ในบทเรียนที่แล้ว เราได้รู้จักกับองค์ประกอบทางตรรกะอย่างง่ายที่ไม่ใช่, และ, หรือ, NAND, NOR ตอนนี้เรามาเริ่มทำความคุ้นเคยโดยตรงกับวงจรไมโครของซีรีย์ K561 หรือ K176 โดยใช้ตัวอย่างของวงจรไมโคร K561LA7 (หรือ K176LA7 โดยหลักการแล้วพวกมันจะเหมือนกันมีเพียงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าบางตัวเท่านั้นที่แตกต่างกัน)

ไมโครเซอร์กิตประกอบด้วยองค์ประกอบ AND-NOT สี่องค์ประกอบ นี่เป็นหนึ่งในไมโครวงจรที่ใช้กันมากที่สุดในการฝึกวิทยุสมัครเล่น ชิป K561LA7 (หรือ K176LA7) มีเคสพลาสติกทรงสี่เหลี่ยมสีดำ สีน้ำตาล หรือสีเทา โดยมีพิน 14 พินเรียงตามขอบด้านยาว สายเหล่านี้โค้งงอไปด้านหนึ่ง รูปที่ 1A, 1B และ 1C แสดงให้เห็นว่าพินมีการกำหนดหมายเลขอย่างไร คุณนำไมโครวงจรโดยให้เครื่องหมายหันหน้าเข้าหาคุณ และหมุดจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับคุณ เอาต์พุตแรกถูกกำหนดโดย "คีย์" “กุญแจ” เป็นเครื่องหมายประทับตราฝังบนตัววงจรไมโคร โดยอาจอยู่ในรูปของร่อง (รูปที่ 1A) ในรูปแบบของจุดเยื้องเล็ก ๆ ที่วางอยู่ใกล้กับพินแรก (รูปที่ 1B) หรือ ในรูปของวงกลมฝังขนาดใหญ่ (รูปที่ 1B) ไม่ว่าในกรณีใด พินจะถูกนับจากส่วนท้ายของตัววงจรไมโครที่มีเครื่องหมาย "กุญแจ" วิธีการนับพินแสดงอยู่ในรูปเหล่านี้ หากวงจรไมโครถูกหมุน "ไปทางด้านหลัง" นั่นคือโดยที่เครื่องหมายหันหน้าออกจากคุณและมี "ขา" (หมุด) เข้าหาตัวคุณ ตำแหน่งของพิน 1-7 และ 8-14 จะเปลี่ยนสถานที่ตามธรรมชาติ . สิ่งนี้เป็นที่เข้าใจได้ แต่นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่หลายคนลืมรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ นี้และสิ่งนี้นำไปสู่การเดินสายไมโครวงจรที่ไม่ถูกต้องซึ่งเป็นผลมาจากการออกแบบที่ใช้งานไม่ได้และไมโครวงจรอาจล้มเหลว

รูปที่ 2 แสดงเนื้อหาของไมโครวงจร (ไมโครวงจรจะแสดงโดยให้เท้าหันเข้าหาคุณโดยคว่ำลง) ไมโครเซอร์กิตมีองค์ประกอบ 2I-NOT สี่องค์ประกอบและแสดงให้เห็นว่าอินพุตและเอาต์พุตเชื่อมต่อกับพินของไมโครวงจรอย่างไร กำลังเชื่อมต่อดังนี้: บวก - เพื่อพิน 14 และลบ - เพื่อพิน 7 ในกรณีนี้สายสามัญจะถือเป็นลบ คุณต้องบัดกรีพินของไมโครวงจรอย่างระมัดระวังและใช้พลังงานไม่เกิน 25 วัตต์ ต้องลับปลายให้คมขึ้นเพื่อให้ชิ้นงานมีความกว้าง 2-3 มม. เวลาในการบัดกรีสำหรับแต่ละพินไม่ควรเกิน 4 วินาที วิธีที่ดีที่สุดคือวางไมโครวงจรสำหรับการทดลองบนเขียงหั่นขนมแบบพิเศษ เช่นเดียวกับที่เสนอโดย Sergei Pavlov ผู้เขียนประจำของเราในวารสาร IRK-12-99" (หน้า 46)

ให้เราระลึกว่าไมโครวงจรดิจิทัลเข้าใจแรงดันไฟฟ้าอินพุตเพียงสองระดับ "O" - เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตใกล้แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์และ "1" - เมื่อแรงดันไฟฟ้าใกล้กับแรงดันไฟฟ้า เรามาทำการทดลองกัน (รูปที่ 3) เปลี่ยนองค์ประกอบ 2I-NOT ให้เป็นองค์ประกอบ NOT (ในการดำเนินการนี้ จำเป็นต้องเชื่อมต่ออินพุตเข้าด้วยกัน) และเราจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับอินพุตเหล่านี้จากตัวต้านทานผันแปร R1 (ตัวใดตัวหนึ่งจะทำเพื่อ ความต้านทานใดๆ ตั้งแต่ 10 kOhm ถึง 100 kOhm) และในเอาต์พุต ให้เชื่อมต่อ LED VD1 ผ่านตัวต้านทาน R2 (LED อาจเป็นแสงที่มองเห็นได้ เช่น AL307) จากนั้นเราเชื่อมต่อพลังงาน (อย่าปะปนกัน) - แบตเตอรี่ "แบน" ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมจำนวน 4.5 V แต่ละก้อน (หรือ "Krona" หนึ่งก้อนขนาด 9V) ตอนนี้หมุนแถบเลื่อนของตัวต้านทาน R1 ดู LED ในบางจุด LED จะดับและที่อื่นจะสว่างขึ้น (หาก LED ไม่สว่างเลยหมายความว่าคุณบัดกรีไม่ถูกต้องให้เปลี่ยน หมุดและทุกอย่างจะเรียบร้อย)

