Помоги проекту - поделись книгой:
В цепь эмиттера Т2 включен переменный резистор R8 для регулировки уровня сигнала, который пропускается через кварцевый резонатор Кв1 на вход следующего каскада. Кварцевый резонатор подобен параллельному колебательному контуру с очень большой добротностью. Поэтому он обладает очень узкой полосой пропускания. Малейшие изменения частоты генератора, происходящие под влиянием металла на индуктивность поисковой катушки, приводят к резкому изменению уровня сигнала на выходе кварцевого резонатора. Далее следует выпрямитель на диоде Д2 и усилитель постоянного тока на транзисторе Т3, в коллекторную цепь которого включен стрелочный прибор.
При эксплуатации конденсаторами С2 (грубо) и С1 (тонко) настраивают генератор на частоту кварцевого резонатора по минимуму показаний миллиамперметра. После этого катушкой L1 осуществляется поиск металла.
Поисковая катушка L1 выполняется из отрезка коаксиального кабеля длиной 1190 мм. Его центральная жила удаляется и вместо нее протягиваются шесть отрезков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,1–0,2 мм и длиной по 1200 мм. Концы этих проводов зачищаются и залуживаются. После этого кабель свертывается в кольцо с наружным диаметром 380 мм, и концы проводов припаивают так, чтобы получилось шесть витков катушки. Один ее конец соединяется с оплеткой, которая в схеме заземляется. Второй конец выводится наружу.
Катушка помещается между двумя фанерными дисками, которые крепятся к штанге. Питание производится напряжением 9 В от батареи «Крона».
В схеме можно использовать транзисторы КТ315Б, стабилитрон Д1 типа КС156А, диод Д2 типа Д9, кабель марки РК-50, кварцевый резонатор на частоту 1 МГц.
2.6. Высокочувствительный металлоискатель [9]
Этот металлоискатель собран по классической схеме с двумя генераторами и использованием биений. Он позволяет обнаруживать металлические предметы на глубине до одного метра.
Принципиальная схема металлоискателя приведена на рис. 11.
Рис. 11.
Опорный генератор собран на транзисторе Т1 и частота генерируемых им колебаний определяется колебательным контуром L1, С2. Поисковый генератор собран на транзисторе Т2 и частота генерируемых им колебаний определяется контуром, образованным индуктивностью поисковой катушки L2 и конденсатором С9. Оба генератора собраны по схеме индуктивной трехточки, конденсаторы С1 и С8 служат для подачи напряжения обратной связи из цепей коллекторов в цепи баз. С эмиттеров Т1 и Т2 сигналы генераторов через развязывающие цепи С4, R4 и С5, R5 подаются на смесительный диод Д1. Благодаря его нелинейной амплитудной характеристике образуются биения между частотами опорного и поискового генераторов. Фильтр нижних частот R6, С6 выделяет частоту биений, отсекая высшие комбинационные частоты. В результате биения звуковой частоты через разделительный конденсатор С7 подаются на вход трехкаскадного усилителя звуковой частоты, собранного на транзисторах Т3-Т6.
Катушка L1 наматывается на ферритовом стержне диаметром 8 и длиной 40 мм и содержит 110 витков провода ПЭЛ диаметром 0,25 мм с отводом от 16 витков, считая от нижнего по схеме вывода. Поисковая катушка наматывается на рамку размерами 120x220 мм и содержит 45 витков провода ПЭЛ диаметром 0,6 мм с отводом от 10 витка, считая от верхнего по схеме вывода. Поисковая катушка соединена с основным блоком трехжильным экранированным проводом длиной 1,5 м.
Вместо транзисторов SFT308 можно использовать ГТ308Б, вместо остальных — ГТ108Б. Трансформаторы берутся от приемников «Селга» или «Сокол», динамическая головка — 0,1 ГД6. Питание осуществляется напряжением 9 В от батареи «Крона».
Глава 3
Электронные игры
3.1. Найдите «мину» [10]
Этот игрушечный миноискатель можно использовать в комнатных играх. Один участник скрытая прячет под ковриками, половиками или дорожками несколько жестяных кружков от консервных банок, а другой отыскивает их с помощью миноискателя. Его принципиальная схема изображена на рис. 12.
Рис. 12.
На транзисторе VT1 собран звуковой генератор по схеме индуктивной трехтонки. Колебания звуковой частоты с эмиттера транзистора через разделительный конденсатор С4 поступают на головные телефоны, которые воспроизводят звуковой сигнал. Переменным резистором R2 можно регулировать чувствительность устройства.
