Генераторы световых импульсов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

У начинающих радиолюбителей весьма популярны разнообразные "мигалки" - генераторы световых импульсов. Их можно устанавливать на детские игрушки, использовать в аттракционах, размещать на видном месте в салоне автомобиля для имитации действия сторожевого устройства. С некоторыми вариантами таких устройств знакомит предлагаемая подборка.

... с тринисторами

Сравнительно простые "мигалки" получаются при использовании тринисторов. Правда, особенность работы большинства тринисторов заключается в том, что они открываются при подаче на управляющий электрод определенного напряжения (тока), а для их закрывания необходимо уменьшить анодный ток до значения ниже тока удержания.

Если питать тринистор от источника переменного или пульсирующего напряжения, он будет автоматически закрываться при прохождении тока через ноль. При питании же от источника постоянного напряжения тринистор просто так закрываться не станет, придется использовать специальные технические решения

Схема одного из вариантов "мигалки" на тринисторах приведена на рис. 1.

Устройство содержит генератор коротких импульсов на одно-переходном транзисторе VT1 и два каскада на тринисторах. В анодную цепь одного из тринисторов (VS2) включена лампа накаливания EL1.

Работает устройство так. В начальный момент после подачи питания оба тринистора закрыты и лампа не горит. Генератор вырабатывает короткие мощные импульсы с интервалом, определяемым параметрами цепочки R1C1. Первый же импульс поступит на управляющие электроды тринисторов, и они откроются. Лампа зажжется. За счет тока, протекающего через лампу, тринистор VS2 останется открытым, а вот VS1 закроется, так как его анодный ток, определяемый резистором R2, слишком мал. Конденсатор С2 начнет заряжаться через этот резистор и к моменту появления второго импульса генератора окажется заряженным. Этот импульс приведет к открыванию тринистора VS1. и левый по схеме вывод конденсатора С2 будет кратковременно подключен к катоду тринистора VS2. Но даже такого подключения достаточно, чтобы тринистор закрылся и лампа погасла.

Таким образом, оба тринистора окажутся закрытыми, конденсатор С2 разрядится. Следующий импульс генератора приведет к открыванию тринисторов, описанный процесс повторится. Лампа вспыхивает с частотой, вдвое меньшей частоты генератора.

Для указанных на схеме элементов можно использовать лампу накаливания (либо несколько ламп, включенных последовательно или параллельно) с током до 0,5 А. Если использовать все возможности указанных тринисторов, допустимо применить лампу, потребляющую ток до 5 А. В этом случае для надежного закрывания тринистора VS2 емкость конденсатора С2 надо увеличить до 330...470 мкФ. Соответственно придется увеличить емкость конденсатора С1, чтобы в периоды между импульсами генератора конденсатор С2 успевал зарядиться. Тринистор VS2 следует разместить на небольшом радиаторе.

Детали "мигалки" монтируют на печатной плате (рис. 2) из одностороннего фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Оксидный конденсатор С2 - обязательно алюминиевый, серий К50-6. К50-16, К50-35.

Если ток лампы не превышает 0,5 А, один из тринисторов можно заменить на маломощный, например, КУ101А (рис. 3).

Поскольку напряжения на управляющих электродах тринисторов, при которых они открываются, различны, в устройство введен подстроечный резистор R2, с помощью которого подбирают оптимальный режим их работы. Кроме того, увеличивают сопротивление резистора (R3) в цепи анода тринистора VS1.

Детали устройства размещают на печатной плате (рис. 4) из фольгированного материала.

Налаживание конструкций сводится к установке требуемой частоты "миганий" лампы подбором конденсатора С1. Если лампа накаливания загорается, но не гаснет, значит, либо тринистор VS1 не закрывается (следует увеличить сопротивление резистора R2 в первой "мигалке" или R3 во второй), либо не успевает зарядиться конденсатор С2. Тогда желательно уменьшить его емкость, а еще лучше - частоту переключений. Во второй "мигалке" нужно установить движок подстроечного резистора в такое положение, при котором устойчиво срабатывают оба тринистора.

... с двухцветными светодиодами

О двухцветных светодиодах (их еще называют двукристальными) рассказывалось в справочном листке "Двукристальные светоизлучающие диоды" в "Радио". 1998. № 11, с. 57-60; 1999, № 1, с. 51-54. Они могут найти широкое применение в ряде радиолюбительских конструкций. Вот, к примеру, генератор (рис. 5), который может служить индикатором перегрузки, сигнализатором режимов работы. Его нетрудно встроить в соответствующее электронное устройство. В нем. кроме двухцветного светодиода HL1, использована микросхема структуры ТТЛ (ТТЛШ).

Основа конструкции - генератор импульсов, собранный на логических элементах DD1.1. DD1.2. С генератором соединены каскады на элементах DD1.3. DD1.4. К их выходам подключен (через токоограничивающие резисторы R2 и R3) двухцветный светодиод. При подаче на управляющий вход (вывод 1 элемента DD1 .1 ) низкого логического уровня генератор работать не будет и на выходе элемента DD1.3 установится высокий уровень, а на выходе DD1.4 - низкий. Засветится правый по схеме кристалл светодиода HL1. Цвет свечения может быть красным или зеленым, в зависимости от того, как подключить светодиод (при указанном на схеме варианте включения выводов цвет будет красный).

Если такой генератор использовать как индикатор аварийной ситуации, то правый кристалл должен быть зеленым, и его свечение укажет на нормальную работу контролируемого узла.

В случае поступления на управляющий вход (например, когда появится неисправность) высокого логического уровня генератор начнет рабогать. Импульсы поступят на логические элементы DD1.3, DD1.4, их состояние станет поочередно меняться, и светодиод будет изменять цвет своего свечения с частотой следования импульсов генератора.

Вместо указанной на схеме допустимо применить аналогичные микросхемы серий К155. 530. К531. КР531, 533. К555.1553, КР1533, а также другие микросхемы структуры ТТЛ или ТТЛШ (кроме элементов с открытым коллектором). Подстроечный резистор - СПЗ, постоянные - МЛТ, С2-33. конденсатор - К50-6, К50-16.

Налаживание устройства сводится к установке резистором R1 режима устойчивой генерации при минимальной частоте. Нужную частоту следования импульсов можно установить подбором конденсатора. Чтобы изменения цвета свечения были заметны, эта частота должна быть не более нескольких герц. Яркость свечения светодиодов можно немного увеличить подбором резисторов R2, R3 меньшего сопротивления.

В этом устройстве использованы двухцветные светодиоды с раздельными выводами от кристаллов. Если применить светодиоды со встречно-параллельным включением (с двумя выводами) КИПД41А-КИПД41М или любой из серии КИПД45, схему надо изменить в соответствии с рис. 6.

Для того, чтобы светодиод не менял цвета своего свечения, а кратковременно вспыхивал поочередно разным цветом, схему надо изменить в соответствии с рис. 7.

В этом варианте при появлении высокого уровня на выходах элементов DD1.3, DD1.4 будет заряжаться конденсатор С2 и кратковременно вспыхнет левый по схеме кристалл светодиода. Когда же появится низкий логический уровень, конденсатор начнет разряжаться, вспыхнет правый кристалл. Подбором конденсатора С2 добиваются нужной длительности вспышек.

Схема генератора световых импульсов на микросхеме структуры КМОП приведена на рис. 8. Поскольку эта микросхема обладает невысокой нагрузочной способностью, для согласования генератора, выполненного на элементах DD1.1 .DD1.2. и буферного элемента DD1 .3 со светодиодом HL1 в устройство введены транзисторы VT1, VT2. Здесь управление генератором также осуществляется подачей на вывод 1 элемента DD1.1 логических уровней. При низком уровне генератор не работает, светится правый по схеме кристалл светодиода. Когда же поступает высокий уровень, генератор включается, цвет свечения светодиода изменяется с частотой следования импульсов генератора.

Частоту генератора грубо устанавливают подбором конденсатора С1, а плавно - резистором R1. Яркость свечения устанавливают подбором резисторов R2, R3.

В этом генераторе хорошо работают элементы большинства микросхем структуры КМОП (кроме элементов с открытым стоком). Транзисторы - любые из серии КТ315, КТ3102, конденсатор С1 - К10-17, К73, МБМ, С2 - К50-6, К50-35, К52, резисторы - такие же, что и в предыдущем генераторе.

Для светодиодов со встречно-параллельным включением излучающих кристаллов схему надо изменить в соответствии с рис. 9. Подбором конденсатора C3 можно установить различный режим работы светодиода: при увеличении его емкости цвет свечения будет меняться скачком; если же ее уменьшить, появятся короткие вспышки с поочередным изменением цвета свечения. Более плавно режим устанавливают подбором резистора R2.

Транзисторы - любые из указанных на схеме серий. Остальные детали - таких же типов, что и в предыдущих конструкциях.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Полезная альтернатива утреннему кофе 12.03.2025

Многие люди не представляют свое утро без чашки крепкого кофе, однако недавнее исследование, проведенное учеными Университета Джорджии, показало, что существует более эффективный и полезный способ взбодриться. Оказывается, обычная лестница может стать отличной альтернативой утреннему кофе, обеспечивая заряд энергии и повышая работоспособность. В эксперименте приняли участие студенты, страдающие от недосыпа, которые были разделены на несколько групп. Одним давали таблетки с кофеином, другим - плацебо, третьим - содовую, а четвертым - предлагали подняться по лестнице в течение 10 минут, преодолев около 30 этажей. Результаты исследования показали, что кофеин, плацебо и содовая не оказали существенного влияния на уровень энергии и работоспособность участников. Однако физическая активность в виде подъема по лестнице привела к значительному повышению бодрости и мотивации. Ученые объясняют этот эффект тем, что физические упражнения стимулируют выработку эндорфинов - гормонов радости, ...>>

Морозоустойчивые натрий-ионные аккумуляторы 12.03.2025

Ученые Сианьского университета Цзяотун добились значительного прогресса в разработке натрий-ионных аккумуляторов, способных функционировать даже в условиях экстремального холода. Эта разработка открывает новые перспективы для использования электроники и транспорта в регионах с суровым климатом. Особенностью новых аккумуляторов является их способность работать при температуре до -40 °C, что делает их идеальными для использования в арктических условиях и в других местах с экстремально низкими температурами. В основе инновационной технологии лежит использование принципов инь и ян - объединение сильных и слабых растворителей. Такой подход позволил ученым создать прототип натрий-ионных аккумуляторов, которые сохраняют до 80% своей емкости даже при сильных морозах. В последние годы натрий-ионные аккумуляторы привлекают все большее внимание как перспективная альтернатива литий-ионным батареям. Доступность сырья и низкая стоимость делают их привлекательными для использования в электро ...>>

Автономный датчик для очистки питьевой воды 11.03.2025

Ученые разработали инновационный биосенсор, способный автономно обнаруживать и уничтожать опасные бактерии кишечной палочки (E. coli) в питьевой воде. Эта технология обещает кардинально изменить методы обеспечения безопасности воды по всему миру. Традиционные методы обнаружения бактерий, такие как культивирование и ПЦР, требуют много времени, специализированного оборудования и квалифицированного персонала. Существующие биосенсоры, хотя и быстрее, зависят от внешних источников энергии и со временем теряют эффективность. Новый биосенсор преодолевает эти ограничения благодаря уникальной трехкомпонентной системе. Ферментативный биотопливный элемент (EBFC) использует глюкозооксидазу для преобразования глюкозы в электроны и перекись водорода, обеспечивая автономное питание датчика. Фермент защищен от деградации с помощью металлоорганического каркаса. Система обнаружения на основе аптамеров (специализированных цепочек ДНК) специфически связывается с E. coli. Это вызывает электриче ...>>

Случайная новость из Архива Сверхяркий фонарик Nitecore EDC25 17.04.2024 Когда дело доходит до необходимости света в темное время суток или в условиях низкой освещенности, надежный фонарик становится настоящим спасением. Один из последних выпусков фонариков от компании Nitecore, EDC25, привлекает внимание своим компактным дизайном и мощным светом. Фонарик Nitecore EDC25 представляет собой идеальное решение для тех, кто ищет компактный и легкий источник света для повседневного использования. Сочетая в себе невероятную яркость и удобство, этот фонарик легко помещается в карман, но при этом способен осветить большие расстояния. Фонарик имеет размеры всего 13,8 х 3 х 1,4 см и весит всего 104 грамма, что делает его идеальным для ношения с собой в кармане или сумке. Его корпус изготовлен из углеродного волокна с алюминиевыми вставками, обеспечивая прочность и легкость в использовании. Основой являются два светодиода NiteLab UHi 20, обеспечивающие максимальную яркость в 3000 люмен и пиковую интенсивность луча до 22 500 кд. Это позволяет фонарику освещать расстояние до 300 метров, делая его идеальным для различных задач в условиях недостаточной освещенности. Функциональность фонарика дополняется двумя кнопками для управления. Одна кнопка отвечает за включение, выключение и регулировку яркости, а вторая позволяет быстро активировать максимальную яркость или режим стробоскопа для экстренных ситуаций. С внутренним аккумулятором на 1700 мАч фонарик способен работать до 55 часов на минимальной яркости или до полутора часов на максимальной яркости. Подзарядка осуществляется через разъем USB-C, что делает его удобным в использовании. Для удобства пользователей индикатор на корпусе показывает уровень заряда. Комплектация включает кабель для подзарядки и паракордовый шнур с карабином, обеспечивая полную готовность к использованию.

Другие интересные новости:

▪ Спин электрона для передачи квантовой информации

▪ Наклейки для ультразвукового сканирования организма

▪ Мониторинг корпоративной сети в реальном времени

▪ Нанорезонаторы сделают сотовую связь лучше

▪ Бюджетный чип для Jelly Bean от Broadcom

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Остались от козлика рожки да ножки. Крылатое выражение

▪ статья Какое авиационное устройство полностью противоречит своему жаргонному названию? Подробный ответ

▪ статья Инспектор по кадрам. Должностная инструкция

▪ статья Применение солнечных фотоэлементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроустановки зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных сооружений. Силовое электрооборудование. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025