ตอนนี้เชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ (PA1) ดังแสดงในรูปที่ 3 (เครื่องทดสอบหรือมัลติมิเตอร์ที่เชื่อมต่อเพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสามารถใช้เป็นโวลต์มิเตอร์ได้) เมื่อหมุนแถบเลื่อน R1 ให้สังเกตว่าแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตขององค์ประกอบไมโครวงจรไฟ LED จะสว่างขึ้นและแรงดันไฟฟ้าจะดับลง

รูปที่ 4 แสดงวงจรของการถ่ายทอดเวลาอย่างง่าย ลองดูว่ามันทำงานอย่างไร ในขณะที่ปิดหน้าสัมผัสของสวิตช์ S1 ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกปล่อยออกมาและแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตขององค์ประกอบจะเท่ากับค่าลอจิคัล (ใกล้กับแรงดันไฟฟ้า) เนื่องจากองค์ประกอบนี้ทำงานเป็น NOT (ทั้งอินพุตและปิดเข้าด้วยกัน) เอาต์พุตจึงจะเป็นศูนย์แบบลอจิคัล และ LED จะไม่สว่างขึ้น ตอนนี้เราเปิดผู้ติดต่อ S1 ตัวเก็บประจุ C1 เริ่มชาร์จช้าๆ ผ่านตัวต้านทาน R1 และแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุนี้จะเพิ่มขึ้น และแรงดันไฟฟ้าของ R1 จะลดลง เมื่อถึงจุดหนึ่งแรงดันไฟฟ้านี้จะถึงระดับศูนย์ตรรกะและไมโครวงจรจะเปลี่ยนเอาต์พุตขององค์ประกอบจะเป็นตรรกะ - LED จะสว่างขึ้น คุณสามารถทดลองได้โดยการติดตั้งตัวต้านทานที่มีความต้านทานต่างกันแทน R1 และตัวเก็บประจุที่มีความจุต่างกันแทนที่ C1 และค้นพบความสัมพันธ์ที่น่าสนใจ - ยิ่งความจุและความต้านทานมากเท่าไร เวลาก็จะผ่านไปนานขึ้นตั้งแต่วินาทีที่ S1 เปิดจนกระทั่งไฟ LED สว่างขึ้น และในทางกลับกัน ความจุและความจุก็จะยิ่งลดลง ความต้านทาน เวลาผ่านไปน้อยลงจากเวลาที่ S1 เปิดจนกระทั่งไฟ LED สว่างขึ้น หากเปลี่ยนตัวต้านทาน R1 ด้วยตัวแปร คุณสามารถหมุนตัวเลื่อนได้ทุกครั้งเพื่อเปลี่ยนเวลา โดยการปิดหน้าสัมผัส S1 สั้นๆ (คุณสามารถใช้แหนบหรือสายไฟเพื่อปิดขั้วต่อของ C1 แทน S1 ได้ จึงจะปล่อย C1 ได้

หากจุดเชื่อมต่อของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุมีการเปลี่ยนแปลง (รูปที่ 5) วงจรจะทำงานในทางกลับกัน - เมื่อปิดหน้าสัมผัส S1 ไฟ LED จะสว่างขึ้นทันที และดับลงครู่หนึ่งหลังจากที่เปิด

ด้วยการประกอบวงจรที่แสดงในรูปที่ 6 - มัลติไวเบรเตอร์จากองค์ประกอบลอจิกสององค์ประกอบคุณสามารถสร้าง "ไฟกะพริบ" ง่ายๆ - LED จะกระพริบและความถี่ของการกะพริบนี้จะขึ้นอยู่กับความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และความจุของ ตัวเก็บประจุ C1 ยิ่งค่าเหล่านี้มีค่าน้อยลง LED จะกระพริบเร็วขึ้นและในทางกลับกันก็ยิ่งช้าลงเท่านั้น (หาก LED ไม่กระพริบเลยหมายความว่าไม่ได้เชื่อมต่ออย่างถูกต้องคุณต้องเปลี่ยนพิน) .

