Menu Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Квазисенсорные выключатели питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

Комментарии к статье Комментарии к статье

Удобство пользования радиоаппаратурой - один из непременных качественных ее показателей. В данной ствтье приводится описание несложного усовершенствования, которое позволит более рационально использовать возможности радиоприемника.

В большинстве малогабаритных радиоприемников применены выключатели питания, совмещенные с регулятором громкости. Такое решение упрощает конструкцию, но неудобно на практике. Для того чтобы выключить приемник, приходится вращать ручку регулятора громкости, нарушая установленную ранее регулировку уровня громкости и затрачивать некоторое время для установки этого же уровня при включении Следует заметить, что еще несколько десятилетий назад подобный выключатель, совмещенный с одной из регулировок, широко использовался в бытовой радиоаппаратуре, но на сегодняшний день он явно устарел. Современная аппаратура управляется иначе - удобными квазисенсорными переключателями, когда импульс от короткоходовой кнопки обрабатывается микропроцессором. Разумеется, в простых приемниках нет микропроцессорного управления, тем не менее выключатель питания, управляемый легким нажатием кнопки, в него вполне можно встроить, собрав несложное устройство по одному из предлагаемых ниже вариантов.

Радиоприемники карманного типа питаются в основном от двух пальчиковых элементов типа АА ограниченной емкости. Это налагает на разрабатываемое устройство довольно жесткие требования по экономичности, отсутствию потерь напряжения в коммутирующей цепи. Кроме того, габариты блока выключателя должны быть минимальны для возможности встраивания его в корпус миниатюрного приемника.

Возможная схема квазисенсорного выключателя, удовлетворяющая таким требованиям, показана на рис. 1. В его основе - счетный триггер, выполненный на одном из двух D-триггеров микросхемы К564ТМ2. Триггер получен соединением инверсного выхода с информационным входом D, что превращает тактовый вход С в счетный. Выходной сигнал триггера подан на базу транзисторного ключа VT1 через светодиод HL1, выполняющий функции индикатора включения. Выключатель SA1 - упомянутый штатный выключатель радиоприемника, совмещенный с регулятором громкости (на схеме не показан). Кнопка SB1 управляет квазисенсорным выключателем - ее замыкающий контакт соединяет "плюс" питания с входом С триггера DD1, формируя счетный импульс. Начальный нулевой потенциал на этом входе определяет цепь R1С1, которая, кроме того, предотвращает возможные помехи и дребезг контактов.

Квазисенсорные выключатели питания

Работа устройства основана на логике работы триггера - его выходное состояние будет изменено каждый раз на противоположное при поступлении на вход С положительного перепада напряжения импульса. Предположим, что начальное состояние триггера таково, что на его прямом выходе лог. 1. Тогда напряжение база-эмиттер транзистора VT1 равно нулю, транзистор закрыт, радиоприемник выключен. При нажатии на кнопку SB1 фронт импульса по входу С переводит триггер в состояние лог 0. При этом на выв. 1 микросхемы напряжение близко к напряжению питания. По цепи светодиод HL1 - переход Б-Э транзистора начинает протекать ток, достаточный для зажигания светодиода и открывания транзистора VT1, - нагрузка (приемник) через малое сопротивление Э-К будет подключена к источнику питания. Одновременно светодиод HL1 индицирует включение радиоприемника. Следующее нажатие на кнопку SB 1 возвращает триггер в исходное состояние, транзистор VT1 закрывается, светодиод HL1 гаснет - приемник выключен. В таком состоянии он может находиться бесконечно долго, вплоть до следующего нажатия на кнопку SB1.

Мощность, потребляемая микросхемой DD1 (структура КМОП) в статическом режиме, ничтожно мала. Вследствие этого в состоянии "выключено" устройство практически не потребляет тока. В состоянии "включено" при открытом транзисторе VT1 общий потребляемый ток увеличивается не более чем на 1 мА, но при этом работает и светодид индикатора включения - функция, заслуживающая внимания. Малые затраты, а следовательно, высокая экономичность, получены за счет использования транзистора КТ208В, который имеет малое напряжение насыщения - нормируемое значение при токе 300 мА составляет 0,3 В, а измеренное при токе 25 мА не превысило 0,05 В.

