В помощь радиолюбителю. Выпуск 2

Составитель: Никитин Вильямс Адольфович

«В помощь радиолюбителю»

_{Выпуск 2}

(Электроника своими руками)

Глава 1

ЕЛОЧНЫЕ ГИРЛЯНДЫ

1.1. Простой переключатель гирлянд

Мельниченко В. [1]

Схема этого переключателя (рис. 1) представляет собой симметричный мультивибратор, собранный на двух тиристорах, в анодные цепи которых включено по одной гирлянде. Каждая гирлянда может содержать параллельное, последовательное или смешанное соединение ламп, но оно должно быть рассчитано на напряжение 24 В и номинальный ток 5 А. Питание устройства производится переменным напряжением 24 В через диодный мост.

Рис. 1. Принципиальная схема простого переключателя гирлянд

1.2. Источник пульсирующего напряжения для елочных гирлянд

Любимцев Б. [2]

Схема, приведенная на рис. 2, рассчитана на питание трех гирлянд, каждая из которых состоит из 10 ламп накаливания типа МН30-0,1, соединенных параллельно. Питание гирлянд производится отрицательной полуволной напряжения 28 В с вторичной обмотки III сетевого трансформатора Т1 через диод V11 и промежутки коллектор-эмиттер коммутирующих транзисторов V8, V9, V10. Эти транзисторы отпираются поочередно по базам от трехфазного мультивибратора, собранного на транзисторах V2, V4, V6. Управляющие напряжения с мультивибраторов поступают на базы коммутирующих транзисторов через буферные транзисторы V1, V3, V5. Частота мультивибратора устанавливается переменным резистором R10 и должна немного отличаться от частоты питающей сети 50 Гц. Благодаря этому загорание и погасание ламп в гирляндах осуществляется с разностной частотой между частотой сети и частотой мультивибратора.

Питание на трехфазный мультивибратор подается с обмотки II сетевого трансформатора через мостовой выпрямитель на диодах V2-V5 и параметрический стабилизатор Rll, V7 напряжением 8 В. Конденсатор С4 — сглаживающий. Кнопка S1 «Пуск» служит для запуска мультивибратора.

В устройстве используется унифицированный трансформатор ТА163 — 127/22-50. Его вторичные обмотки с выводами 11–12, 13–14, 15–16 и 17–18 соединены параллельно, образуя обмотку III, а обмотки с выводами 19–20 и 21–22 соединены последовательно, образуя обмотку II.

Вместо устаревших транзисторов МП111 можно использовать КТ315А, а вместо П210Б — КТ814Г. При этом резистор R17 можно изъять, а сопротивления резисторов R15, R16 и R18 увеличить до 130 Ом.

Рис 2. Принципиальная схема пульсирующих гирлянд

1.3. Гирлянды с плавным переключением

Дмитриев В. [3]

Схема переключателя гирлянд, приведенная на рис. 3, содержит два одинаковых блока управления А1 и А2. В каждом блоке имеется релаксационный генератор, собранный на зарядно-разрядном конденсаторе С2 и динисторе V1. Заряд конденсатора происходит очень медленно через резистор R1, а разряд после отпирания динистора — быстро через резистор R2. При включенном тумблере S1 частота колебания генератора уменьшается примерно вдвое. С регулятора уровня R4 колебания поступают на базу транзистора V2. Пока мгновенное значение напряжения на базе мало, транзистор заперт и быстро заряжается конденсатор С4. При достижении напряжения пробоя отпирается динистор V3 и открывается тиристор V4.

При этом ярко загорается гирлянда Н1-Н10. Когда напряжение на базе транзистора окажется достаточным, он начинает открываться, частично разряжая конденсатор С4. В результате моменты открывания тиристора сдвигаются относительно мгновенного значения полупериодов сетевого напряжения, что приводит к снижению яркости ламп гирлянды. Когда транзистор войдет в насыщение, С4 полностью разрядится, тиристор запрется, и гирлянда погаснет.