ทีนี้มาทำการเปลี่ยนแปลงวงจรมัลติไวเบรเตอร์ (รูปที่ 7) - ถอดพิน 2 ออกจากพิน 1 ขององค์ประกอบแรก (D1.1) และเชื่อมต่อพิน 2 เข้ากับวงจรเดียวกันของตัวเก็บประจุและตัวต้านทานเช่นเดียวกับในการทดลองกับการถ่ายทอดเวลา ตอนนี้ดูว่าเกิดอะไรขึ้น : ขณะที่ S1 ปิดอยู่ แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตตัวใดตัวหนึ่งขององค์ประกอบ D1.1 จะเป็นศูนย์ แต่นี่คือองค์ประกอบ AND-NOT ซึ่งหมายความว่าหากใช้ศูนย์กับอินพุตเดียวของมัน ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นก็ตาม เกิดขึ้นที่อินพุตที่สอง ทุกอย่างอยู่ที่เอาต์พุต จะเท่ากับ 1 หน่วย หน่วยนี้จ่ายให้กับอินพุตทั้งสองขององค์ประกอบ D 1.2 และเอาต์พุตของ D 1.2 จะเป็นศูนย์ และหากเป็นเช่นนั้น ไฟ LED จะสว่างขึ้น ขึ้นและยังคงสว่างอยู่ หลังจากเปิด S1 ตัวเก็บประจุ C2 จะค่อยๆ ชาร์จผ่าน R3 และแรงดันไฟฟ้าที่ C2 จะเพิ่มขึ้น ณ จุดหนึ่ง ระดับเอาต์พุต L ขององค์ประกอบ D1.1 จะขึ้นอยู่กับระดับของอินพุตที่สอง - พิน 1 และมัลติไวเบรเตอร์จะเริ่มทำงานและไฟ LED จะกระพริบ

หากสลับ C2 และ R3 (รูปที่ 8) วงจรจะทำงานในทางกลับกัน - ในตอนแรก LED จะกะพริบ และหลังจากเปิด S1 ไปได้ระยะหนึ่ง วงจรจะหยุดกะพริบและจะยังคงเปิดอยู่อย่างต่อเนื่อง

ตอนนี้เรามาดูบริเวณความถี่เสียงกันดีกว่า - ประกอบวงจรที่แสดงในรูปที่ 9 เมื่อคุณเชื่อมต่อสายไฟจะได้ยินเสียงแหลมในลำโพง ยิ่ง C1 และ R1 มาก โทนเสียงแหลมก็จะยิ่งต่ำ และยิ่งมีขนาดเล็ก โทนเสียงก็จะยิ่งสูงขึ้น ประกอบวงจรดังแสดงในรูปที่ 10

นี่คือการถ่ายทอดเวลาแบบสำเร็จรูป หากคุณวางสเกลบนที่จับ R3 ก็สามารถใช้สเกลดังกล่าวในการพิมพ์ภาพถ่ายได้ คุณปิด S1 ตั้งค่าตัวต้านทาน R3 เป็นเวลาที่ต้องการ จากนั้นเปิด S1 หลังจากพ้นเวลานี้แล้ว ลำโพงจะเริ่มส่งเสียงบี๊บ วงจรทำงานเกือบจะเหมือนกันดังแสดงในรูปที่ 7

ในบทต่อไปเราจะพยายามรวบรวมอุปกรณ์ในครัวเรือนที่มีประโยชน์หลายอย่างโดยใช้วงจรไมโคร K561LA7 (หรือ K176J1A7)

วงจรวิทยุอย่างง่ายสำหรับผู้เริ่มต้น

ในบทความนี้เราจะดูอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ง่ายๆ หลายอย่างที่ใช้ชิปลอจิก K561LA7 และ K176LA7 โดยหลักการแล้วไมโครวงจรเหล่านี้เกือบจะเหมือนกันและมีวัตถุประสงค์เดียวกัน แม้จะมีความแตกต่างเล็กน้อยในพารามิเตอร์บางตัว แต่ก็สามารถใช้แทนกันได้จริง

สั้น ๆ เกี่ยวกับชิป K561LA7

ไมโครวงจร K561LA7 และ K176LA7 เป็นองค์ประกอบ 2I-NOT สี่องค์ประกอบ โครงสร้างทำในกล่องพลาสติกสีดำพร้อมพิน 14 อัน พินแรกของไมโครเซอร์กิตถูกกำหนดให้เป็นเครื่องหมาย (ที่เรียกว่าคีย์) บนตัวเครื่อง นี่อาจเป็นจุดหรือรอยบากก็ได้ ลักษณะของวงจรไมโครและพินเอาท์จะแสดงในรูป

แหล่งจ่ายไฟสำหรับไมโครวงจรคือ 9 โวลต์แรงดันไฟฟ้าจ่ายให้กับพิน: พิน 7 คือ "ทั่วไป", พิน 14 คือ "+"
เมื่อติดตั้งไมโครวงจรคุณต้องระวังพินเอาท์โดยไม่ได้ตั้งใจการติดตั้งไมโครวงจร "จากด้านในออก" จะทำให้เสียหายได้ ขอแนะนำให้บัดกรีไมโครวงจรด้วยหัวแร้งที่มีกำลังไม่เกิน 25 วัตต์

ให้เราระลึกว่าวงจรขนาดเล็กเหล่านี้ถูกเรียกว่า "ตรรกะ" เนื่องจากมีเพียงสองสถานะ - ทั้ง "ศูนย์ตรรกะ" หรือ "ตรรกะหนึ่ง" ยิ่งไปกว่านั้น ที่ระดับ "หนึ่ง" จะแสดงแรงดันไฟฟ้าที่ใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย ดังนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของวงจรไมโครลดลง ระดับ "หน่วยลอจิคัล" จะลดลง
มาทำการทดลองกันหน่อย (รูปที่ 3)