Еще более высокой экономичностью обладает выключатель, схема которого приведена на рис. 2. Здесь в качестве коммутирующего элемента применен специальный полевой транзистор КП505А с малым пороговым напряжением и сопротивлением открытого канала порядка десятых долей ома. Его управляющая цепь с изолированным затвором имеет бесконечно большое входное сопротивление и, следовательно, не потребляет тока. Благодаря этому, а также характеристикам микросхемы, обеспечены свойства, близкие к механическому переключателю - "нулевое" энергопотребление в обоих режимах, отсутствие потерь в замкнутом состоянии "контакта".

Квазисенсорные выключатели питания

В соответствии со своей структурой полевой транзистор VT1 включен в разрыв "минусового" провода питания. Он открыт, когда на выв. 1 микросхемы высокий уровень, и закрыт - в противоположном состоянии. В остальном работа устройства не отличается от работы предыдущего.

Хотя нормируемый нижний предел напряжения для микросхем КМОП логики составляет 3 В, триггер устойчиво работает при понижении напряжения питания до 1,5 В, а некоторое ухудшение характеристик (быстродействие и другие) в данном случае значения не имеет. Если подобрать транзистор VT1 для устройства по схеме рис. 1 с параметром h21э>200, а для устройства по рис. 2 - с минимальным пороговым напряжением (-1,6 В), то выключатель по схеме рис. 1 работоспособен при понижении напряжения питания до 1,8 В, а по рис. 2 - до 1,6 В. Без подбора транзисторов оба устройства хорошо работают в диапазоне 2...3 В. Несколько большее допустимое напряжение в выключателе по схеме рис. 1 можно объяснить наличием светодиода HL1, но есть и преимущество - светодиод выполняет функции индикатора включения приемника и разрядки батареи: элементы питания следует менять при его погасании.

Квазисенсорные выключатели питания

Микросхему можно заменить аналогичной из серии 561, однако это увеличит габариты и потребует переделки печатной платы. Транзистор КТ208 применим с буквенным индексом Е. Лучшая ему замена - КТ529А. Кнопка SB1 - короткоходовая нефиксируемая, от импортной радиоаппаратуры, размерами 6x6x3 мм со штоком диаметром 3 мм. Она удобна тем, что может иметь шток разной длины. Разумеется, можно использовать и другие кнопки, в том числе и отечественного производства (например, микропереключатель МП7). Светодиод HL1 должен иметь максимальную яркость свечения при токе 1 мА. Хорошие результаты здесь дают импортные светодиоды красного свечения. Использовать излучатели другого цвета нежелательно, так как они имеют большее прямое падение напряжения и меньшую яркость. Резистор - МЛТ-0,125, конденсатор - любой миниатюрный керамический.

Устройство по рис. 2 собрано на односторонней печатной плате методом поверхностного монтажа (рис. 3).

Печатную плату соединяют гибкими проводами с батареей питания и выводами "плюс", "минус" с платой приемника. Штатный выключатель питания SA1 оставлен в цепи (он постоянно замкнут), работе квазисенсорного он не мешает, а иногда может быть полезен, например, при длительном хранении приемника, транспортировке и т. п. Обязательное условие подключения устройства - отключение одной из шин питания приемника непосредственно у батарейного отсека: положительной - для устройства по схеме рис. 1 и отрицательной - для устройства по схеме рис. 2.

Настройки выключатели не требуют. Встраивание в радиоприемник состоит в установке готовой платы (например, на кронштейнах) в любом свободном месте так, чтобы шток выступал на 1,5...2 мм над поверхностью корпуса, в котором следует предварительно просверлить отверстие диаметром 3,5 мм. Никаких специальных толкателей упомянутая кнопка не требует, хотя при желании их, конечно, можно изготовить в декоративных целях.