Процесс во втором блоке управления протекает аналогично, но не синхронно с процессом в первом блоке. Поэтому гирлянды Н1-Н10 и Н21-Н30 иногда горят одновременно, иногда поочередно, иногда не горит ни одна. В последнем случае зажигается вспомогательная гирлянда Н11-Н20. Переменным резистором R2 устанавливается частота генератора, а резистором R4 — интенсивность свечения. Гирлянды содержат по 10 ламп накаливания, рассчитанных на напряжение 26 В и ток 0,12 А.

Рис. 3. Принципиальная схема гирлянд с плавным переключением

1.4. Переключатель светодиодных гирлянд

Иванов А. [4]

Схема этого простого переключателя содержит всего одну микросхему и два транзистора. Каждая из двух гирлянд собрана из четырех параллельно соединенных светодиодов. У одной гирлянды светодиоды красного свечения, а у другой — зеленого.

На элементах DD1.1 и DD1.2 (рис. 4) собран импульсный генератор. Элемент DD1.3 служит буфером, a DD1.4 — инвертором. Поэтому гирлянды загораются поочередно. Транзисторы служат усилителями тока и образуют эмиттерные повторители.

Для питания можно использовать батарею из сухих элементов или малогабаритных аккумуляторов, а также любой сетевой адаптер, обеспечивающий выходное напряжение 5 В. Вместо транзисторов МП26Б можно установить КТ361 с любым буквенным индексом.

Рис. 4. Принципиальная схема переключателя светодиодных гирлянд

Глава 2

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ

2.1. Искатель арматуры

Качурин К. [5]

Это устройство предназначено для поиска строителями арматуры в бетонных блоках. Искатель арматуры работает по принципу металлоискателя.

Принципиальная схема прибора показана на рис. 5 и содержит генератор высокой частоты, детектор и стрелочный измеритель. Генератор собран на транзисторе Т1 по схеме с общим эмиттером и индуктивной обратной связью и генерирует колебания частотой 15–20 кГц. С помощью катушки связи L3 колебания генератора поступают на эмиттер детектора — транзистора Т2, включенного по схеме с общей базой. Колебательный контур, состоящий из катушки L5 и конденсатора С4, настроен в резонанс с частотой генератора, располагается в выносной поисковой головке и индуктивно связан со второй катушкой связи L4. При обнаружении металла колебательный контур в поисковой головке выходит из резонанса, и ток в цепи обратной связи увеличивается, что приводит к увеличению коллекторного тока детекторного транзистора. В результате происходит разбаланс моста, образованного резистором R4, транзистором Т2 и резисторами R6-R8. Если при балансе моста стрелка микроамперметра была установлена на нуль переменным резистором R7, то при разбалансе произойдет ее отклонение. Переключатель П1-П2 позволяет использовать стрелочный прибор в качестве вольтметра для контроля напряжения питающей батареи.

Вместо транзисторов П13 можно использовать КТ361 с любым буквенным индексом. Можно также применить n-р-n транзисторы КТ315, изменив полярность батареи питания.

Рис. 5. Принципиальная схема искателя арматуры

2.2. Простой металлоискатель

Заливадный Б. [6]

Принципиальная схема металлоискателя (рис. 6) собрана по классической схеме с использованием биений между частотами двух генераторов. Первый генератор собран на транзисторе Т2 с колебательным контуром L1, СЗ, а второй — на транзисторе ТЗ с контуром L2, С6, С7. Колебания обоих генераторов через конденсаторы С1 и С2 подаются на базу транзистора Т1, выполняющего функции смесителя и усилителя биений, которые воспроизводятся головными телефонами.

Конденсатором переменной емкости С6 устанавливают частоту второго генератора такой, чтобы получить биения возможно более низкой частоты. Тогда при приближении поисковой катушки L2 к металлическому предмету частота биений будет увеличиваться. Если же она уменьшается, нужно перестроить второй контур, пройдя через нулевые биения на зеркальную частоту.

В первом генераторе используют контур промежуточной частоты на 465 кГц с отводом от любого радиоприемника. Катушка L2 содержит 31 виток провода ПЭЛ диаметром 0,38 мм и наматывается на диэлектрическом кольце диаметром 250 мм. Экранировать ее не нужно. Вместо транзисторов П13 можно установить КТ361 с любым буквенным индексом, желательно Т2 и ТЗ одинаковые.