ก่อนอื่น เรามาเปลี่ยนองค์ประกอบชิป 2I-NOT ให้เป็น NOT โดยการเชื่อมต่ออินพุตสำหรับสิ่งนี้ เราจะเชื่อมต่อ LED เข้ากับเอาต์พุตของไมโครวงจร และเราจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับอินพุตผ่านตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ในขณะที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้ LED สว่างขึ้นจำเป็นต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าเท่ากับโลจิคัล "1" ที่เอาต์พุตของวงจรไมโคร (นี่คือพิน 3) คุณสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยใช้มัลติมิเตอร์ใดก็ได้โดยเปลี่ยนเป็นโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (ในแผนภาพคือ PA1)
แต่มาเล่นกับแหล่งจ่ายไฟกันก่อน - ก่อนอื่นเราเชื่อมต่อแบตเตอรี่ 4.5 โวลต์หนึ่งก้อน เนื่องจากไมโครวงจรเป็นอินเวอร์เตอร์ดังนั้นเพื่อให้ได้ "1" ที่เอาต์พุตของไมโครวงจรจึงจำเป็น เพื่อใช้ตรรกะ "0" กับอินพุตของไมโครวงจร ดังนั้นเราจะเริ่มการทดลองด้วยตรรกะ "1" - นั่นคือแถบเลื่อนตัวต้านทานควรอยู่ในตำแหน่งบน โดยการหมุนแถบเลื่อนตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ เราจะรอจนกว่าไฟ LED จะสว่างขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่มอเตอร์ตัวต้านทานแบบแปรผันและที่อินพุตของวงจรไมโครจะอยู่ที่ประมาณ 2.5 โวลต์
ถ้าเราต่อแบตเตอรี่ก้อนที่สอง เราจะได้ 9 โวลต์แล้ว และในกรณีนี้ LED ของเราจะสว่างขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าอยู่ที่ประมาณ 4 โวลต์

ยังไงก็ต้องชี้แจงสักหน่อย: ค่อนข้างเป็นไปได้ว่าในการทดสอบของคุณอาจมีผลลัพธ์อื่นที่แตกต่างจากที่กล่าวมาข้างต้น ไม่มีอะไรน่าประหลาดใจในเรื่องนี้: ประการแรกไม่มีวงจรไมโครที่เหมือนกันทั้งหมดสองวงจรและพารามิเตอร์ของพวกมันจะแตกต่างกันไม่ว่าในกรณีใดประการที่สองวงจรไมโครแบบลอจิคัลสามารถรับรู้การลดลงของสัญญาณอินพุตเป็นตรรกะ "0" และในกรณีของเรา เราลดแรงดันไฟฟ้าอินพุตลงสองเท่าและประการที่สามในการทดลองนี้เราพยายามบังคับให้ไมโครวงจรดิจิทัลทำงานในโหมดอะนาล็อก (นั่นคือสัญญาณควบคุมของเราผ่านไปอย่างราบรื่น) และในทางกลับกันไมโครวงจรก็ทำงานตามที่ควร - เมื่อ เมื่อถึงเกณฑ์ที่กำหนด ระบบจะรีเซ็ตสถานะลอจิคัลทันที แต่เกณฑ์เดียวกันนี้อาจแตกต่างกันสำหรับไมโครวงจรที่ต่างกัน
อย่างไรก็ตาม เป้าหมายของการทดลองของเรานั้นเรียบง่าย - เราจำเป็นต้องพิสูจน์ว่าระดับลอจิคัลขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าโดยตรง
ความแตกต่างอีกอย่างหนึ่ง: สิ่งนี้เป็นไปได้เฉพาะกับวงจรไมโครซีรีส์ CMOS ที่ไม่สำคัญมากต่อแรงดันไฟฟ้า ด้วยวงจรไมโครซีรีย์ TTL สิ่งต่าง ๆ แตกต่างกัน - พลังงานมีบทบาทอย่างมากในตัวพวกเขาและระหว่างการทำงานอนุญาตให้มีการเบี่ยงเบนไม่เกิน 5%

จบการรู้จักกันสั้นๆ เราไปฝึกซ้อมกันดีกว่า...

การถ่ายทอดเวลาอย่างง่าย

แผนภาพอุปกรณ์แสดงในรูปที่ 4 องค์ประกอบไมโครวงจรที่นี่รวมอยู่ในลักษณะเดียวกับในการทดลองด้านบน: อินพุตถูกปิด ในขณะที่ปุ่ม S1 เปิดอยู่ ตัวเก็บประจุ C1 จะอยู่ในสถานะชาร์จและไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน อย่างไรก็ตาม อินพุตของไมโครวงจรยังเชื่อมต่อกับสาย "ทั่วไป" (ผ่านตัวต้านทาน R1) ดังนั้นจะมีตรรกะ "0" ที่อินพุตของไมโครวงจร เนื่องจากองค์ประกอบของวงจรไมโครเป็นอินเวอร์เตอร์ ซึ่งหมายความว่าเอาต์พุตของวงจรไมโครจะกลายเป็นตรรกะ "1" และไฟ LED จะสว่างขึ้น
เราปิดปุ่ม ตรรกะ "1" จะปรากฏขึ้นที่อินพุตของไมโครวงจรดังนั้นเอาต์พุตจะเป็น "0" ไฟ LED จะดับลง แต่เมื่อปิดปุ่มแล้ว ตัวเก็บประจุ C1 จะคายประจุทันที ซึ่งหมายความว่าหลังจากที่เราปล่อยปุ่ม กระบวนการชาร์จจะเริ่มขึ้นในตัวเก็บประจุ และในขณะที่ยังคงดำเนินต่อไป กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านตัวเก็บประจุ โดยคงระดับตรรกะ "1" ที่อินพุตของไมโครวงจร นั่นคือปรากฎว่า LED จะไม่สว่างขึ้นจนกว่าจะชาร์จตัวเก็บประจุ C1 เวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยเลือกความจุของตัวเก็บประจุหรือเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R1

โครงการที่สอง

เมื่อมองแวบแรกมันเกือบจะเหมือนกับปุ่มก่อนหน้า แต่ปุ่มที่มีตัวเก็บประจุเวลาเปิดอยู่แตกต่างออกไปเล็กน้อย และจะทำงานแตกต่างออกไปเล็กน้อย - ในโหมดสแตนด์บาย LED จะไม่สว่างขึ้นเมื่อปิดปุ่ม LED จะสว่างขึ้นทันที แต่จะดับลงหลังจากผ่านไปครู่หนึ่ง

กะพริบง่าย

หากเราเปิดวงจรไมโครดังรูปเราจะได้เครื่องกำเนิดแสงพัลส์ อันที่จริงนี่คือเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ที่ง่ายที่สุดซึ่งมีการอธิบายหลักการทำงานโดยละเอียดในหน้านี้
ความถี่พัลส์ถูกควบคุมโดยตัวต้านทาน R1 (คุณสามารถตั้งค่าเป็นตัวแปรได้) และตัวเก็บประจุ C1

ไฟกะพริบควบคุม

มาเปลี่ยนวงจรไฟกะพริบเล็กน้อย (ซึ่งอยู่เหนือในรูปที่ 6) โดยแนะนำวงจรจากการถ่ายทอดเวลาที่เราคุ้นเคยอยู่แล้ว - ปุ่ม S1 และตัวเก็บประจุ C2

สิ่งที่เราได้รับ: เมื่อปิดปุ่ม S1 อินพุตขององค์ประกอบ D1.1 จะเป็นตรรกะ "0" นี่คือองค์ประกอบ 2I-NOT ดังนั้นจึงไม่สำคัญว่าจะเกิดอะไรขึ้นที่อินพุตที่สอง เอาต์พุตจะเป็น "1" ไม่ว่าในกรณีใด
“1” เดียวกันนี้จะไปที่อินพุตขององค์ประกอบที่สอง (ซึ่งก็คือ D1.2) และนี่หมายความว่าตรรกะ “0” จะนั่งอย่างมั่นคงที่เอาต์พุตขององค์ประกอบนี้ หากเป็นเช่นนั้น LED จะสว่างขึ้นและยังคงสว่างอย่างต่อเนื่อง
ทันทีที่เราปล่อยปุ่ม S1 ตัวเก็บประจุ C2 จะเริ่มชาร์จ ในระหว่างการชาร์จ กระแสจะไหลผ่านในขณะที่รักษาระดับลอจิคัล "0" ที่พิน 2 ของไมโครวงจร ทันทีที่ชาร์จตัวเก็บประจุแล้ว กระแสที่ไหลผ่านจะหยุดลง มัลติไวเบรเตอร์จะเริ่มทำงานในโหมดปกติ - ไฟ LED จะกระพริบ
ในแผนภาพต่อไปนี้มีการแนะนำห่วงโซ่เดียวกัน แต่จะเปิดใช้งานต่างกัน: เมื่อคุณกดปุ่ม LED จะเริ่มกะพริบและหลังจากนั้นครู่หนึ่งก็จะเปิดอย่างต่อเนื่อง

เสียงเอี๊ยดธรรมดา

วงจรนี้ไม่มีอะไรผิดปกติเป็นพิเศษ เราทุกคนรู้ดีว่าหากคุณเชื่อมต่อลำโพงหรือหูฟังเข้ากับเอาต์พุตของมัลติไวเบรเตอร์ ลำโพงจะเริ่มส่งเสียงเป็นระยะๆ ที่ความถี่ต่ำจะเป็นเพียง "ติ๊ก" และที่ความถี่สูงกว่าก็จะมีเสียงดังเอี๊ยด
สำหรับการทดลอง แผนภาพที่แสดงด้านล่างมีความน่าสนใจมากกว่า:

นี่เป็นการถ่ายทอดเวลาที่เราคุ้นเคยอีกครั้ง - เราปิดปุ่ม S1 เปิดมันและหลังจากนั้นไม่นานอุปกรณ์ก็เริ่มส่งเสียงบี๊บ

ลองดูวงจรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สี่ตัวที่สร้างบนไมโครวงจร K561LA7 (K176LA7) แผนผังของอุปกรณ์ตัวแรกแสดงในรูปที่ 1 นี่คือไฟกระพริบ ไมโครเซอร์กิตสร้างพัลส์ที่มาถึงฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 และในช่วงเวลาเหล่านั้นเมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าของระดับลอจิคัลเดียวให้กับฐานของมัน (ผ่านตัวต้านทาน R2) มันจะเปิดและเปิดหลอดไส้และในช่วงเวลาเหล่านั้นเมื่อ แรงดันไฟฟ้าที่พิน 11 ของไมโครวงจรเท่ากับระดับศูนย์ที่หลอดไฟดับ

กราฟที่แสดงแรงดันไฟฟ้าที่พิน 11 ของไมโครวงจรจะแสดงในรูปที่ 1A

รูปที่ 1A
ไมโครเซอร์กิตประกอบด้วยองค์ประกอบลอจิคัลสี่องค์ประกอบ "2AND-NOT" ซึ่งอินพุตเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ผลลัพธ์ที่ได้คืออินเวอร์เตอร์สี่ตัว (“NOT” D1.1 และ D1.2 สองตัวแรกมีมัลติไวเบรเตอร์ที่สร้างพัลส์ (ที่พิน 4) รูปร่างดังแสดงในรูปที่ 1A ความถี่ของพัลส์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับ พารามิเตอร์ของวงจรประกอบด้วยตัวเก็บประจุ C1 และตัวต้านทาน R1 ประมาณ (โดยไม่คำนึงถึงพารามิเตอร์ของวงจรไมโคร) ความถี่นี้สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร F = 1/(CxR)

สามารถอธิบายการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์ได้ดังนี้: เมื่อเอาต์พุต D1.1 เป็นหนึ่งเอาต์พุต D1.2 จะเป็นศูนย์ สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าตัวเก็บประจุ C1 เริ่มชาร์จผ่าน R1 และอินพุตขององค์ประกอบ D1 1 ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าบน C1 และทันทีที่แรงดันไฟฟ้านี้ถึงระดับลอจิคัล ดูเหมือนว่าวงจรจะถูกพลิกกลับ ตอนนี้เอาต์พุต D1.1 จะเป็นศูนย์ และเอาต์พุต D1.2 จะเป็นหนึ่ง

ตอนนี้ตัวเก็บประจุจะเริ่มคายประจุผ่านตัวต้านทานและอินพุต D1.1 จะตรวจสอบกระบวนการนี้และทันทีที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุเท่ากับศูนย์ลอจิคัลวงจรจะพลิกกลับอีกครั้ง เป็นผลให้ระดับที่เอาต์พุต D1.2 จะเป็นพัลส์ และที่เอาต์พุต D1.1 ก็จะมีพัลส์ด้วย แต่ในแอนติเฟสถึงพัลส์ที่เอาต์พุต D1.2 (รูปที่ 1A)

เพาเวอร์แอมป์ถูกสร้างขึ้นบนองค์ประกอบ D1.3 และ D1.4 ซึ่งโดยหลักการแล้วสามารถจ่ายได้

ในไดอะแกรมนี้ คุณสามารถใช้ส่วนต่าง ๆ ของนิกายที่หลากหลายได้ โดยทำเครื่องหมายขีดจำกัดที่พารามิเตอร์ของส่วนต่างๆ จะต้องพอดีไว้บนไดอะแกรม ตัวอย่างเช่น R1 สามารถมีความต้านทานตั้งแต่ 470 kOhm ถึง 910 kOhm ตัวเก็บประจุ C1 สามารถมีความจุตั้งแต่ 0.22 μF ถึง 1.5 μF ตัวต้านทาน R2 - จาก 2 kOhm ถึง 3 kOhm และพิกัดของชิ้นส่วนในวงจรอื่น ๆ จะถูกลงนามใน วิธีเดียวกัน

รูปที่ 1B
หลอดไส้มาจากไฟฉาย และแบตเตอรี่อาจเป็นแบตเตอรี่แบบแบน 4.5V หรือแบตเตอรี่ Krona 9V แต่จะดีกว่าถ้าคุณนำแบตเตอรี่แบบ "แบน" สองตัวมาต่ออนุกรมกัน pinout (ตำแหน่งพิน) ของทรานซิสเตอร์ KT815 แสดงในรูปที่ 1B

อุปกรณ์ตัวที่สองคือรีเลย์เวลา ซึ่งเป็นตัวจับเวลาพร้อมเสียงเตือนเมื่อสิ้นสุดระยะเวลาที่ตั้งไว้ (รูปที่ 2) มันขึ้นอยู่กับเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ซึ่งความถี่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับการออกแบบครั้งก่อนเนื่องจากความจุของตัวเก็บประจุลดลง เครื่องมัลติไวเบรเตอร์ถูกสร้างขึ้นบนองค์ประกอบ D1.2 และ D1.3 ตัวต้านทาน R2 เหมือนกับ R1 ในวงจรในรูปที่ 1 และตัวเก็บประจุ (ในกรณีนี้คือ C2) มีความจุไฟฟ้าต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด ในช่วง 1500-3300 pF

เป็นผลให้พัลส์ที่เอาต์พุตของมัลติไวเบรเตอร์ (พิน 4) มีความถี่เสียง พัลส์เหล่านี้จะถูกส่งไปยังแอมพลิฟายเออร์ที่ประกอบอยู่บนองค์ประกอบ D1.4 และไปยังตัวปล่อยเสียงเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งสร้างเสียงโทนสูงหรือปานกลางเมื่อมัลติไวเบรเตอร์ทำงาน ตัวส่งเสียงคือออดแบบเพียโซเซรามิก เช่น จากเสียงโทรศัพท์ของโทรศัพท์มือถือ หากมีสามพินคุณจะต้องบัดกรีสองตัวใดตัวหนึ่งจากนั้นจึงเลือกสองในสามโดยเชิงประจักษ์เมื่อเชื่อมต่อแล้วระดับเสียงจะสูงสุด

รูปที่ 2

มัลติไวเบรเตอร์จะทำงานเมื่อมีอันหนึ่งที่พิน 2 ของ D1.2 เท่านั้น หากเป็นศูนย์ มัลติไวเบรเตอร์จะไม่สร้าง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบ D1.2 เป็นองค์ประกอบ "2AND-NOT" ซึ่งอย่างที่ทราบกันดีว่าแตกต่างกันตรงที่ว่าหากใช้ศูนย์กับอินพุตเดียวของมัน เอาต์พุตของมันจะเป็นหนึ่ง โดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่เกิดขึ้นที่อินพุตที่สองของมัน .

ชิปลอจิก ประกอบด้วยองค์ประกอบเชิงตรรกะสี่องค์ประกอบ 2I-NOT แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามสี่ตัว, n-channel สองตัว - VT1 และ VT2, p-channel สองตัว - VT3 และ VT4 อินพุต A และ B สองช่องสามารถมีสัญญาณอินพุตรวมกันได้สี่ชุด แผนผังและตารางความจริงขององค์ประกอบหนึ่งของไมโครวงจร แสดงด้านล่าง

ตรรกะการทำงานของ K561LA7

พิจารณาตรรกะการทำงานขององค์ประกอบไมโครวงจร - หากใช้แรงดันไฟฟ้าระดับสูงกับอินพุตทั้งสองขององค์ประกอบ ทรานซิสเตอร์ VT1 และ VT2 จะอยู่ในสถานะเปิด และ VT3 และ VT4 จะอยู่ในสถานะปิด ดังนั้นเอาต์พุต Q จะต่ำ หากใช้แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำกับอินพุตใด ๆ ทรานซิสเตอร์ตัวใดตัวหนึ่ง VT1, VT2 จะถูกปิดและหนึ่งใน VT3, VT4 จะเปิด สิ่งนี้จะตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าระดับสูงที่เอาต์พุต Q ผลลัพธ์เดียวกันนี้จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติหากใช้แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำกับอินพุตทั้งสองของไมโครวงจร K561LA7 คำขวัญขององค์ประกอบตรรกะ AND-NOT คือศูนย์ที่อินพุตใดๆ จะให้ค่าหนึ่งที่เอาต์พุต

ตารางความจริงของไมโครวงจร K561LA7

Pinout ของชิป K561LA7

วงจรไมโครลอจิก CMOS ดิจิทัลบางตัวเช่น K176LA7, K176LE5, K561LA7, K561LE5 รวมถึงอะนาล็อกต่างประเทศ 4001, 4011 ยังสามารถทำงานในโหมดขยายเชิงเส้นได้

ในการทำเช่นนี้อินพุตและเอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิคัลจะต้องเชื่อมต่อกับตัวต้านทานหรือวงจร RC ป้อนกลับเชิงลบซึ่งจะใช้แรงดันไฟฟ้าจากเอาต์พุตขององค์ประกอบไปยังอินพุตและด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน ที่อินพุตและเอาต์พุตขององค์ประกอบ ซึ่งอยู่ระหว่างค่าศูนย์ลอจิคัลและหน่วยลอจิคัล สำหรับกระแสตรง องค์ประกอบจะอยู่ในโหมดสเตจของแอมพลิฟายเออร์

และอัตราขยายจะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของวงจร OOS นี้ ในโหมดนี้องค์ประกอบลอจิกของวงจรไมโครที่กล่าวถึงข้างต้นสามารถใช้เป็นแอมพลิฟายเออร์อะนาล็อกได้

แผนผังของ ULF พลังงานต่ำ

รูปที่ 1 แสดงวงจร ULF พลังงานต่ำที่ใช้ไมโครวงจร K561LA7 (4011) แอมพลิฟายเออร์กลายเป็นแบบสองสเตจหากเหมาะสมที่จะพูดถึงสเตจที่นี่ ขั้นตอนแรกถูกสร้างขึ้นบนองค์ประกอบลอจิก D1.1 อินพุตและเอาต์พุตเชื่อมต่อกันโดยวงจร OOS ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทาน R2, R3 และตัวเก็บประจุ C4

ในทางปฏิบัติ อัตราขยายจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนความต้านทานของตัวต้านทาน R2 และ R3

รูปที่ 1. แผนผังของเพาเวอร์แอมป์ความถี่ต่ำที่ใช้ไมโครวงจร K176LA7

สัญญาณอินพุต AF ผ่านตัวควบคุมระดับเสียงบนตัวต้านทาน R1 จะถูกส่งผ่านตัวเก็บประจุแยก C1 ไปยังอินพุตขององค์ประกอบ D1.1 สัญญาณจะถูกขยายและส่งไปยังเครื่องขยายกำลังเอาต์พุตบนองค์ประกอบทั้งสามที่เหลือของวงจรไมโครซึ่งเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อเพิ่มกำลังขับ

ระยะเอาต์พุตจะถูกโหลดไปยังลำโพงจิ๋ว B1 ผ่านตัวเก็บประจุแยก C3 กำลังเอาท์พุตไม่ได้รับการจัดอันดับ แต่โดยส่วนตัวแล้ว ULF นั้นดังพอ ๆ กับ ULF ของวิทยุพกพาที่มีกำลังเอาท์พุตประมาณ 0.1W

ฉันลองใช้ลำโพงหลายแบบตั้งแต่ 4 โอห์มไปจนถึง 120 โอห์ม ทำงานร่วมกับใครก็ได้ แน่นอนว่าปริมาณจะแตกต่างกันไป แทบไม่จำเป็นต้องมีการตั้งค่าใดๆ

เมื่อแรงดันไฟจ่ายมากกว่า 5-6V จะเกิดความผิดเพี้ยนอย่างมาก

วงจรรับสัญญาณกระจายเสียงแบบขยายโดยตรง

รูปที่ 2 แสดงวงจรของเครื่องรับกระจายเสียงแบบขยายโดยตรงสำหรับรับสถานีวิทยุในช่วงคลื่นยาวหรือปานกลาง

วงจร ULF เกือบจะเหมือนกับในรูปที่ 1 แต่แตกต่างกันตรงที่องค์ประกอบหนึ่งของวงจรไมโครถูกแยกออกจากสเตจเอาท์พุตและมีเครื่องขยายสัญญาณความถี่วิทยุถูกสร้างขึ้นในขณะที่ในทางทฤษฎีแล้วพลังของสเตจเอาท์พุตตามธรรมชาติ ลดลง แต่แทบไม่ได้ยินอะไรเลย ไม่เห็นความแตกต่างเลย

ดังนั้นในองค์ประกอบ D1.4 จึงมีการสร้าง URCH ในการถ่ายโอนไปยังโหมดการขยายสัญญาณ วงจร OOS จะเชื่อมต่อระหว่างเอาต์พุตและอินพุต ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทาน R4 และวงจรอินพุตที่เกิดจากคอยล์ L1 และตัวเก็บประจุแบบแปรผัน C6

รูปที่ 2. แผนผังของเครื่องรับบนไมโครวงจร K176LA7, K176LE5, CD4001

วงจรนี้เชื่อมต่อกับอินพุตของเครื่องขยายสัญญาณ RF โดยตรง ซึ่งเกิดขึ้นได้เนื่องจากมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงขององค์ประกอบ IC ลอจิก CMOS

คอยล์ L1 เป็นเสาอากาศแม่เหล็ก พันบนแท่งเฟอร์ไรต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. และยาว 12 มม. (สามารถใช้ความยาวเท่าใดก็ได้ แต่ยิ่งนาน ความไวของตัวรับก็จะยิ่งดีขึ้น) สำหรับการรับสัญญาณคลื่นปานกลาง ขดลวดจะต้องมี 80-90 รอบ

สำหรับการรับสัญญาณคลื่นยาว - ประมาณ 250 เส้นลวดเกือบทุกขดลวด หมุนขดลวดคลื่นกลางเพื่อหมุน และขดลวดคลื่นยาวแบ่งเป็น 5-6 ส่วน

ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน C6 - จากชุดประกอบตัวรับ "ตำนาน" "Yunost KP-101" ของยุค 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา แต่แน่นอนว่าอย่างอื่นก็เป็นไปได้เช่นกัน ควรสังเกตว่าการใช้ KPI จากตัวรับ superheterodyne แบบพ็อกเก็ตโดยเชื่อมต่อส่วนต่าง ๆ ในแบบคู่ขนาน (จะมีความจุสูงสุด 440-550 pF ขึ้นอยู่กับประเภทของ KPI) จะสามารถลดจำนวนรอบของ ขดลวด L1 สองครั้งขึ้นไป

จากเอาต์พุต RF ถึง D1.4 แรงดันไฟฟ้า RF ที่ขยายจะถูกส่งผ่านตัวเก็บประจุแยก C8 ไปยังตัวตรวจจับไดโอดบนไดโอดเจอร์เมเนียม VD1 และ VD2 ไดโอดต้องเป็นเจอร์เมเนียม สิ่งเหล่านี้อาจเป็น D9 พร้อมดัชนีตัวอักษรอื่น ๆ เช่นเดียวกับไดโอด D18, D20, GD507 หรือการผลิตจากต่างประเทศ

สัญญาณที่ตรวจพบจะถูกแยกบนตัวเก็บประจุ C9 และผ่านการควบคุมระดับเสียงบน R1 จะไปที่ ULF ซึ่งสร้างขึ้นจากองค์ประกอบที่เหลือของไมโครวงจรนี้

การประยุกต์องค์ประกอบลอจิกในวงจรอื่น

รูปที่ 3 แผนผังของเซ็นเซอร์แม่เหล็กบนองค์ประกอบลอจิก

องค์ประกอบลอจิกในโหมดการขยายสัญญาณสามารถใช้ในวงจรอื่นๆ ได้ ตัวอย่างเช่น รูปที่ 3 แสดงวงจรของเซ็นเซอร์แม่เหล็ก ซึ่งเอาต์พุตจะปรากฏเป็นพัลส์แรงดันไฟฟ้าสลับเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่หน้าขดลวด หรือแกนของขดลวดเคลื่อนที่

พารามิเตอร์ของคอยล์ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์เฉพาะที่เซ็นเซอร์นี้ทำงาน นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะรวมไมโครโฟนไดนามิกหรือลำโพงไดนามิกเป็นคอยล์เพื่อให้วงจรนี้ทำงานเป็นเครื่องขยายสัญญาณจากนั้น ตัวอย่างเช่น ในวงจรที่คุณต้องตอบสนองต่อเสียงหรือการกระแทกบนพื้นผิวที่ติดตั้งเซ็นเซอร์นี้

ทัลจิน หยู เอ็ม. RK-2015-12