"Юный техник" №9 (2013)

Рис. 2, б

Среди множества выпускаемых микросхем есть готовые делители на 10, и они прекрасно подойдут. Тогда из сигнала с частотой 100 кГц вы получите 10-килогерцевый сигнал прямоугольной формы, и его останется только продифференцировать, т. е. пропустить через конденсатор малой емкости, чтобы получить импульсы, богатые гармониками.

Можно пойти и дальше — сделать делитель с переключаемым коэффициентом деления и получать практически любые нужные вам частоты.

Перед автором стояла задача сделать калибратор с сеткой частот 10 кГц для приема и исследования сигналов дальних радиовещательных станций на КВ. При наличии кварца на 100 кГц в стеклянном «карандашном» корпусе размерами порядка 10х40 мм была выбрана структурная схема (рис. 2, б). Делитель желательно было сделать регулируемым. Были и дополнительные требования: максимальная простота и минимальное энергопотребление.

«Городить огород» из множества микросхем генераторов и делителей, следуя традиционным путем, не хотелось. Немного подумав, автор решил отказаться от «классического» переключаемого делителя частоты и использовать явление захвата частоты, применив вместо делителя простой мультивибратор.

Схема того, что получилось, показана на рисунке 3.

Рис. 3

В калибраторе применена всего одна, простая, дешевая и совсем недефицитная микросхема К561ЛА7 или К167ЛЕ5 (в данном применении они полностью взаимозаменяемы, и разводка выводов одинакова). Калибратор содержит два автогенератора, собранных по стандартной и хорошо зарекомендовавшей себя схеме. В каждом использовано по два элемента 2И-НЕ микросхемы (всего их четыре).

Слева — кварцевый генератор. Работает он так: пусть напряжение на выходе второго элемента (вывод 4) «подпрыгнуло» вверх до уровня логической единицы. Это изменение передается через кварцевый резонатор на входы 1 и 2 первого элемента, он переключается, и на его выходе 3 устанавливается логический нуль. Поскольку выход 2 напрямую соединен со входами второго элемента 5 и 6, то на его выходе 4 фиксируется высокий уровень единицы. Но кварцевый кристалл, возбужденный импульсом, совершает свои собственные колебания, и через половину периода напряжение на левом выводе кварца понизится и переключит оба логических элемента. Напряжение на выходе 4 «прыгнет» вниз, «подбросит» энергии в кварцевый кристалл и останется низким еще половину периода. Потом процесс повторится.

Таким образом на выходе генератора (вывод 4) мы получим прямоугольные колебания, богатые гармониками, но с частотой 100 кГц, стабилизированной кварцем. Как показал эксперимент, гармоники хорошо прослушиваются КВ-приемником вплоть до частот радиовещательного 13-метрового диапазона — выше 20 МГц.

Второй, захватываемый генератор собран по аналогичной схеме и работает так же, только частота его колебаний определяется емкостью конденсатора С2 и суммарным сопротивлением резисторов R2, R3. Регулируя R3, ее можно изменять в пределах примерно от 5 до 25 кГц. Поскольку на этот генератор поступают синхронизирующие импульсы напряжения от кварцевого генератора через конденсатор связи малой емкости С1, частота второго генератора всегда равна 100кГц/N, где N — целое число.

Для градуировки шкал разной аппаратуры удобно установить коэффициент деления N = 10, и тогда гармоники калибратора будут отстоять друг от друга ровно на 10 кГц. Отключить второй генератор-делитель очень легко, соединив один из входов его элементов, например 8 или 12, с отрицательным выводом батареи питания (вывод 7).

При напряжении питания 6 В (четыре элемента типа АА) калибратор потребляет всего 0,25 мА. Работоспособность сохраняется и при снижении напряжения питания до 3 В, при этом ток потребления падает до 0,1 мА.

Калибратор целесообразно поместить в небольшую коробочку с выдвижной телескопической антенной и элементами питания.

В. ПОЛЯКОВ, профессор

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос — ответ

Говорят, что пятилетней девочке в Англии удалось сделать научное открытие. Известны ли вам какие-то подробности?

Алиса Петрова, г. Салехард

Речь, по всей вероятности, о Дейзи Моррис. Сейчас ей уже 10 лет. Но в ноябре 2008 года ей и в самом деле посчастливилось. Во время прогулки по пляжу на острове Уайт она подобрала некую окаменелость. Когда она показала находку местному специалисту по динозаврам Мартину Симпсону, то выяснилось, что это часть кости птерозавра, который был еще неизвестен науке.

Исследователи из Университета Саутгемптона выяснили, что такие летающие ящеры размером с ворону жили примерно 115 млн. лет назад. Палеонтологи дали новому виду название Vectidraco daisymorrisae. Vectidraco означает «дракон с острова Уайт», а вторая половина названия — это имя девочки.

