지하기 위한 조치를 취합니다. 정전기로 인해 미세 회로가 우발적으로 파손되는 것을 방지하려면 회로 기판, 납땜 인두 및 설치자 본체 자체의 전위가 동일해야 합니다. 이렇게 하려면 플라스틱(또는 나무) 납땜 인두 손잡이 주위에 나선을 몇 바퀴 감거나 주석판을 부착하고 저항기를 통해 납땜 인두의 팁과 기타 모든 금속 부분에 와이어 또는 판을 연결합니다. 저항은 100...200 kOhm입니다. 설치 시 다른 손으로 회로 기판의 전류가 흐르는 전원 도체를 잡으십시오. 납땜하는 동안 미세 회로의 각 핀에 있는 납땜 인두와의 접촉 시간은 3초를 초과해서는 안 되며, 이때 납땜 인두 자체는 네트워크에서 연결이 끊어집니다. 이러한 일반적으로 간단한 요구 사항을 준수하지 않으면 마이크로 회로에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 설치가 완료되면 시계의 회로도를 주의 깊게 확인하고 금속 바늘이나 보푸라기가 없는 깨끗한 천을 사용하여 전류가 흐르는 인쇄 도체 사이의 인쇄 회로 기판에서 먼지, 플럭스 잔류물 및 땜납 방울을 제거하십시오. 패드를 장착한 후 시계에 전원을 연결하세요. 외부 전원은 최소 12mA의 부하 전류에서 약 200V의 출력 전압을 갖는 거의 모든 전파 정류기일 수 있습니다. 전원을 연결한 직후 표시기에 임의의 숫자가 나타나야 하며 이는 시계가 작동하고 있다는 신호입니다. 시계를 재설정하고 시작하려면 SB1 "K" 버튼과 SB2 "C" 버튼을 동시에 누른 다음 "K" 버튼을 눌러야 합니다. 이 순간부터 초가 세기 시작합니다. 시계는 스톱워치처럼 작동합니다. 다음으로 SB2 "C" 버튼을 놓고 SB5 "H" 및 SB4 "M" 버튼을 동시에 또는 별도로 눌러 표시기에 현재 시간의 시간과 분을 설정해야 합니다. 그런 다음 SB2 "C" 버튼을 다시 누르면 표시기에 현재 시간의 초가 표시됩니다. 사운드 신호(알람 시계)의 시간을 설정하려면 SB3 "B" 버튼을 누르고 "H" 및 "M" 버튼을 번갈아 눌러 표시 블록에서 원하는 시간을 설정하고 "B"를 눌러야 합니다. 단추. 현재 시간이 설정 값과 일치하면 간헐적인 알람 신호가 나타나야 하며 "B" 버튼을 눌러 끌 수 있습니다. 시계를 스톱워치로 사용하려면 "C" 버튼을 누른 상태에서 "K" 버튼을 눌렀다가 즉시 놓습니다. 그러나 동시에 현재 시간이 재설정되고 "H" 및 "M" 버튼을 사용하여 값이 복원됩니다. 작동 중에 클럭이 떨어지거나 반대로 뒤처지면 커패시터 C1을 사용하여 발전기 주파수를 조정하여 진행 상황을 수정할 수 있습니다. 시계 케이스의 디자인은 임의적입니다. 표시기가 보이는 전면 벽의 직사각형 구멍을 유기 유리 또는 파란색 또는 녹색 필름으로 덮는 것이 좋습니다. 장착된 시계 숫자 표시의 발광 요소가 깜박이고 압전세라믹 벨이 연속적으로 무작위 소리를 낼 수 있습니다. 그 이유는 미세 회로의 여기 때문입니다. 이 현상을 제거하려면 0,047 또는 0,068μF 용량의 세라믹 커패시터로 마이크로 회로의 전원 공급 회로를 차단하고 이를 단자 12와 15 사이에 연결하거나 전압 안정기의 출력에 병렬로 연결해야 합니다(그림 참조). 2 - 점선으로 표시된 커패시터 C7). 시계 작동 시 발견되는 두 번째 사소한 단점은 피에조세라믹 벨이 켜지지 않아 눈에 띄게 들리는 소리입니다. 그 이유는 전파 정류기 VD3 - VD6의 출력에서 전류 리플의 평활화가 불충분하기 때문입니다. 이 현상을 제거하려면 전해 커패시터 C3을 교체하거나 최소 5V의 전압에 대해 10~50μF 용량의 커패시터를 병렬로 연결해야 합니다. Elektronika-1 라디오 설계자의 부품으로 조립된 시계의 가장 중요한 단점은 전원에서 발생하는 비생산적인 에너지 손실이 크다는 것입니다. 사실 트랜지스터 변환기는 마이크로 회로 및 부호 표시기의 양극 회로에 전원을 공급하는 전압 안정기와 함께 12mA를 초과하지 않는 15V 소스의 전류를 소비하고 모든 표시기의 필라멘트는 더 이상 소비하지 않습니다. 190mA 이상. . 총 반올림된 200mA 또는 전력 측면에서 2,4W입니다. 그러나 표시기 필라멘트의 전압이 0,85...1V 이내가 되도록 저항 R18을 통해 전원이 공급되어 약 11V의 초과 전압을 감쇠시킵니다. 따라서 대부분의 전력 전원의 클록에 의해 소비되는 것은 이 저항기를 가열하는 데 낭비됩니다. 이러한 전원 공급 장치의 낭비적인 에너지 손실을 방지하는 방법은 무엇입니까? 시계를 자동차에서 사용하고 배터리로 전원을 공급받는 경우 변환기의 변압기 TS1에 추가 18차 권선을 제공하여 기호 표시기의 필라멘트에 직접 전원을 공급하도록 설계할 수 있습니다. 저항 RXNUMX은 제거된 추가 부품으로 밝혀졌습니다.
집에서 시계에 전원을 공급하려면 물론 미세 회로 회로와 표시기 필라멘트에 별도로 전원을 공급하도록 설계된 전원 공급 장치를 사용해야 하며 저항 R18도 제거됩니다. 네트워크 전원 공급 장치의 계산은 Radio 잡지와 VRL 컬렉션에서 반복적으로 논의되었습니다(예를 들어 VRL 컬렉션 No. 84의 B. Ivanov "Homemade power Supply" 기사 참조).
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