Частота звуковых колебаний определяется емкостями конденсаторов С1-СВ и индуктивностью поисковой катушки В1.
Если вблизи этой катушки оказывается «мина», индуктивность изменяется и также изменяется тон звука. Поисковая катушка представляет собой капсюль от головных телефонов (рис. 13) с удаленной мембраной. Вместо транзистора МП39Б можно установить ГТ108Б.
Рис. 13.
3.2. Электронная «мина»
В предыдущей конструкции цель игры состояла в поиске пассивной «мины» — металлического кружка. Эта схема рассчитана на поиск активной «мины» или «жучка», которого необходимо обезвредить. «Жучок» представляет собой электронный генератор, излучающий в пространство переменное магнитное поле. Его принципиальная схема приведена на рис. 14.
Рис. 14.
На транзисторах VT1 и VT2 собран симметричный мультивибратор с емкостными связями, а на транзисторе VT3 — выходной усилитель по схеме с общим эмиттером. В его коллекторную цепь включена катушка индуктивности L1, которая под воздействием импульсов мультивибратора излучает переменное магнитное поле. Катушка намотана проводом ПЭВ-1 диаметром 0,1 мм на ферритовый сердечник диаметром 8 и длиной 30 мм и содержит 800 витков. Питание схемы «жучка» производится напряжением 4,5 В от батареи 3336Л.
Поиск «жучка» осуществляется приемником магнитного сигнала, схема которого представлена на рис. 15.
Рис. 15.
Сигнал магнитного поля воспринимается катушкой L1 и через разделительный конденсатор С1 подается на базу транзистора VT1. После усиления этот сигнал воспроизводится головными телефонами BF1. Приемная катушка наматывается проводом ПЭВ-1 диаметром 0,12 мм на ферритовый стержень диаметром 8 и длиной 80 мм и содержит 3000 витков.
3.3. Игровой автомат «Ринт»
Предлагаемый игровой автомат совмещает функции игры «Кто быстрее» и электронной викторины «Один правильный ответ из четырех возможных». Принципиальная схема автомата приведена на рис. 16.
Рис. 16.
Для игры «Кто быстрее» сначала нажимается кнопка SB6. При этом на выходе элемента DD1.2 образуется уровень логической 1. На вывод 1 элемента DD1.1 поступает через резистор R1 также уровень логической 1. Поэтому на выходе DD1.1 устанавливается уровень логического 0, на который через диод VD1 разряжается конденсатор С1. На выходе элемента DD1.3 образуется уровень 1, а на выходе DD1.4 — уровень нуля. Светодиод HL5 не горит, а на оба входа С и Р элемента DD2 поступает уровень логического нуля. При одинаковых уровнях на этих входах триггеры микросхемы DD2 переписывают нулевую информацию с входов D на соответствующие выходы. Поэтому светодиоды HL1-HL4 не горят.
Четверым игрокам предоставим кнопки SB1-SB4 и нажмем кнопку «Старт» SB5. На выходе DD1.1 появится уровень 1, и конденсатор С1 начнет заряжаться через резисторы R7 и R8. На выходах элементов DD1.3 и DD1.4 уровни поменяются на противоположные. К резисторам R3-R6 окажется подведен уровень 1 и загорится светодиод HL5, что явится сигналом для игроков. Первая же нажатая кнопка будет сопровождаться поступлением короткого положительного импульса на соответствующий вход DD2, появлением на одноименном выходе уровня логической единицы, зажиганием светодиода, указывающего на победившего игрока и отпиранием транзистора VT1. Это снимет уровни 1 с резисторов R3-R6, а на входах С и Р окажутся разные уровни. В результате схема не будет реагировать на нажатие кнопок другими игроками. Далее нажимается кнопка SB6, и устройство переходит к исходному состоянию.
Если автомат используется в режиме викторины, участвует один игрок, в гнезда соединителя X1 вставляется карточка с вопросом и четырьмя разными ответами, которая замыкает входы трех триггеров на землю и оставляет разомкнутым тот, который соответствует правильному ответу. Если игрок нажмет именно эту кнопку, загорится один из светодиодов HL1-HL4.
Переменным резистором R8 можно регулировать задержку времени, в течение которого заряжается конденсатор С1, а игрокам дается возможность подумать. Эскиз печатной платы автомата с расположением элементов схемы показан на рис. 17.