«Если бы Дейзи не наткнулась на останки динозавра, оказавшиеся на поверхности из-за эрозии береговой линии острова, то скелет, наверное, был бы смыт в море, и мы бы еще долго не узнали о существовании таких птерозавров, — сказали палеонтологи. — Так что внимательно смотрите под ноги. Возможно, повезет и вам».

Ныне фрагмент скелета Vectidraco daisymorrisae демонстрируется в лондонском Музее естественной истории.

Многие культуристы, да и обычные спортсмены утверждают, что мышечную массу до чемпионского уровня нельзя нарастить одними тренировками — необходимо еще и принимать специальные препараты, например, стероиды. Но если это так, то, быть может, ученые могут создать некие «таблетки силы»? Попил таких таблеток — и стал силачом…

Иван Колесников, г. Сызрань

Эта мечта уже близка к осуществлению. Мышь, которая в несколько раз сильнее своих сородичей, появилась в университете швейцарского города Лозанны. По сообщению лондонской газеты «Дейли телеграф», такая генетически измененная мышь способна бегать без устали на значительные расстояния, а также таскать тяжести, превышающие ее собственный вес. Мощь мышцам мыши придало внесенное изменение лишь в один ген. При этом потреблять больше пищи она не стала.

Сейчас ученые работают над созданием специального лекарства, которое позволило бы поддерживать в хорошем состоянии мышечную систему человека. А заодно проверяют, нет ли у такого медикамента каких-либо вредных побочных эффектов?

В учебнике древней истории написано, будто древнеегипетские пирамиды строили рабы. Но недавно по радио сказали, что такая стройка под силу только профессионалам-строителям. Верно ли это?

Оксана Калиниченко, г. Краснодар

Не так давно американский археолог Ричард Реддинг убедительно доказал, что пирамиды в Гизе строили свободные наемные рабочие, у которых даже были свои собственные профессиональные объединения. Он пришел к заключению, что одну такую пирамиду возводили более 20 лет и на ее строительстве было занято от 8 до 10 тысяч человек.

Государственные чиновники обращались к главам провинций, которые назывались номами, с указанием, сколько рабочих необходимо прислать. Каждый ном выставлял свою бригаду. Рабочие жили в лагерях, состоявших из бараков на 20–40 человек. Пищу для них готовили в централизованных кухнях. Чем выше была должность работника, тем лучше его кормили.

Сохранилось много папирусов, в которых учтено количество потребленного хлеба и прочих продуктов. Расчеты показали, что 10 тысяч рабочих съедали 105 голов крупного рогатого скота и 368 овец или коз каждые десять дней. Рабов бы так не кормили. Кроме того, рабы вряд ли справились бы с такой работой.

ДАВНЫМ-ДАВНО

Великий русский металлург Павел Петрович Аносов сделал немало для разведки земных недр Урала, для организации новых рудников и заводов, создания новых процессов получения и обработки металлов. Он предложил новые принципы производства высококачественных сталей и методы исследования их внутреннего строения. Но в истории он остался прежде всего как изобретатель русского булата.

Павел Аносов родился в 1797 году, в Петербурге, в семье дворянина. В 13 лет он был зачислен в Петербургский горный кадетский корпус — старейшую школу русских рудознатцев, горняков и металлургов, позже преобразованную в Горный институт.

После окончания корпуса в 1817 году Аносов был направлен на Южный Урал, на Златоустовский завод — один из старейших в России. Здесь Павел Петрович и проработал около 30 лет, пройдя по служебной лестнице путь от практиканта до начальника заводского округа. Последние годы жизни Аносов занимал должность начальника горных заводов всего Алтая, стал генерал-майором.

Замечательному металлургу принадлежат многие важные открытия и изобретения. Например, до Аносова при получении стали куски «мягкого железа» (практически это был сплав железа с небольшим содержанием углерода) предварительно цементировали, то есть насыщали их поверхностные слои углеродом. После этого науглероженный металл расплавляли в огнеупорных горшках — тиглях. Двойной процесс получения стали был длительным и дорогим. Аносов объединил процессы цементации и плавления металла. При этом он доказал, что для науглероживания железа совсем не обязательно его непосредственное соприкосновение с углем. Печные газы, содержащие большое количество углерода, могут хорошо науглеродить поверхность железного изделия. Так более 130 лет назад в нашей стране была открыта газовая цементация металла, нашедшая затем широкое применение на металлургических и машиностроительных заводах.

ПРИЗ НОМЕРА

САМОМУ АКТИВНОМУ И ЛЮБОЗНАТЕЛЬНОМУ ЧИТАТЕЛЮ

Н1-ТЕСН-КОНСТРУКТОР НА ОСНОВЕ ПЛАТФОРМЫ ARDUINO (приз предоставлен ООО «Амперка»)

Наши традиционные три вопроса:

1. Если бипланы при определенных условиях выгоднее монопланов, то почему бы не строить, скажем, трипланы?

2. Почему в природе некоторых изотопов одного и того же элемента больше, чем других? Например, кислорода больше, чем озона?

3. Почему роботы-андроиды предпочтительнее в роли домашних помощников человека?

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ «ЮТ» № 5-2013 г.

1. Добывать и обогащать торий еще труднее, чем уран. И стоит он намного дороже. Поэтому его имеет смысл использовать лишь в компактных ядерных установках, например автомобильных.

2. Песок рассыпается при сбрасывании балласта, поэтому нет риска травмировать кого-нибудь на земле.

3. Определять расстояние одним глазом очень трудно, поскольку теряется эффект стереоскопии. Однако летчик-испытатель С. Анохин, потеряв один глаз при аварии, все же смог, после упорных тренировок, научиться определять расстояние и одним глазом.

Поздравляем с победой Ивана КОЛОТИЛИНА из Калининграда. Он получает DVD-архив «Юного техника». Близок был к победе Александр Амальский из Санкт-Петербурга.

* * *

_{А почему? Верна ли поговорка «нем как рыба»? Когда и где был открыт первый в мире зоопарк? Правда ли, что бинокль изобрел Галилео Галилей? Чем знаменит российский гимнаст Виктор Чукарин? На эти и другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем заглянуть в столицу Италии, в Музеи Капитолия, экспонаты которых рассказывают об истории Древнеримской империи.}

_{Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие рубрики.}

_{ЛЕВША. В рубрике «Музей на столе» вы познакомитесь с тяжелым советским танком ИС-7. У танка была столь мощная броня, что под его весом рушились мосты, и он так и не был принят на вооружение. Бумажную модель этой уникальной разработки вы сможете изготовить по разверткам, опубликованным в «Левше».}

_{Любители электроники продолжат строить «Умный дом» и узнают, что такое узел поддержания температуры в помещении.}

_{Моделисты смогут построить плавающую черепаху, для любителей поломать голову В. Красноухов подготовил новые задания, и, конечно, как всегда, на страницах журнала вы найдете несколько полезных советов.}

_{Подписаться на наши издания вы можете с любого месяца в любом почтовом отделении.}

_{Подписные индексы по каталогу агентства «Роспечать»: «Юный техник» — 71122, 45963 (годовая); «Левша» — 71123, 45964 (годовая);}

_{«А почему?» — 70310, 45965 (годовая).}

_{По каталогу российской прессы «Почта России»:}

_{«Юный техник» — 99320;}

_{«Левша» — 99160;}

_{«А почему?» — 99038. Оформить подписку с доставкой в любую страну мира можно в интернет-магазине www.nasha-pressa.de}

_{* * *}

_{УЧРЕДИТЕЛИ:}

_{ООО «Объединенная редакция журнала «Юный техник»;}

_{ОАО «Молодая гвардия».}

_{Главный редактор А. ФИН}

_{Редакционный совет: Т. БУЗЛАКОВА, С. ЗИГУНЕНКО, В. МАЛОВ, Н. НИНИКУ}

_{Художественный редактор — Ю. САРАФАНОВ}

_{Дизайн — Ю. СТОЛПОВСКАЯ}

_{Технический редактор — Г. ПРОХОРОВА}

_{Корректор — Т. КУЗЬМЕНКО}

_{Компьютерный набор — Л. ИВАШКИНА}

_{Компьютерная верстка — Ю. ТАТАРИНОВИЧ}

_{Для среднего и старшего школьного возраста}

_{Адрес редакции: 127015, Москва, А-15, Новодмитровская ул., 5а.}

_{Телефон для справок: [phone]. Электронная почта: [e-mail] Реклама: [phone]; [phone]. Подписано в печать с готового оригинала-макета 18.07.2013. Формат 84x108-1/32. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 4,2. Усл. кр.-отт. 15, 12.}

_{Периодичность — 12 номеров в год Общий тираж 48400 экз. Заказ Отпечатано на ОАО «Ордена Октябрьской Революции, Ордена Трудового Красного Знамени «Первая Образцовая типография», филиал «Фабрика офсетной печати № 2»}

_{141800, Московская обл., г. Дмитров, ул. Московская, 3.}

_{Журнал зарегистрирован в Министерстве Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.}

_{Рег. ПИ № 77-1242 Декларация о соответствии действительна до 7.02.2014 Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.}