Металлоискатель позволяет обнаружить монету в земле на глубине около 2 см, а массивные изделия — на значительно большей глубине.

Рис. 6. Принципиальная схема простого металлоискателя

2.3. Металлоискатель

Багдасарян Г. [7]

Схема металлоискателя приведена на рис. 7. Она содержит два генератора: генератор поисковой частоты собран на транзисторах V1 и V2, генератор эталонной частоты — на транзисторах V3 и V4. Частоту эталонного генератора можно подстраивать сердечником катушки L3. С помощью катушек связи L1 и L4 колебания с поискового и эталонного контуров подаются на одну диагональ моста, образованного диодами V5-V8, а в другую диагональ включен стрелочный измерительный прибор РА1 с нулем посередине шкалы. Питание схемы поступает с батареи напряжением 12 В со стабилизатором V9, V10.

Рис. 7. Принципиальная схема металлоискателя

Катушки поискового генератора L1 и L2 намотаны виток к витку на текстолитовом каркасе (рис. 8) проводом ПЭВ-2.

Катушка L1 содержит 20, a L2 — 60 витков. Катушки эталонного генератора в электростатическом экране намотаны внавал проводом ПЭЛШО 0,12 на каркасе диаметром 7,5 и длиной 12 мм с ферритовым сердечником. Катушка L3 имеет 160, a L4 — 50 витков. Стрелочный прибор — микроамперметр М24 со шкалой — 50 — 0 — 50 мкА.

В процессе эксплуатации металлоискатель обнаруживает металлические предметы размерами 24 см на глубине до 35 см. При этом черные и цветные металлы приводят к отклонениям стрелки прибора в разные стороны.

Рис. 8. Каркас катушек

Глава 3

ЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ

3.1. Транзисторный электротермометр

Красунцев Е. [8]

В качестве термочувствительного элемента в этом термометре применен германиевый транзистор, у которого увеличение температуры эмиттерного перехода приводит к уменьшению на нем падения напряжения. В результате изменяется ток базы, что сопровождается усиленным изменением коллекторного тока и падением напряжения на коллекторной нагрузке.

Принципиальная схема термометра приведена на рис. 9.

Рис. 9. Принципиальная схема транзисторного электротермометра

Температурный датчик выполнен из поливинилхлоридной трубки длиной около 2 м, на конце которой укреплен транзистор Т1, соединенный с прибором тремя проводами. Пределы измерения термометра устанавливаются переключателями П1 и П2, причем величина каждой позиции П1 составляет 1 °C, а П2 — 10 °C. Так, в нижнем по схеме положении обоих переключателей предел измерения равен 1 °C, а в верхнем — 50 °C.

С нагрузки коллектора Т1 напряжение поступает на один из входов дифференциального усилителя — на базу транзистора Т2. На второй вход — на базу транзистора T3 подается напряжение 0,75 В с делителя R18, R19. Разность между потенциалами коллекторов Т2 и T3 поступает через переключатель ПЗ (в левом положении по схеме) на вольтметр — микроамперметр с добавочным резистором. Питание подается на устройство с четырех последовательно соединенных батарей 3336 через двухступенчатый параметрический стабилизатор на стабилитронах Д1 и Д2. Напряжение батарей контролируется вольтметром при правом по схеме положении переключателя ПЗ.

При налаживании термометра с помощью переменного резистора R36 устанавливают ток стабилитронов в пределах 5–6 мА и измеряют напряжение батарей. В процессе эксплуатации по мере разряда батарей резистором R36 восстанавливают указанное напряжение. Балансировка дифференциального усилителя при налаживании (установка прибора на нуль шкалы) производится переменным резистором R22 при отключенной базе Т2 от коллектора Т1 и переменным резистором R32 при соединенных накоротко базах Т2 и ТЗ. Эти операции выполняют несколько раз подряд. Затем переменными резисторами R14 и R15 устанавливают границы диапазонов измеряемых температур.

Вместо транзистора П5Б можно использовать ГТ108А, а вместо П403-КТ361 Б.

3.2. Медицинский транзисторный термометр

Манзюк А. [9]