Надежность разработанных устройств весьма высока: за все время эксплуатации в транзисторном радиоприемнике не было ложных срабатываний и других отказов. Сфера использования устройств гораздо шире, чем малогабаритные приемники. Они могут нормально работать и при напряжении питания 9... 12 В, для этого достаточно только в схеме по рис. 1 включить между катодом светодиода HL1 и базой транзистора VT1 ограничивающий резистор до получения тока в этой цепи 1 мА. При напряжении питания 9 В, возможно, будет необходимо подобрать конденсатор С1 по четкому срабатыванию. Мощность коммутируемой аппаратуры зависит от допустимого тока через транзистор VT1, который равен 150 мА или 1 А с транзистором КТ529А (см. рис. 1) и 1,4 А (см. рис. 2) соответственно.

Автор: А.Пахомов, г.Зерноград Ростовской обл.

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива

Акустический левитатор для переноса еды 13.10.2017

Специалисты лаборатории SCHI Lab из Университета Сассекса разработали прототип акустического левитатора, предназначенный для удержания и переноса по воздуху капель и кусочков пищи. Авторы выступят с докладом на конференции ACM ISS, которая пройдет на следующей неделе в Брайтоне (Великобритания).

Звук представляет собой акустическую волну, перемещающуюся в пространстве. Акустическая левитация основана на том, что направленные друг на друга излучатели создают стоячую волну. При этом если объект, помещенный в стоячую волну будет в два или более раз меньше длины акустической волны, он зависнет в одной из этих областей.

Несмотря на то, что акустические левитаторы существуют достаточно давно, подобные устройства редко применяются для решения каких-либо практических задач. Теперь британские инженеры предложили использовать акустическую левитацию для бесконтактной транспортировки пищи.

Представленный ими прототип под названием TastyFloats может переносить небольшие капли и кусочки пищи, в том числе несколько разных ингридиентов одновременно. Предполагается, что левитатор будет перемещать угощение ко рту человека, после чего тот может съесть пищу прямо из воздуха.

Для демонстрации работоспособности своей установки авторы поместили в акустическое поле несколько напитков и блюд, среди которых, например, было вино, молоко, кофе с молоком (двумя отдельными каплями) и даже микробургер, состоявший из четырех разных кусочков (2 куска хлеба, мясо и салат).

Также исследователи предположили, что еда, доставленная с помощью TastyFloats, может отличаться на вкус, для чего пригласили 11 добровольцев попробовать капли с тремя базовыми вкусами из пяти: умами, сладкий и горький. Испытуемые получали капли объемом 5, 10 и 20 микролитров на язык через пипетку или с помощью TastyFloats и должны были определить вкус и описать его интенсивность. Оказалось, что доставка еды с помощью акустического левитатора влияет на вкус - добровольцы заявили, что сладкий чувствовался более выраженно, в то время как горький, напротив, при таком способе доставки ощущается слабым и неразличимым.

Разработчики предлагают несколько вариантов использования TastyFloats, среди которых встречаются как реалистичные (доставка в рот десертов или, напротив, горькой еды), так и фантастические проекты - так, одно из предложений описывает "съедобный кинотеатр" (Edible Cinema), в котором в спинки кресел встроены подобные диспенсеры еды.

Другие интересные новости:

▪ Мостик из воды в электрическом поле

▪ Электробусы Volvo выезжают на городские улицы

▪ Робот-растение

▪ Шимпанзе видят чужие намерения

▪ В центре Млечного пути нет звездообразования

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Время разбрасывать камни, время собирать камни. Крылатое выражение

▪ статья Дети каких животных в четыре раза больше родителей? Подробный ответ

▪ статья Будра плющевидная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Устройства выдержки больших интервалов времени. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Таджикские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2026