Рис. 17.
3.4. Игральный автомат
При игре в кости используют два кубика и выпавшее число может оказаться равным от двух до двенадцати. Предлагаемый автомат во время игры выдает числа от 1 до 15. Принципиальная схема автомата представлена на рис. 18.
Рис. 18.
На транзисторах VT1 и VT2 собрано реле времени, вырабатывающее интервал, который определяется длительностью заряда конденсатора С1. На элементах DD1.2 и DD1.3 собран генератор импульсов с частотой повторения около 100 кГц. Работой генератора управляет элемент DD1.1: когда на его входах уровень логического нуля, на выходе уровень логической единицы и генератор работает. Когда же на входе DD1.1 уровень логической единицы, генератор не работает. Импульсы с выхода генератора через буферный элемент DD1.4 поступают на вход двоичного счетчика DD2, к выходам которого через усилительные транзисторы подключены лампочки накаливания HL1, HL2, HL3, HL4, цена свечения которых соответственно составляет 1–2 — 4–8. Питание на схему автомата подается от источника напряжением 9 В с применением электронного стабилизатора выходного напряжения 5 В, который собран на транзисторе VT3 и стабилитроне VD2.
Автомат работает следующим образом. Нажимаем кнопку SB1. Конденсатор С1 быстро разряжается на резистор R2. Составной транзистор VT1-VT2 запирается и электромагнитное реле К1 отпускает. Контакты К1.1 размыкаются и снимается питание лампочек накаливания. Поступление на вход DD1.1 уровня логического нуля приводит к появлению на его выходе уровня логической единицы. Поэтому начинает работать импульсный генератор, а счетчик — считать импульсы.
После отпускания кнопки SB1 конденсатор С1 начинает заряжаться, и через некоторое время отопрется составной транзистор, сработает реле, замкнутся контакты К1.1 и зажгутся лампочки в соответствии с состоянием счетчика в этот момент. Одновременно с замыканием контактов реле прекратится работа генератора благодаря поступлению уровня логической единицы на вход элемента DD1.1.
Отсчет выпавшего числа производится путем сложения цен горящих лампочек. Так, горение лампочек HL1 и HL3 указывает на число 5, а горение всех четырех лампочек — на число 15.
Глава 4
Электронные зажигалки
4.1. Зажигалка для газа
Схема этой зажигалки, предназначенной для поджига газовой горелки, достаточно проста. Она изображена на рис. 19.
Рис. 19.
Питание зажигалки напряжением 12 В производится от десяти соединенных последовательно кадмиево-никелевых аккумуляторов типа Д-0.125Д. При замыкании кнопки SA1 начинается заряд конденсатора С1 через обмотку II трансформатора Т1. В это время светодиоды не горят. По мере заряда конденсатора напряжение на нем увеличивается, и когда загораются светодиоды можно нажать кнопку SB1. При этом конденсатор быстро разряжается на обмотку II трансформатора. Импульс разрядного тока трансформируется в обмотку I, которая имеет значительно больше витков по сравнению с обмоткой II. Поэтому на выводах обмотки I возникает высокое напряжение и искровой разряд между ее выводами.
Светодиод HL1 — типа АЛ307А, HL2 — АЛ307В. Трансформатор собирается на стальном сердечнике из пластин Ш5 при толщине пакета 5 мм. Сначала на каркас наматывается обмотка II, которая содержит 6 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,35 мм и занимает один слой. Затем кладутся два слоя лавсановой пленки, и наматывается виток к витку обмотка I проводом ПЭВ-1 диаметром 0,07 мм слоями до заполнения. Между слоями прокладывается один слой лавсановой пленки.
4.2. Электронная «спичка» для газовой плиты
Эта электронная зажигалка питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Ее принципиальная схема приведена на рис. 20.
Рис. 20.
После включения питания тумблером SB1 во время положительных полупериодов сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается через резистор R1, диод VD1 и первичную обмотку повышающего импульсного трансформатора Т1. Во время отрицательного полупериода напряжения сети отпирается тиристор VS1 и конденсатор разряжается через тиристор, диод VD2 и первичную обмотку трансформатора. Разряд происходит значительно быстрее заряда из-за наличия в цепи заряда резистора R1. Импульсы разрядного тока трансформируются, и между выводами разрядника Е1, подключенного к вторичной обмотки трансформатора, возникает искровой разряд частотой 50 Гц.
Поделиться книгой: