8 ЯОМОЩ/J ,'f1AИOA1t;t1·: ТЕАЮ
·v.
с
ТЫСЯЧА llOnEЗHЫX ИДЕЙ
ДЛЯ ПРОФl:ССИОНАJIОВ И .ПЮ& ЕЛЕЙ

Rudolf F. Graf & William Sheets
ENCYCLOPEDIA OF
ELECTRONIC CIRCUITS
VOLUME 7
McGraw-Hill
'lZ
А Division ofTheMcGraw·HiUCom~nies
New York • San Francisco • Washington, D.C. • Auckland • Вogota • Cancas • Lisbon • London
Мadrid • Mexico City • Мilan • Montreal • New Delhi • SanJuan • Siupporr • S~-dnr)· • Tokyo • Toronto
\
.

.
\
В помощь радиолюбителю
Рудольф Ф. Граф и Вильям Шиите
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
ТОМ7
Часть 11
Москва,2000

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
18
33 Схемы драйверов
19
Согласующее устройство 'С м<iлыми искажениями
19
Пьезозвонок
20
Электронный выключатель
20
Схема управления следящим электроприводом
20
Схема управления электроприводом
21
Светодиодная бегущая строка
22
Повышающий преобразователь напряжения
22
Пьезоэлектрический излучатель звука
23
Линейный индикатор на 60 светодиодах
24
1
34 Схемы измернтелей напряженности поля
25
Микромощный детектор поля для 470 МГц
25
Измеритель напряженности поля
26
Металлоискатель
26
Детектор магнитного поля
27
Измеритель напряженности поля с усилителем
27
Цифровой измеритель напряженности поля
27
Аналоговый датчик магнитного потока для магнитометра
29
Измеритель магнитного поля
29
Магнитометр с резонирующим датчиком магнитного потока
32
35 Схемы фильтров
33
Узко~олосный фильтр
33
Поглощающий фильтр любительского радиопередатчика
34- ·
Заграждающий фильтр для радиоприемника
34
Высокочастотный или низкочастотный фильтр на микросхемах
35
Низкочастотный фильтр на 1 МГц или 500 кГц
35
Активный фильтр
36
Схема режекторного ф~льтра
36
Режекторный фильтр без конденсаторов
38

36
37
38
Энциклопедия электронных схем
Фильтр промежуточной частоты с переключаемой полосой пропускания 39
Простой широкополосный фильтр
40
Дозвуковой фильтр .
40
Схема режекторного фильтра с перестройкой от 600 до 3000 Гц
42
Фазовый корректор фильтра нижних частот
43
Керамический согласующий фильтр
43
Полосовой активный фильтр
44
Активный фильтр высоких частот
44
Схемы сигнализации
Схема лампы-вспышки
Мигающие светодиоды
Мигающие светодиоды для модели пожарной машины
Фотореле
«Мигающая радуга»
Мигающий светодиод
Переключающиеся светодиоды
Мигающие светодиоды для модели самолета .
Музыкальный стробоскоп
Расширение допустимого напряжения мигающего светодиода
Увеличение мощности мигающего маячка
Мигающая световая строка :на светодиодах
Мигающая лампа
Мигающий светодиод на одной батарейке
Экономичный маячок
Мигающая неоновая лампа
Световой секундомер
Светодиод с изменяющейся частотой вспышек
Схемы питания люминесцентных ламп
Драйвер люминесцентной лампы с холодным катодом
Люминесцентное освещение с батарейным питанием
Функциональные генераторы
4()
46
46
48
48
49
50
50
51
51
52
53
53
55
55
56
57
57
58
59
59
60
61
Схема функционального генератора с высоким быстродействием
61
ФМ-демодулятор
62
Синхронные генераторы на МАХ038
63
Настольный функциональный генератор со встроенным счетчиком
64
Схема фазовой автоподстройки с делением на N
65
Функциональный генератор на МАХО38
66
Синтезатор частоты
68
Функциональный генератор с цифровым управлением
70
Мощный буферный каскад функционального генератора
72

Содержание
39
40
41
42
43
Игровые схемы
Игровая схема ~орел или решка•
Кто быстрее
Мини-рулетка
Схема ~бросание монеты•
Схемы счетчиков Гейrера
Подключение счетчика Гейгера к IBM
Схема счетчика Гейгера
Трубка Гейгера-Мюллера
Генераторы
Генератор сиrнала ~сброс• - схема контроля напряжения.
Простой широкополосный генератор шума
Звуковой генератор
Простой синтезатор частоты
Цифровой генератор пачки импульсов
Генератор случайных чисел
Схема генератора тоновых посылок
Простой генератор стабильной частоты
Сверхбыстрый генератор одиночных импульсов
' Генератор развертки
Самозапускающийся генератор данных
Генератор розового шума
Преобразователи сопротивления
Преобразователь отрицательного сопротивления
Преобразователь сопротивления
Схемы с элементами инфракрасного из.лучения
DTMF инфракрасный передатчик
Инфракрасн.ый передатчик генератора трелей
Приемное устройство для обнаружения ИК сигналов
Ик передатчик аварийного сигнала
ДешевьЩ ИК фильтр
ИК передатчик монофЬнического беспроводного наушника
Ик приемник аварийного сигнала
"
ИК приемник монофонического беспроводного наушника
Ретранслятор ИК сигнала
ИК устройство приема данных
Локальный ИК приемник канала связи (переговорного устройства)
ИК приемник дистанци6нного управления
Схема сопряжения ИК системы дистанционного управления
с нагрузкой постоянного тока
7
73
73
73
75
75
77
77
78
79
81
81
82
83
83
84
86
87
87
89
91
94
95
97
97
97
99
99
99
100
101
102
103
104
105
106
106
107
108
110

8
Энциклопедия электронных схем
Тестовое устройство ИК ПДУ
110
ИК приемник на фототранзисторе
111
Схема сопряжения ИК СДУ с реле
112
ИК передатчик данных
113
Схема сопряжения ИК СДУ с симистором
113
Датчик на просвет
114
Применение ИК ПДУ в модели железной дороги
114
Дистанционный ИК приемник
114
ИК транслятор
116
Беспроводные наушники
117
1
44 Инверторы
119
Инверторы на логических элементах
119
Стабилизированный малошумящий инвертор напряжения
119
Инвертор на D-триггере
120
45 Лазерные схемы
122
Реле, запускаемое лазерным пучком
122
Запускаемое лазером реле с усилителем
122
Схема возбуждения лазерного диода
123
Схема управления лазерного диода
123
Источник питания 120 В переменного тока для схемы с лазером
124
Дешевая схема управления лазерного диода
125
Управляющая схема одиночного гетероструктурного лазера
126
Лазерный приемник, детектор и аудиосхема
127
Схема модуляции лазерного тока
.1 29
Схема лазерной модуляции
129
Лазерный передатчик ·
130
Схема лазерной модуляции с источником тока
131
Фотоумножительный лазерный приемник с видеоусилителем
132
46 Схемы-защелки
135
~Прозрачная~ защелка
135
Защелка, запускаемая кнопочным переключателем
136
Схема переключателя с блокировкой •
136
Цифровая заше.1ка с особенностью защитного сброса
137
Защел~ на микросхеме 555
138
Однокнопочный выключатель с фиксацией
139
47 Схемы управления светом
140
Регулятор яркости лампы
140
Сенсорный выключатель лампы накаливания
140
Регулятор мощности для новогодней гирлянды
141
Схема для увеличения срока службы ламп накаливания
142

Содержание
9
48
49
50
51
52
Схема включения ночника с автоматическим отключением
Мерцающее дерево
142
143
Схемы, управляемые светом
145
Датчик освещения с гистерезисом
145
Регулятор яркости лампы, управляемьlй звуковым сигналом
145
Датчик отсутствия света
146
~волшебная палочка~
146
Детектор потери света
147
Фотореле
148
Датчик прерывания светового луча
148
Световой датчик смещещ1я предмета
149
Электронный нефелометр.
150
Световая аварийная сигнализация
152
Фотоэлектрический датчик для программируемой системы управления 152
Отражательный оптический датчик
153
Схемь1 нагрузок
155
Активный нагрузочный резистор
155
Двунаправленная активная нагрузка
156
Использо~ие дифференциального усилителя
в качестве нагрузки смесителя
158
Измерительные и тестовые схемы - контроль кабелей 159
Передатчик для проверки кабелей
·159
Приемник для проверки кабелей
159
Определитель замыкания в кабеле
162
Прибор для испытания многожильных кабелей на замыкание и на обрыв 162
Прибор для проверки наличия отражений в кабеле
164
Измерительные и тестовые схемы - контроль емкости 165
Мостовая схема с высоким разрешением
165
Простой измеритель емкости
166
Измеритель емкости с автоматическим выбором предела измерения
167
Адаптер к цифровому вольтметру для измерения емкости
169
Прибор для проверки конденсаторов
171
Прибор для контроля тока утечки конденсаторов
173
Емкостная сенсорная система
173
Измерительные и тестовые схемы -
.
контроль сопротивления
177
Приставка-миллиомметр к цифровому вольтметру
177
Сх(ма Кельвина
178

10
Энциклопедия электронных схем
53
54
55
Измерительный мост Уитстона
179
Прибор для обнаружения обрывов цепи
180
Простой пробник
180
Измеритель малых сопротивлений
181
Миллиомметр
182
Измерительные и тестовые схемы - контроль тока
Измеритель пикоамперных токов
Схема интегрирующего измерителя тока
Источник тока
Схемы индикаторов тока на светодиодах
Схема амперметра Постоянного тока 1
Схема амперметра постоянного тока 11
Измерительные и тестовые схемы - контроль частоты
Частотомер
Измеритель часtоты на основе таймера 555
Измерительные и тестовые схемы - разное
Прибор для проверки элементов схем
Простой мост для измерения КСВ
Хронометр/счетчик
Простой измеритель индуктивности
.Адаптер мультиметра для измерения проводимости
Схема индикатора КСВ со светодиодами
Простой индикатор полярности
Измеритель для· стендового источника питания
Индикатор силы высокочастотного сигнала
Датчик наклона
Устройство регистрации максимального ускорения
Анализатор напряженности голоса
Самокалибрующийся измеритель LC
Шумомер
Схема электроскопа
.
Измеритель уровня сигнала в децибелах
Пиковый индикатор
Схема плотницкого уровня со звуковой индикацией
Испытатель частотных характеристик
30 '33
Ленточный самописец из старого принтера
Испытательный источник напряжения с пульсациями
Расширитель диапазона измерений диаграммного са~юписца
Схема счета импульсов для преобразователя вал-число
183
183
184
185
186
187
188
189
189
192
194
194
195
196
197
199
• 200
202
202
204
205
207
208
208
213
215
215
217
217
220
222
222
224
225

Содержание
11
Адаптер цифрового вольтметра для измерения промежутков времени
и периода колебаний
226
Схема спидометра для велосипеда
228
Прибор для проверки прохождения сигнала
230
Электронный стетоскоп
230
Широкополосный проб1:1ик радиочастотного сигнала
232
Делитель напряжения
232
56 Измерительные и тестовые схемы -
контроль мощности
Схема контроля потребляемой мощности
Схема ватrметра переменного тока
Простой ватrметр
•
57 Измерит~ные и тестовые схемы -
контроль полупрщюдников
Схема для подбора согласованных диодных пар 1
Схема для подбора согласованных диодных пар 11
Схема для тестирования светодиодов
Простой испытатель транзисторов
'
Испытатель полевых транзисторов
58 Измерительные и тестовые схемы -
59
контроль напряжения
Тональный вольтметр
Калибратор напряжения
Звуковой вольтметр
Стандарт напряжения 10,000 В
Схема контроля переменного напряжения
Схема контроля напряжения питания
С'Хема цифровQГО вольтметра
Схема контроля напряжения
Медицинские схемы
Схема Уl!l?авления протезом руки
Сигнализатор уровня жидкости для слепых
,
Генератор биологических сигналов
Путеуказатель
Имитатор звука биения сердца
Измеритель содержания кислорода в крови
234
234
234
236
237
237
238
238
239
239
241
241
242
242
243
244
244
246
246
249
249
250
250
252
253
253

12
60
61
Энциклопедия электронных схем
Микрофонные схемы
Предварительный усилитель для динамического микрофона
Схема включения электретного микрофона .
Схемы различного назначения
Схема перекачки заряда
Ячейка памяти на триггере Шмитта
Усовершенствованная схема ограничителя
Программатор микросхем флэш-памяти
Ключевая схема
Схема электромагнитного подвеса
Регулирование коэффициента усиления от положительных
до отрицательных значений с помощью одного потенциометра
Схема переключателя/аттенюатора на основе рin-диода
Схема гиратора
Схема включения питания с установкой системы в исходное состояние
Логический элемент Исключающее ИЛИ на двух транзисторах
Методика заземления ВЧ усилителя
Простой кодировщик тонов передатчика
ДополнитеJJьная задержка сигнала сброса
Интегратор на основе усилителя с обратной связью
Простая схема громкоговорящей связи
Ячейка памят,И на триггере Шмитта
Устройство с автономным питанием для борьбы с насекомыми
Увеличение тока логического элемента
Оптронная схема развязки
Управляемый напряжением ограничитель амплитуды
Оптронный выключател!>'с быс,трым восстановлением
Имитатор стабилитрона
Повышение стабильности повторителя напряжения
ПодклюЧение источников питания к схеме на операционных усилителях
Схема для создания «виртуальной земли~
Оптронный переключатель с быстрым восстановлением
Типовой симисторный ключ для индуктивной нагрузки
Модель человеческого тела
«Охранное~ заземление
Схема сброса микроконтроллера с увеличенным импульсом
Потенциометрический датчик положения
Ограничение пределов регулирования потенциометра
Интерфейс для схем КМОП
Типовой симисторный ключ для резистивной нагрузки
Частотная компенсация в импульсном регуляторе напряжения
с постоянным временем выключенного состояния
Недорогой источник аварийного освещения
Ячейка памяти с кнопочным управлением
255
255
256
257
257
257
258
258
260
'260
261
263
263
264
265
266
267
267
268
270
271
271
274
• 274
275
276
277
278
278
280
280
281
281
282
283
284
285
285
285
286
288
288

Содержан.ие
62
63
Схема вьщеления сигналов ЭДС самоиндукции
Токоограничитель переменного тока с малым уровнем радиопомех
·Умножитель частоты на основе усилителя
Использование микрополосковой линии для передачи
коротких импульсов
Способ умецьшения наводок на вынесенный регулятор усиления
Расширитель динамического диапазона эхосистем
Схема делитмя частоты на 2 на основе ИС 4013
Метод борьбы с паразитной емкостью
· Источник питания на.основе переключаемых конденсаторов
Регулируемый фазовращатель
Длинноволновый приемник прямого усиления
Схема подавления -«дребезга~ контактdв
Эмуляция резистора, управляемого напряжением,
с помощью умножителя ,
.
Схемы питания по постоянному току И С NE602
Схе.мы выходных цепей ИС NE602,
.r
1
Схемы выходных цепей И С NE602 для промежуточной частоты
Широкополосные входные цепи ИС NE602
Настраиваемые выходные цепи И С NE602
Конфигурации выходных цепей И С NE602
Широкополосные выходные цепи И С NE602
Входные цепи И С NE602
Конфигурации входных цепей И С NE602
Резонансные входные цепи И С NE602
ИнтерполируЮщий фазовращатель для звуковых частот
УПЧ на 30 МГц и источник питания для системы связи
на частоте 10 ГГц на диоде Ганна
Линейка УПЧ для диапазона ЧМ
Схема усреднения сигнала
Регулируемый источник тока (0-5 А)
Схемы смесителей
Смеситель на основе усилителя MMI С
"'-
Смеситель стереосигнала типа JamMix
Схема преобразователя радиочастоты на ИС NE602
Смеситель звуковых сигналов
Двухканальный смеситель звуковых сигналов
Схема смесителя на основе И С NE602
Схемы для моделей
Звуковой сигнал д.Ля модели поезда
ШИМ контроллер модельной железной дороги
Система освещения М!>дели спортивного автомобиля
Сигнальные огни переезда в модели железной дороги
Схема для циклического движения поезда вперед-назад
13
289
291
291
292
292
293
295
296
296
298
299
300
302
303
304
305
305
306
306
307
307
308
309
310
310
312
313
313
316
316
316
318
318
319
320
321
321
322
322
324
326

14
64
65
66
67
Энциклопедия электронных схем
Прерыватель тока сигнальных ламп для переезда
в модели железной дороги
327
Имитатор лампы светофора в модели железной дороги
327
Схема световой сигнализации переезда в модели железной дороги
328
Сигнал контроля пути в модели железной дороги
329
Стартовые огни для гонок
329
'
Схемы модуляторов и демодуляторов
Синхронный АМ детектор на основе АЦП
АМ модулятор на основе усилителя-ограничителя
Схемы датчиков уровня жидкости и влажности
Датчик воды I
Датчик воды II
Прибор для ко.нтроля влажности почвы
Датчик дождя
Система управления поливом, работающая на переменном токе
Управление системой полива с помощью радиочастотного
датчика влажности
Индикатор уровня воды
Устройство для контроля содержания влаги
Схема управления автоматической системой полива
Схемы управления электродвигателями
Схема управления электродвигателем постоянного тока
Схема слежения за лучом света
Регулятор скорости вращения вентилятора
Мостовая схема питания электродвигателя переменного тока
Мостовая схема питания электродвигателя
Схема управления электродвигателем инкубатора
Схема управления скоростью вращения вентилятора
Схема привода шагового электродвигателя
Регулятор скорости вращения электродрели
Схема управления электродвигателем переменного тока
Регулятор скорости вращения электродвигателя ·
постоянного тока с постоянным магнитом
Схема включения электродвигателя, управляемая светом
Схемы для мотоциклов
Схема тревожной сигнализации для мотоцикла
_
Схема прерывателя для указателей поворотов мотоцикла
Переговорное устройство для мотоцикла
332
332
332
335
335
336
336
337
338
339
340
341
343
344
• 344
345
346
346
346
348
350
350
351
351
352
354
356
356
357
357

Содержание
15
68 Музыкальные схемы
359
Аналоговый блок задержки-для гитары
359
Видеомузыкальное устройство
359
69· Антишумовые схемы
367
Схема подавления фона на частоте 60 Гц
367
Схема подавления шума звуковых частот в напряжении питания
368
70 Схемы для операционных усилителей
370
Стабилизация обратной связи по постоянному :гаку
370
Связь операционных усилителей по постоянному току и смещение
370
Общая обратная связь по пострянному току в схеме
на операционных усилителях
371
Схема для тестирования операционных усилителей
371
71 Оптронные схемы
373
Прецизионный выпрямитель с оптронной изоляцией
373
Мультиплексор аналоговых сигналов с оптронной изол~цией
374
72· Схемы для осциллографов
376
Блок задержанной развертки
376
Портативный калибратор осциллографа
371
Калибратор осциллографа
378
Схема для создания калиброванного сигнала
379
Двухканальный коммутатор входа осциллографа
380
Смеситель для осциллографа
382
Двухканальный коммутатор для осциллографа
383
73 Схемы генераторов звукового ~иапазона
385
Схема звукового генератора l С.[ ~3!
385
Трехтональный генератор
386
Трехчастотный звуковой генератор
386
Простой звуковой генератор на основе трансформатора
388
Генератор по схеме моста Вина
389
Генератор на основе двойного Т-моста
390
Звуковой генератор с кварцевой стабилизацией
390
Генератор на однопереходном транзисторе
39::!
74 Схемы генераторов - генераторы Хартли
393
Генератор Хартли с перестраиваемой частотой на ИС NE602
393
Генератор Хартли _
393

16
75
Энциклопедия электронных схем
Генератор Хартли на ИС NE602
Перестраиваемый напряжением генератор Хартли
на полевом транзисторе с рn-переходом
Модифицированный генератор Хартли .
Перестраиваемый генератор Хартли с буферным усилителем
Генератор Хартли на полевом транзисторе с рn-переходом
Разные схемы генераторов
Генератор на основе усилителя
Генератор с искровым промежутком
Схема генератора на И С NE602
Генератор на операционном транскондактансном усилителе
Генератор на 32 кГц
Прецизионный кольцевой генератор
Гетеродинный индикатор резонанса
Стабильный генератор с индуктивной настройкой
Схемы гетеродинов на ИС NE602
Генератор на ИС NE602 с амплитудной модуляцией
Генератор на полосковой линии
Генераторы с высокой стабильнос:гью
Кольцевой генератор на инверторах ТТЛ
Малошумящий генератор
Генератор Франклина
Генератор на неоновой лампе
Малошумящий регулятор постоянного тока для генераторных схем
394
394
395
396
397
398
398
398
399
399
400
400
401
402
403
404
405
406
407
408
408
409
410

ПРЕДИСЛОВИЕ
Эта книга содержит примерно 400 новых принципиальных электрических схем,
которые расположены по основным категориям. Для удобства читателей каждая
из описанных схем проиндексирована и снабжена ссылкой на оригинальную пуб­
ликацию. Собранная здесь информация может использоваться как готовое реше­
нне либо послужить основой для создания собственных электронных схем в са­
мых разных областях техники.
Составители выражают искреннюю благодарность и признательность предста­
вителям электронной промышленности и Издателям, которые л:~qбезно 'разреши­
ли использовать при подготовке ~Энциклопедии электронных схем~ некоторые.
материалы.
Авторы благодарны также Таре Трокслер, чья работа по подготовке текста
и внимание к данному проекту позволили вовремя представить рукопись издателю.
Рудольф Ф. Граф μ Вш~ьям Шиите
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
Предлагаемая книга - вторая из· серии схемотехнических сборников издательства
~дмк~. В отличие от американского издания "Encyclopedia of Electronic Circuits.
Volume 7", содержащего в одном томе более 1ООО страниц, русское выпускается
в трех частях с сохранением сквозной нумерации глав. Такое деление связано с же­
JJанием издательства ускорить выход книги в свет, а также с необходИмо~тью
тщательной проверки и серьезной редактуры оригинала в связи с большим коли­
чеством обнаруженных ошибок и неточностей. Все исправления с согласия вла­
дельцев прав на книгу внесены непосредственно в тексты и рисунки:
Издательство ~дмк~ заинтересовано в полученИи читательских отзывов на
книгу •Энциклопедия электронных схем. Том 7. Часть 2~ и с благодарностью
примет любые замечания и пожелания, касающиеся этого сборника, а также пред­
ложения по поводу возможного выпуска предыдущих томов "Encyclopedia of
Electronic Circuits" (тт. 2-6) на русском языке.

ГЛАВ.А 33
СХЕМЫ ДРАЙВЕРОВ
cornACYIOЩEE УСТРОЙСТВО' с МАЛЫМИ ИСКАЖЕНИЯМИ
+Vs
R& 49.1
----]Общий
Общий
Electronic Design Analog App/ications
Рис. 33.1
Низкий уровень искажений схемы согласования сохраняется вплоть до ±0,5 А
и нагрузок 10 Ом и ниже. Схема построена на ОУ с низким входным током и ма­
лым напряжением смещения, поэтому может быть непосредственно подключена
к источнику сигнала. Коэффициент усиления равен 1 + R2/R1. Для сохранения
НИЗКОГО уровня искажений фильтрующие конденсаторы ПО цепям ПИТаI,!ИЯ необ­
ХОДИМО расположить в непосредственной близости от микросхемы усилите.~я.
Электролитические конденсаторы СЗ, С4 должны обладать низким сопропш.1е­
нием (ESR), поэтому лучше исп,ользовать, например, танталовые.

20
Popular Electronics
Энциклопедия электронных схем
ПЬЕ303ВОНОК
R2
1MEG
С1
.0 01
АЗ
1К
V+
Рис. 33.2
Генератор низкой частоты с внешним запуском построен на двухвходовых инвер­
тирующих логических элементах U1-a и U1-b . Умощняющий транзистор комму­
тирует пьезоэлемент, последовательно с которым включена катушка индуктивно­
сти L1, увеличивающая громкость звучания.
E/edronics Now
ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
~.r вv
12V
125mA
Лампа
...-
125mA
+
2N2222 j
1
12V :
-
Рис. 33.3
Незначительный слабый ток через базу транзистора управляет большим током
коллектора. Если замкнуть выключатель, лампа загорится.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ СЛЕДЯЩИМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
Показанная на рис. 33.4 схема вырабатывает пилообразный сигнал, который пред­
назначен для установления порога срабатывания другого таймера типа 555. Эти

Схемы драйверов
+5V
R11
5К
См.текст
Popu/ar Eledronics
s квыводу5
микросхемы U1
21
Рис. 33.4
таймеры входят в схему управления сервомотором, который осуществляет пере­
мещение механизма на определенный угол. Следует учитывать, что для больших
периода~ времени переключения необходимо увеличивать номиналы резисторов
R6 и R7, а конденсатор С2 должен быть с малой утечкой. Облегчить решение
проблемы поможет применение КМОП таймера типа 7555. Его малые входные
токи позволяют использовать приемлемые номиналы С2, R6 и R7 для получения
больших постоянных времени.
·
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
Popu/ar Electronics
Питание a---.....------t1----..... -.+5V
"Земля"
R1
10К
+С1
1μF
Рис. 33.5

22
Энциклопедия электронных схем
Показанная схема мультивибратора вырабатьшает импульсный с·игнал, пропор­
циональный углу поворота сервопривода в диапазоне 90°, путем изменения сопро­
тивления потенциометра R2.
СВЕТОДИОДНАЯ &ЕrУЩАЯ СТРОКА
АкМ1111е llillQl'8I
НИ31СDrО урс11111
CSICS2GNDАОА1А2АЗ
,00 Q1 Q2 QЗСБРОС,
К~счеrмку
E/edronics Now
+5V
Рис. 33.6
В зависимости от двоичного кода на входе схемы демультиплексор выбирает один
из выходов и включает соответствующий светодиод. Сигнал сброса постУ.пает
после включения всех 12 светодиодов. (При необходимости устройство может
быть переделано на 16 светодиодов. - Прим. ред.)
ПОВЫШАЮЩИЙ ПРЕО&РАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
Выходное напряжение преобразователя +8,5 В предназначено для резистивных
тензопреобразователей и других первичных датчиков, не зависящих от стабиль­
ности питающего напряжения, а также от величины пуЛьсаций. Эта схема содер­
жит преобразователь напряжение-частота, построенный .на триггере Шмитта
и работающий на частоте 20 кГц, выходной сигнал которого поступает на схему
умножения. Колебания возникают при перезаряде конденсатора С 1 через резис­
тор R1. Когда на выходе триггера высокий уровень, конденсатор заряжается
и напряжение на нем Повышается до верхнего порога переключения. Триггер пе­
реключается, напряжение на его выходе переходит на низкий уровень и конден­
сатор начинает разряжаться. При уменьшении напряжения на конденсаторе до
нижнего порога переключения выход триггера переходит снова в высокое со­
стояние, и процесс продолжается.

Схемы драйверов
23
Са 10μF 16V
+
R1 2,7к
+5V
D1
1N914
~-......--н-..:..+ __. ___ __+ - - - - - -о
Выход
1117414
+8,5V
D2
4,7nF
10μF 16V
E/edronic Design
Рис. 33.7
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ЗВУКА
(а)
(6)
Popular Electronics
----------. 3-2)в
Вы1Юд
обJяпюй связи
-
RES1
РКМ8-ЗАО
С1
1nF
1~~
Рис. 33.В
Пьезоэлектрические элементы с, тремя выводами обычно управляются схемами
на транзисторах (а) или логическими элементами (6).

24
Энциклопедия электронных схем
ЛИНЕЙНЬIЙ ИНДИКАТОР НА 60 СВЕТОДИОДАХ
Эта схема полезна как дополнительный линейный индикатор минут в электрон­
ных часах или как беrущая строка различного назначения.
~1.()
~
~1.()
~!' --
~1.()
~!'- -
~1.()
~
~
!' --
m
ф
з:
~~
~~:о
mоg;
~~х
~:s::о
<(з:m
Eledronics Now
ф
(.)
С')
<(
6<(
.,...
1.()
(.)
С')
<(
6<(
;;;
о
С')
<(
6<(
-
1О
(.)
С')
<(
6<(
...,..___ _,..~
С')
<(
N
<(
(.)
о
а.
\О
(.)
1.()
о
------"мо
""" ________"о
о
Рнс.,33.9

ГЛАВА 34
CXEMbl ИЗМЕРИТЕЛЕЙ
НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ
МИКРОМОЩНЬIЙ ДЕТЕКТОР поля для 470 мrц
9Voc
2Х9.1Ш1
Linear Тechnology
!
кмоп. а
ОJtЮЩфВЗЯ
(CD4047) а
Рис. 34.1
Эта схема стандартного L/C измерителя напряженности поля с небольшими
изменениями предназначена для частоты 470 МГц. Для согласования диода
и четвертьволновой антенны и получения хорошей чувствительности
служит четвертьволновая коаксиальная линия. Смещение детекторного полу­
проводникового диода улучшает чувствительность дополнительно на 10 дБ.
Сигнал с детекторного диода воспринимается LTC1440 - микромощным ком­
паратором, а второй диод является опорным (для сравнения). Диод Шоттки D1
детектирует входной модулированный сигнал и создает смещение на неин­
вертирующем входе компаратора. Выходной снrна..1 ко:мпаратора запускает
одновибратор, вырабатывающий выходной импульс. Потребление схемы от ис­
точника питания составляет около 5 мкА. Кро:\[е того. незначнте.1ьную до­
полнительную.мощность потребл~ет одновибратор. Чувствительность устройства
превосходная: оно может улавливать мощность излучения 200 мВт на расстоянии

26
Энциклопедия электронных схем
100 футов (около 33 м). Дальность обнаружения сигнала зависит от рабочей часто­
ты, ориентации антенны и окружающих препятствий. На расстоянии около 10 фу­
тов (3,3 м) может быть зафиксировано излучение мощностью всего несколько мил­
ливатт на частоте 470 МГц.
Popular Electronics
ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ
АNТ1
С1
ЭЭОрF
М1
5ОрА
Рис. 34.2
На рисунке представлен простой измеритель большой напряженности поля для
настройки передатчиков или антенн. Стрелочный микроамперметр на 50 мкА
показывает уровень сигнала. Антенна цредставляет собой штырь длиной 24 дюй­
ма (61 см).
10К
Popular Electronics
МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ
~ кatyllJIC3
с ЩQ!8Н1О1 (2705)
~...,_ЛЛЛJL
__-0 Выходная­
часrоrа
Рис. 34.3
Этот изящный детектор неоднородности грунта использует специальную nере­
менную проницаемость катушки с сердечником. Выходная частота~енератора
изменяется с ориентацией катушки.

Схемы измерителей напряженности поля
Popular E/ectronics
ДЕТЕКТОР МАГНИТНОГО ПОЛЯ
~
27
Рис. 34.4
Катушка реле может стать основой детектора магнитного поля. Слабый сигнал
с катушки усиливается ОУ, на выходе которого включен индикатор на светодиоде.
1
ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ С УСИЛИТЕЛЕМ
Popular E/ectronics
С1
ЗЗОрF
Рис. 34.5
В этом измерителе напряженности поля постоянное напряжение, произведенное
детектором D1, усиливается транзисторами Q1 и Q2. На выходе усилителя в ка­
честве звукового индикатора подключен пьезоизлучатель BZ 1, причем уровень
звука зависит от напряженности поля. Антенна представляет собой штырь дли­
ной 24 дюйма (61 см).
Устройство может быть использовано инвалидами по зрению.
ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ
Этот измеритель напряженности поля (рис. 34.6) использует ЖКИ дисплей щи­
тового прибора, но может применяться и любой подходящий модуль (со шкалой
,
на 1 В). Радиочастотный сигнал с антенны детектируется диодами 1N34A и через
фильтр поступает на операционный усилитель типа LM324. Его уси.1ение регули­
руется потенциометром 1 МОм. Выходной сигнал с усилителя поступает на щи­
товой прибор.

ОУ
LM324
IN4001
1МОм
поrенциомеrр
@
@
___....a:Jo;oooo~~
РМ-128
с ЖКИ диспnеем
Pl
Перемычrd
N
00

Схемы измерителей. напряженности поля
АНАЛОГОВЫЙ ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОТОКА
ДЛЯ МАГНИТОМЕТРА
Electronics Now
Синусный датчик
.0.1
:х:
о
~1111~~!Управление
29
Рис. 34.7
Синусоидальный сигнал управления звуковой частоты создает магнитное поле
в тороидальном сердечнике. Это поле взаимодействует с внешним магнитным по­
лем. Слабые сигналы в ортогональных обмотках на сердечнике пропорциональ­
ны наттряЖенност11 поля. Датчик магнитного потока выполнен на сердечнике Mag-
netics 50086-2F. Обмотка управления включает 143 витка провода калибром 30,
а в ортогональных обмотках содержится по 1ООО витков калибром 35.
ИЗМЕРИТЕЛЬ Мдrнитноrо попя
На вход измерителя магнитного поля подключена катушка из 12 витков, которая
f
служит для обнаружения магнитного поля. Для дистанционного зондирования
может использоваться внешняя катушка. Магнитное поле, воспринимаемое ка­
тушкой, проявляется в виде напряжения, пропорционального напряженности
поля и частоте. Оно поступает на вход многокаскадного усилителя IСЗ-а, IСЗ-Ь
и IСЗ-с. В первом каскаде усилителя с помощью резисторов R1 и R2 установлен
коэффициент усиления 3,3. Общий коэффициент преобразования составляет
100 мкВ/мкТл или 100 мВ/мТл. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) на
микросхеме I С 1 имеет диапазон полной шкалы 2 В. В связи с этим минимальный
диапазон измерения составит 20 мТл на всю шкалу. ОУ IC3-a усиливает сигнал
к нормированному уровню 100 мкВ/мкТл. Далее сигнал усиливается в 1, 100, или
10000 раз ОУ IСЗ-Ь и IC3-c . Три каскада усиления обеспечивают диапазоны 2 мТл,
200 мкТл и 2 мкТл на всю шкалу. Элементы R3 и С3 и R12 и С7 устанавливают
частоту среза частотной характеристики в точке 20 кГц, которая компенсирует
пропорциональную частоте чувствительность катушки связи. ОУ IC3-d выпол­
няет функцию точного выпрямителя и пикового детектора. Выходной сигнал
с него поступает на АЦП и ЖКИ дисплей. Компоненты R25 - R29 и С13 - С17

30
+W
81 ~J
Батарея 1
алкалиновая,1
9V ..!. .
+С6
Щ1f
С3
011 μF
+
R10
1К
R4
юn
E/ectronic Experimenters Handbook
R19
46.4К
С11
100μf
С9
8.8pf
+
R15
33.2К
Энциклопедия электронных схем
R18
51.1К
D2
1N4148
R21
L--~..--~ 1МЕ6
L1
+ С10
1a.af
Установка
нуля
·~
S2·a /
('
1
1
1,'
SH }"
1 ._____
s2-cl /1/ о-
Рис. 34.В (1 нз 2)

Схемы. измерителей напряженности поля
ТР2 ТР1
С13
R28
~PF
100К
R20
42.2К
С16
С17
С14
С15
0,1 JtF
+W
С2
R24
1М
E/ectronic Experimenters Handbook
C+R
33 C-R
32 сом
31 +IN
+V
-V
31
Рис. 34.8 (2 нз 2)

32
Энциклопедия электронных схем
используются I С 1, чтобы установить время преобразования, тактовую частоту
и опорное напряжение. Десятичные точки управляются IC2 в зависимости от вы­
бранного переключателем S2 диапазона. Транзисторы Q1 и Q2 чувствуют пони­
жение напряжения батареи и включают сигнализацию разряда, батареи на ЖКИ
при достижении уровня 7 В.
МАfНИТОМЕТР С РЕЗОНИРУЮЩИМ ДАТЧИКОМ
мАrнитноrо потокА
56К
0.1 μF
Electronics No-w
JUlЛJL
Цифровой
выход
Аналоговый
10μF I
выход
Рис. 34.9
Сердечникпри включении входит и выходит из насыщеЕ:ия. Выходные импульсы
изменяются пропорционально напряженности поля, направленной по оси датчи­
ка. Катушка датчика имеет 2000 витков на пермаллоевом ленточно:\1 сердечнике.
Импульсный выходной сигнал может быть использован в PIC илп .Jругом мuкро­
контроллере.

ГЛАВА 35
CXEMbl ФИЛЬТРОВ
УЗКОПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР
С1
470 pF
ln о~---1) -------t
73 Amateur Radio Тoday
сз+
100μ:.L
+12 VDC
С2
1μF
С4
0.1 μF
~.>-
6
---
.. ...-- r-""' Out
АЗ
1k
Рис. 35.1
Схема фильтра основана на неинвертирующем усилителе с положительной обрат­
ной связью. Операционный усилитель включен по схеме повторителя с единичным
усилением путем соединения выхода с инвертирующим входом. Частотно-зависи­
мые RС-цепи подключаются между выходом усилителя и неинвертирующим вхо­
дом, что обеспечивает некоторую положительную обратную связь. Центральная
частота определяется таким образом:
2- 593

34
Энциклопедия электронных схем
Fc = 1 / [2nR1 (С1С2) 112],
где Fс - центральная частота в герцах, R1 - в омах и С1, С2
-
в фарадах.
поrлощАющий ФИЛЬТР
ЛЮ&ИТЕЛЬСКоrо РАДИОПЕРЕДАТЧИКА
г-------------,
1
L1
L2
1
1
0.ЗμН 0.21 рН
1
1
1
1
1
1
1
t---
1
1
1
1
1
-~--+
J2к
антенне
г----R1--,
1
500
1
1
Пассивная 1
1
нагрузка 1
~ф'
Wf
L----- __ J
1
J1к
1
JЗк
передатчику t.C»--+---ill--+--И---4~--f<)) пассивной
нагрузке
Popular Electronics
Рис. 35.2
Этот фильтр напра.вляет энергию с частотой выше 30 МГц к эквиваленту нагруз­
ки и рассеивает ее в виде тепла вместо отражения обратно на передатчик. Погло­
щающий фильтр основан на классической схеме Weinreich и Carroll, известной
с 1968 года. Низкочастотная и высокочастотная секции фильтра отделены друг от
друга (хотя находятся в одном корпусе) для устранения взаимовлияния. При из­
готовлении этого фильтра катушки индуктивности следует намотать на феррито­
вые кольца. В качестве альтернативы можно выполнить индуктивности без сер­
дечников, а необходимые параметры определить по номограммам, приведенным
в справочнике «The ARRL Handbook for Radio Amateurs~.
ЗАrРАЖДАЮЩИЙ ФИЛЬТР ДЛЯ РАДИОПРИЕМНИКА
Фильтр включен между разъемом головных телефонов или громкоговорителя. Вы­
ход приемника должен иметь полное сопротивление 8 Ом или больше.. Поскольку
схема обеспечивает усиление полосы частот и имеет низкоомный выход, при ис­
пользовании этого фильтра не должно быть проблем. Его частотная характерис­
тика резко спадает на частоте 800 Гц. При ослаблении -6 дБ ширина полосы час­
тот равна -300 Гц; при О дБ ширина полосы составляет приблизительно от 350 Гц
до 2 кГц. Этого обычно достаточно для существенного ослабления радиопомех от
соседнего канала. Однако при узкой и резкой характеристике, свойственной для

Схемы фильтров
SK1
Низкий
51
Вкл./Выкл. ·
LS1
40-80l1.
'---._------------+-----------......------w.
35
Electronic Experimenfers Handbook
Рис. 35.3
приемника с фильтром, применение схемы становится затруднительным, посколь­
ку полезный сигнал имеет тенденцию дрейфовать из полосы пропускания и мо­
жет потеряться.
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИЛИ НИЗКОЧАСТОТНЫЙ·ФИЛЬТР
НА МИКРОСХЕМАХ
LTC1560-1
ЗООрF ЗООрF
V1н-1~
l8.1k
0.1μF i::..:;f 001μF
15V
T0.1μF
-15V
Vouт
Linear Technology
Рtк. 35.4
В этом фильтре используются микросхемы LTC1560-1 и LT1360 фир~tы Linear
Technology.
НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР НА 1 МГЦ ИЛИ 500 КГЦ
В данном низкочастотном фильтре (рис. 35.5) используются микросхемы фирмы ·
Linear Technology LTC1560-1 и LT1360. Его основная особенность состоит в том,
что с помощью переключателя может быть изменена частота.
2*

36
Linear Тechnology
LTC1560-1
0.1μF ~ 0.01μF
Энциклопедия электронных схем
-----Vouт
(OR 5V)
.-в._.-:-_.,___,.._ 5V
.
j
Рис. 35.5
АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР
Компоненты с равными номиналами могут иметь весьма серьезное преимущество
при проектировании фильтров и учете стоимости комплектующих, их цене и де­
фицитности. Например, можно сравнить активный фильтр нижних частот третье­
го порядка (фильтр Баттерворта) с применением одинаковых по величине резис­
торов или конденсаторов. Особенность нормированного фильтра - одинаковая
частота среза для низкочастотного и высокочастотного исполнения. На графиках
(рис. 35.6) приведены сравнительные кривые идеального, нормированного и низ­
кочастотного фильтра Саллена-Ки. Обр~щает на себя внимание хорошая сходи­
мость фильтров - нормированного и Саллена- Ки с идеальщ>й ~арактериС'rикой
в пqлосе ослабления. Графики ошибки были созданы по разности между реаль­
ными и идеальными характеристиками фильтра. Графики указывают, что норми­
рованный фильтр достигает результатов эффективности, схожих с фильтром ни~­
них частот Саллена- Ки.
СХЕМА PE)J(EKTOPHoro ФИЛЬТРА
Основа этой схемы (рис. 35.7) - неинвертирующий усилитель с частотно-зависи­
мой положительной обратной связью. Операционный усилитель включен по схе­
ме повторителя с единичным усилением путем соединения выхода с инвертирую­
щим входом. Дополнительно имеется контур слабой положительной обратной
связи через RС-цепочку, которая включена между выходом и неинвертирующим
входом. Центральная частота определяется как
Fc =.1 / [27tR1 (С1С2) 112],
где F с - центральная частота в герцах, R1 - в омах и С1, С2....,.. в фарадах.

Схемы филь трав
Идеальный фильтр Баперворта
Eldeal
{а)
-50
rn
а.
~
.й
с:;
:s:
-&
х
- 100
:т
<t:
-1 50
-200
{б)
Electronic Design
R1oad
1k Нормированный фильтр
Баперворта
Фильтр Саллена-Ки
Баперворта
R2ь
5.о-.-------чs:..::.- -----------,... ----------~ - --------
1
1
4.0~
3 D~-
•
1
1
2.0~.
1
1
1
1.0~·
1
1
о1
1
1
·
Рассогласование ·
фильра Саллена-Ки
Рассогласование
1
1
J
1
1
1
1
•
.•
J
Норми- •
рованный:
:
. нормированн9го фильра
Саллена-Ки ,
-1.01----------.-r----------т-----------i-
-
-
-
-
-
-
-
-
-;
100 Hz
1.0 kHz
10 kHz
180 kНz
1.D МНz
Частота
37
Рис. 35.6

38
Энциклопедия электронных схем
ln
13 Amateur Radio Тoday
С1
SOOpF
АЗ
>-~--------о Out
С2
1μF
РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР &ЕЗ КОНДЕНСАТОРОВ
Частота режекции фильтра равна
fN = [(ALP/ Аир) (Rz2/ Rz)] fo,
Рис. 35.7
где А1Р и АиР - коэффициенты передачи низкочастотного (f =О Гц) и высокочас­
тотного (f << f0 ) сигналов соответственно. Обычно
(ALP/Аир) (Rz/Rzt) = 1,
поэтомуfN= f0,аf0= 1/ [21t(RFC)).
В этой схеме RF = RF1 = RF2и С = С1 = С2. Ширина полосы пропускания на
уровне -3 дБ определена следующим соотношением:
ВW_ЗдБ=fN/Q,
гдеBW_3:iБ= fн - f1.
Добротность фильтра влияет на ширину полосы пропускания (на частоте ре­
жекции) и связана с отношением резисторов Rz 3 / Rz 1 и Rz 3 / Rz2. Другими сло­
вами,
Q= Rzз/Rzi = Rzз/ Rz2·
Добротность также связана с RQ следующим отношением:
RQ= 25кОм/ Q-1.

n
:::1
m
.,, е
m :S:
~ ::.
оо;
.с .,,
)> :::1
m-а
==о
о
:S:c З:
m
:::1 ЭЕ
0<
::.
-t
оо
n.с
ож
:S:c О
:::1 :S:c
.,, .с
о)>
:::1 n
<-t
nO
~-t
)> о:
ж
:s:
::а
Вход
НРО FADJ ВРО FADJ LPO IN-
GND
v-
VIN1
12
&NC
V+ VO
11
-15v
+15 v
НРО FADJ ВРО FADJ LPO IN-
e----
2-t VINЗ
VIN1 12
Выход
3
&NC
VIN2 IN+ - GND
V- V+ VO 1-------4 .-+ -11
RQ R12 1...С2--4--1-1 __ __10 _ __ ..
4·99 k UAF42
lPVo
1
-------~
-15V
+15 v
-ln
Vo
(вспомогательный ОУ)
n
х
ф
s:
о:
-8-
::s:
:::i
о­
-!
-о
о
СР

40
Энциклопедия электронных схем
01
02
С7
FILTER
Сб
04
05
N0.1
R2
R5
С5
R1
":"
R15
" ::"
470!1
Выход
+12VDC
S1
R16
470П
А11
С4
07
08
С2
FILTER
N0.2
R10
09
R9
А7
":"
~ори/аг Electronics
Рис. 35.9
ПРОСТОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР
Очень простой широкополосный фильтр может быть реализован на усилителе
с обратной связью, аналогичном AD830 или LTC1193 (рис. 35.10). Элементы R1
и С определяют реальную передаточную функцию фильтра, в то время как R2 необ­
ходим для обеспечения заданного входного сопротивления в диапазоне рабочих
частот AD830. Следующие выражения показывают, что эта величина постоянна:
Z1i s)=[R2(1+sСR1)]/2[1+(sСR2)/2],
Vоuт<s)/VIN= (-1
-
sСR1)/(1+sСR1),
Vouт(ro) / VIN = 1.
Фазовая характеристика Vоuт / V1N имеет вид 180° - 2tan- 1 (ro С R1).
Как следует из первого уравнения, чтобы получить Z1N (ro) = R1, вел·ичина R1
должна быть равна R2/2. Выбор конденсатора С определяет фазовую характери- с
стику.
Фаза-частотные характеристики фильтра приведены на рис. 35.10 при емкос-
тях конденсаторов С от 1,5 мкФ до 150 пФ.
'
ДОЗВУКОВОЙ ФИЛЬТР
Эта схема (рис. 35.11) похожа на фильтр высоких частот пятого порядка, но на час­
тоте 20 Гц он обладает ослаблением в 1 дБ. Однако уже на частоте 17,3 Гц сигнал

Схемы фильтров
-
- r--...
--
---
-
.... .
--
l"'--.r- -
l'--. r-..
r--....1'--.
~
r..
'-
180°
"\л'
>,
v"
"'
v\
\ "С: 0.15μF'\_c=15 nf '\ "'C:1.5nf \
r
/
'r-.
:.......r-....
"
C:1.5μF
'-.
"r--.
!'--.. ,..,
-
--
100
1k
10k
100k
Частота
E/ectronic Design
Vout
111
С:150 pf
1 8'.
1~
"
с =1.5 nf
to1.5 -p.f
('\
1\
с= 150pf
\
""'
!'-
\
--
"""'"- :~ \
\',
"
~
1М
••
+5dB
OdB
·5dB
41
Рж. 35. 10
ослабляется на -3 дБ, а при 13,6 Гц ослабление достигает -10 .JБ. Коюенсаторы
С1 - CS должны иметь одираковую емкость, допускается раз.1нчне не более 1%.
Отклонение емкости от номинала не так важно. поско.1ьку в.111яет на ширину
частотной характеристики. Неодинаковость е~~костн конденсаторов С1 - CS
увеличивает неравномерность ослабления фи.1ьтра Баттерворта. Все резисторы
имеют отклонение 1%.

42
Энциклопедия электронных схем
Elektor Electronics
СХЕМА РЕЖЕКТОРНОГО ФИЛЬТРА
С ПЕРЕСТРОЙКОЙ ОТ 600 ДО 3000.ГЦ
Вход
С1
470 pF
1Настройка 1 ~~
73 Amateur Radio Тoday
cs+
100μ':!
R2
10k
>6.;;.__-е------о В~ход
С2
1μF
в
R6
1k
+
,r1~μF
С4+
100μ:.L
·12
+12
V0C VDC
Рис. 35. JJ
Рис. 35. 12

Схемы фильтров
43
На рис. 35.12 приведена схема режекторного фильтра с диапазоном регулировки
от 600 до 3000 Гц, применяемая радиолюбителями в течение ряда лет. Такой
фильтр используется для подавления сигналов нежелательных радиостанций
и может быть включен между выходом на головной телефон и входом усилителя
мощности.
ФАЗОВЫЙ КОРРЕКТОР ФИЛЬТРА НИЖНИХ ЧАСТОТ
E/ektor E/ectronics
Рис. 35. 13
В некоторых устройствах требуется, чтобы ширина полосы частот сигнала звуко­
вой частоты ограничивалась, но при этом фазовое соотношение с исХО.1НЫ.\1 сиг­
налом было сохранено. Такое требование выполняется, в частности, в ко.Jере сис­
темы с цифровым звукопроцессором, если низкочастотный фн.1ьтр соелшнть
с широкополосным и сравнить отфильтрованный сигнал на выхо.Jе с снгна.1ом,
прошедшим широкополосный фильтр. Фазовые характерисn1Ки широкопо.1осно­
го фильтра первого порядка и фильтра нижних частот второго порЯ.Jка аналогич­
ны. Такая комбинация фильтров показана на левом рисунке. 3.Jесь широкополос­
ная часть схемы выполнена на IC1a, а низкочастотная - на IC1b. На уровне -6 дБ
частота среза равна 1 кГц, а на уровне -3 дЕ она перемещается .10 642 Гц.
КЕРАМИЧЕСКИЙ СОГЛАСУЮЩИЙ ФИЛЬТР
Керамические или механические фильтры обычно используются для обеспечения
частотно-избир.ательного вывода.

44
Энциклопедия электронных схем
Popular Electronics
в~мо kL'J
З.9К
U1
NE-602
С1
~
0,05μF
4700
4
ПОЛОСОВОЙ АКТИВНЫЙ ФМЛЬТР
1
73 Amat~ur Radio Тoday
АЗ
220 k
Рис. 35. 14
Рис. 35. 15
Показанный на схеме полосовой фильтр на операционном усилителе имеет две
петли обратной связи. Параметры элементов фильтра определщотся по следую­
щим соотношениям:
С1=С2=С,
R1 = Q/(2пfcAvС),
R2=Q/(2пfcС(2Q2
- Av)),
RЗ=2Q/(2пfcС).
Усиление Av = RЗ / 2R1.
АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР ВЫСОКИХ ЧАСТОТ
Обмен резисторами и конденсаторами преобразовывает нормированный фильтр
нижних частот в фильтр верхних частот с той же угловой частотой (рис. 35.16а).
Фил;ьтр Саллена-Ки должен измениться согласно уровням полных сопротивлений

1
Схемы фильтров
45
в каждом узле, что позволяет спроектировать фильтр с конденсаторами одина­
ковой величины и резисторами разного сопротивления и сравнить его парамет­
ры с низкочастотным фильтром, построенным по традиционным правилам.
При сравнении характеристик нормированного фильтра верхних частот и филь­
тра верхних частот Саллена-Ки графики указывают на сходство результатов
(рис. 35.166).
(а)
(б)
Идеальный фильтр Баттерворта
Eldeal
-50
~ -100
<(
-150
-200
ELAPLACE
R1oad
1k
Нормированный
фильтр Баттерворта
R1a
Фильтр Саллена-Ки
Баттерворта
С1ь
С2ь
1D~nf­
R1ь l11.4k
VfE
со 200 m- - - - - - - - - - - - - _____________.....,.....,.______
а.
1
•
•
1-
.J)
~
1
-е-
-1
о::
:s:
::i::
со
11)
о
(.)
со
~о
(.)
(.)
со
а.
со
~
·1
1
100 m-1
1
1
1
1
о.,..1
1
:s:
_J
Идеальные, нормированные фильтры
и фильтр Саллена-Ки
~ -100m .:
~
·~,.._____________ _
1-
~
Рассогласование
1
-·
g.
1
нормированного фильтра
1
>< 200
.
-
.
1
-
m-i-:-----,-------г------т-------.-------г-------1
1.0 Hz
10 Hz
100 Hz
1.0 kHz
10 ktiz
100 kHz 1.0 MHz
Частота
Electronic Design
Рис. 35.16

ГЛАВА 36
CXEMbl СИГНАЛИЗАЦИИ
Popular Electronics
СХЕМА ЛАМПЫ-ВСПЫШКИ
+
'JIXJV
+
'JOOV
!К
И"'nу%СНЫЙ
трансформатор
470К
NE-2 0 .047
μF
Ксеноновая
лампа
027
μF
0.27
μF
Рис. 36. J
Внешне похожие схемы включения импульсных ламп отличаются по.Jк.1ючением
импульсного трансформатора и запускающих контактов ( сннхроконтактов ).
В одной схеме синхроконтакты замыкают цепь первичной об~юткн, а в другой -
первичной и вторичной.
МИГАЮЩИЕ СВЕТОДИОДЫ
Схема (рис. 36.2) содержит три генератора: один выполнен на микросхеме 555
(IC1), а два других - на сдвоею~ом таймере типа 556 (IC2). Когда S1 включен,
светодиоды LED 1, LED2 и I~EDЗ периодически зажигаются. Цикл переключения
определяется по.1ожением потенциометра (R1, R2 и RЗ) и конденсатором, вы­
бранным перек.1ючателем (S2, SЗ и S4). Каждый выход генератора способен вы­
держать подключение нескольких (до 20) соединенных параллельно светодиодов.
Устройство может работать от батареи или другого источника постоянного тока
напряжением от 9 до 12 В.

=;о
()
"'С '"О
><
=
с::
т
=::
а-
s::
~
.....
о:
.с: C!J
('")
~
=
(\)
:s::
=
Q
--,
~а
I
~
QJ
~ЕГ
:::i
:s::
w
~
QJ
о
. i::
(")
:s::
~
:s::
~
~
~+9VTO
о
S1
+12V
;:r:
А5
~
R4
С12
~
10К
100
47К
;:r:
8
4
(")
~
~
А2
RЗ
.g
5ООК
50К
о
~
~
1'
~
з
~
А1
~
1 MEG
5
~
LED2
LEDЗ
~
~
6
;:r:
~
~
S2
sз
7
S4
~
С1З~~С:14
~
~
+
С6
-6
.1
11 .047
.047 11 .068
2.2
+lcg
.47
о
"&
С10
С7
СВ
С11
.§
.0 15
.0 68
.1
.015
~
~
~
":'
~~
~ ~!\
~
о.
.i:i.
~
.... ..

48
Энциклопедия электронных схем
МИГАЮЩИЕ СВЕТОДИОДЫ ДЛЯ МОДЕЛИ ПОЖАРНОЙ МАШИНЫ
51
;
81
-- 1-.
9V
IC1a
4093
Everyday Practical E/ectronics
С2
10n
сз
150n
IC1b
4093.
Rб
180k
n'ьезо­
звонок
А7
22k
Рис. 36.3
Эта схема создавалась д.1я модели пожарной :машины; она состоит нз 4 триггеров
Шмитта (IC1 ). Перек.1юченне синих мигающих огней происходит с низкой час­
тотой, которая вырабатывается генераторо~1 на IC1a. Его выходной сигнал управ­
ляет транзистором TR2, который и як.1ючает светодиод D2, а инвертированный
IC1b сигнал одновременно управ.1яет транзистором TR1, включающим свето­
диод D1. Светодиоды миrают проmвофазно. Выходы IC1a и IC1b используются
для управления звуковыми rенератора.\ш на IC1c и IC1d, вырабатывающими две
различные частоты. Пьезоизлучателъ WD1. включенный на выходе генераторов,
выдает звуковой сигнал, моделируя традиционную для Британии двухтональную
сирену. Батарея В 1 должна быть щелочной или аккумуляторной на 9 В, потому что
потребляемый :гок относительно высок. St - ползунковый с15ользящий выключа­
тель, он расположен в хвостовой части автомобиля. Дополнительный динамик
ставить необязательно.
ФОТОРЕЛЕ
В этой схеме применен таймер типа 555, однако в данном случае он используется
в качестве выключателя. Управляющий таймерный вход (вывод 2) подключен не

Схемы сигнализации
49
к времязадающему конденсатору, а к делителю напряжения. В верхнем плече де­
лителя имеется фоторезистор R 1, при попадании света на который зажигается
лампа.
АЗ
22ОК
Popular Electronics
~ ~ T0117VAC
~.}
!~
1
Лампа
Рис. 36.4
«МИГАЮЩАЯ РАДУГА»
Синий 1
Синий 2
~ Об~й (синий) Красный
Синий 1 1 :синий 2
Красный 1 ~еленый
Общий (красный, зеленый)
Зеленый
Nuta and Volts
'-1
z11\)
::.
<
Г-.U'V'-,....-Y о.
т--т----.....'"''",.....-УО.
+
U1
Рис. 36.5
Многоцветный светодиод создает переливающуюся с различной скоростью ~ра­
дугу» под управлением программируемого микроконтроллера PIC 16С54. RGВ­
светодиод производится фирмой Cree Electronics.

50
Энциклопедия электронных схем
МИГАЮЩИЙ СВЕТОДИОД
01
SLOW N.C
RL
+v
+
RC 9k
т
IC1
1
С1
LM3909
__. __
100~ +
FAST
зv
С Зk OUTPUТ N.C.
-v
81
2• 1VS
Everyday Practical Electronics
Рис. 36.6
На рисунке приведена простая схема управ.1ения светодиодом повышенной яр­
кости с использование~~ специальной ~Шhросхемы типа LM3909.
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕСЯ СВЕТОДИОДЬI
"'tпп_
RI
б80Jl
LO
'·
,,,,
01.02 -REO L.E.O.
R2
б&ОА
Everydoy Proctical Electronics
Vcc
RESET
ICI
OIS.
NESSS
OUTPUT
THRES.
TRIG.
GNO.
+12V
С1
IJJ
ov
02 ON
01 OFF
02 OFF
01 ON
TIME
Рис. 36.7
Показанная на рисунке схема переключателя двух светодиодов на основе таймера
типа 555 работает от напряжения 12 В постоянного тока. На диаграмме видно,
что свет0~д110.J.ы вк.1ючаются в противофазе. Если на выходе IC 1 высокий уровень
напряжения, то светится D2 и ток течет через резистор R2. При низком уровне на
выходе (вывод 3) ток протекает через резистор R1 и светодиод D1. Время включен­
ного (Т1) и выключенного (Т2) состояния таймера рассчитывается по формулам:

Схемы сигнализации
Т1=0,7(RЗ+R4)С1,
Т2=0,7R4С1.
Соответственно частота мигания светодиодов будет равна:
F= 1/(Т1+Т2).
51
В этих формулах частрта указывается в герцах, время - в секундах, сопротив­
.1ение - в омах, а емкость
-
в фарадах.
миrАЮЩИЕ СВЕТОДИОДЫ для МОДЕЛИ САМОЛЕТА
R'
RS
33011
2142
·1
Усе
RESET
о'
JC1
O\S.
NESSS
Rб
OUTPUT
390k
THRES.
+С2
1ooμF
81 .,.
10V
gy
1
GNO
li4N16Q'
- ""--
1.
,.
С1
0,1μF
Everyday Pradical Electronics
Рис. 36.8
Схема, представленная на рисунке, использовалась для имитации огнестрельного
оружия на модели летательного аппарата. Основа схемы - мультивибратор на
микросхеме таймера типа 555, ее мощный выход позволяет подключить парал­
лельно четыре светодиода повышенной яркости.
МУЗЫКАЛЬНЫЙ СТРОБОСКОП
На рисунке показана схема устройства, управляющего частотой вспышек ш.1-
пульсной лампы. Такое управление осуществляется в зависимости от положения
переключателя SW2. В режиме А частота вспышек регулируется с помощью
переменного резистора R7, который и~меняет время заряда конденсатора CS
и частоту включения однопереходного транзистора Q1(2N4891). В режю1е В час­
тота мигания лампы определяется входным звуковым сигналом:. Необходимый
уровень сигнала на выходе разделительного трансформатора устанавливается
потенциометром: R10. Переменное напряжение звуковой частоты выпрямляется ди­
одами D4 и D5, и через резистор R9 заряжается конденсатор CS. Время его заряда

52
Энциклопедия электронных схем
А11
22
2watt
Вход о
звукового
сигнала
ТХ2
Nuta and Volts
Сб
0.022μF
бООV
А1
С1
75
10μF, 450V
10watt
А2
~~att
02
+С2
100!!F
16V
05
R9
22k
DЗ
сз
20μF
450V
С4
0.022μF
бООV
•Dol
Ксеноновая
лампа
" (4008)
Рис. 36.9
и частота включения Q1 определяется амплитудой звукового сигнала. Включе­
ние Q1 приводит к отпиранию тиристора SCR1 (400 В, 3 А), через который кон­
денсатор С4 разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора
ТХ1. На его вторичной обмотке образуется поджигающий импульс высокого на­
пряжения (более 4 кВ). Этот импульс ионизирует газ в ксеноновой лампе, и она
становится проводящей. Через лампу происходит разряд конденсатора СЗ с на­
пряжением 600 В - световая вспышка.
В процессе функционирования схемы могут возникать высокие напряжения
(более 4000 В для импульсного трансформатора), поэтому требуются повышен­
ные меры предосторожности. При сборке необходимо внимательно проверить по­
лярность конденсаторов С 1 и СЗ. Следует помнить, что элементы устройства
соединены с сетью и прикосновение к ним небезопасно. Высоковольтные конден­
саторы в схеме способны сохранять заряд некоторое время после выключения из
сети, поэтому работать со схемой можно только после полного разряда конденса­
торов.
РАСШИРЕНИЕ ДОПУСТИМОГО НАПРЯЖЕНИЯ
МИГАЮЩЕГО СВЕТОДИОДА
Схема, приведенная на рис. 36.1 О, поможет преодолеть ограничение по величине
питающего напряжения. Мигающий светодиод способен работать при напряжении

Схемы сигнализации
53
7-30 В, если его включить на выход маломощного стабилизатора. Следова­
тельно, напряжение на светодиоде не превысит выходного напряжения стаби­
лизатора.
7805
+
или
78L05
GND
От7
до ЗОВ
LED
О,ЗЗμF
\\
E"edronics Now
Рис. 36.10
УВЕЛИЧЕНИЕ МОЩНОСТИ МИГАЮЩЕГО МАЯЧКА
Everyday Practical Electronics
•
SLOW
RC 9k
R1
6&0.n.
•
N.C. RL
IC1
Lli43909N
+v
+
т
1
-.. .\- -
-У
81
3•1VS
Рис. 36. 77
Мощность мигающего маячка можно увеличить, если включить параллельно три
светодиода. Все три светодиода повышенной яркости нагружены на одну микро­
схему управления типа LM3909.
МИГАЮЩАЯ СВЕТОВАЯ СТРОКА НА СВЕТОДИОДАХ
На рисунке показана схема управлен:Ия тремя гирляндами. Световые строки из
светодиодов переключаются поочередно, и создается впечатление бегущих огней.
При необходимости схема способна управлять и большим числом гирлянд (до 10).

54
7
3U1
4017
Энциклопедия электронных схем
16
+12VDC
U3
о3
llOCЭ010
________....,"_-_.....,......,-..-...__ 6
LED1
_......_ ___. ~
14
813
+сэ
1μF
R1
5ООК
2
Popular Electronics
2
_
......... ~
U4
ll0C3010
4
------в
._ _... ,___. .__
r-....---+--e
2
---
~4
Uб
ll0C3010
------в
....__ ..,._ __ .,_ _
,,_.... ., _
_....,_
__...
+12VDC
4
С1
С2I o••,J1f
0,47μF
D1
1N4004
LED62
+
LED60
l/t
LED90
.}
r 117УАС
С4
470 μF
Рис. 36. 12
Световые строки могут состоять из светодиодов одного или нескольких цветов.
Все пять ИС получают питание от схемы на диодах D1, D2, DЗ и конденсаторах
С2, С4. Два элемента 2И-НЕ из счетверенной микросхемы типа 4011 (U2-a и U2-b)
генерируют низкочастотные импульсы. Резистор R1 управляет частотой генера­
тора, который подает импульсы на тактовый вход десятичного счетчика. С каж­
дым тактовым импульсом счетчик 4017 изменяет состояние выходов и может
выдавать до 1О управляющих сигналов. При наличии сигнала на выходе 3 светоди­
од (ИК) оптрона UЗ отпирает тиристор, который включает первую гирлянду (LED 1 -
LEDЗO). Следующий тактовый импульс зажигает вторую гирлянду (LED31 -
LED60), потом загорается третья и т.д. При этом предыдущая гирлянда гаснет,
и получается эффект бегущей строки. Резистором R1 можно устанавливать необ­
ходимую скорость переключения гирлянд. Когда требуется добавить гирлянды,

Схемы сигнализации
55
к дополнительным выходам счетчика 4017 подключают оптроны. Если использу­
ется более трех гирлянд, то надо соответственно изменить подачу импульса сбро­
са на вывод 15 - с первого неиспользуемого выхода счетчика.
R1
10К
+С1
100μF
Popular Electronics
МИГАЮЩАЯ ЛАМПА
R4
ззоп
Ноль
Рис. 36. 73
Показанн~ здесь простая схема генератора световых импульсов включает лампу
накаливания примерно один раз в секунду. С приведенными номиналами компо­
нентов лампа светится окшю трети периода, в остальное время она выключена.
В начале периода сетевого напряжения происходит заряд конденсатора С 1 по
цепи RЗ, D2 и R1. Когда напряжение на конденсаторе С1 достигает напряжения
включения SAS1, происходит разряд конденсатора по цепи управляющего элек­
трода симистора: R2, SAs1·, Q1 и R4. Эмиттерный повторитель Q1 обеспечивает
необходимую величину тока через управляющий электрод симистора. Пока сими­
стор проводит, к лампе приложено напряжение сети. Далее при переходе сетевого
напряжения через ноль симистор запирается и напряжение на лампе отсутствует.
После смены полярности сетевого напряжения конденсатор С 1 снова заряжается,
и процесс повторяется. Для надежного отпирания симистора ток управ.1ения :~:ол­
жен быть не менее 5 мА. Длительность включенного состояния .lа.\ШЫ устанавли­
вается конденсатором С 1. Использование конденсатора бо.:1ьшей емкости приводит
к увеличению времени свечения, а меньшей - к уменьшению вре~1ени свечения
и большей частоте мигания.
миrАЮЩИЙ СВЕТОДИОД НА ОДНОЙ БАТАРЕЙКЕ
Микросхема LM3909 позволяет осуществить простейшее управление светодио­
дом.. При этом устройство работает всего от одной батарейки 1,5 В и может обес­
печить длительность действия до одного года при использовании батареи (эле­
мента) щелочной системы повышенной емкости.

56
Энциклопедия электронных схем
, Popular Electronics
Рис. 36. 74
ЭКОНОМИЧНЫЙ МАЯЧОК
Elektor Electronics
Рис. 36. 15
Маячок с малым потреблением тока может быть изготовлен по приведенной схе­
ме. Управляющий генератор на КМ ОП комплементарных парах и буферный кас­
кад на полевом транзисторе Т1 осуществляют периодическое включение и вы­
ключение светодиода D2. Генератор выполнен на трех инверторах из элементов
микросхемы CD4007. Резисторы R4 и RS, включенные последовательно со стока­
ми одной пары полевых транзисторов, обеспечивают самовозбуждение генерато­
ра. Период времени, когда выход схемы находится в состоянии высокого уровня,
опреде.1яется цепью RЗ, С1 и D1, а элементы R2 и С1 задают время низкого уров­
ня. Когда по.1евой транзистор открыт, светодиод горит и ток через него определя­
ется резисторо~1 R6. Параметры элементов генератора подобраны так, что время
включенного состояния светодиода равно 1 мс, а время выключенного - 1 с. Од­
нако, несмотря на такое соотношение, его свечение хорошо видно, поскольку ток
включенного светодиода составляет 30 мА. В данном режиме стандартная бата­
рея на 9 В обеспечит работу устройства в течение трех лет.

Схемы сигнализации
57.
МИГАЮЩАЯ НЕОНОВАЯ ЛАМПА
+
2МОм
i 908
БАТ 1
1
-
нл
О,22мкФ
Electronics Now
Рнс. 36. 16
Схема работает следующим образом. При мало~t напряжении неоновая лампа не
горит и имеет большое сопротивление, конденсатор :\lе..Jденно заряжается. Kor.Ja
напряжение на нем увеличивается до напряжения зажигания неоновой лампы. она
начинает проводить ток и загорается. Неоновая лампа ~шеет отрицательное .Jпна­
мическое сопротивление, поэтому при увеличении протекающего тока напряже­
ние на ней падает. При уменьшении напряжения на конденсаторе лампа гаснет.
таким образом, возникают периодические включения и выключения лампы.
R1
100k
1
100nF
R2
100k
СВЕТОВОЙ СЕКУНДОМЕР
51
ON/OFF
Electronic Experimenters Handbook
D2
1N4001
+9V
Рнс. 36. 77
Принципиальная электрическая схема для секуюных световых вспышек основа­
на на операционном усилителе, который с ПО~ЮЩЬЮ резисторов R1, R2 и R3 дей­
ствует как триггер Шмитта. На выходе (вывод 6) будет низкий уровень напряже­
ния, если потенциал инвертирующего входа превышает 2/3 V+. При уменьшении
напряжения на инвертирующем входе ниже 1/3 V+ выход ОУ перейдет на высокий

58
Энциклопедия электронных схем
уровень. При подключении инвертирующего входа к RС-цепи (из конденсатора
С2 и резистора R4) происходит периодический процесс заряда и разряда, в ре­
зультате чего возникают незатухающие колебания частотой 1 Гц. С помощью ре­
зистора R4 частоту мигания можно выставить точно по часам или приблизитель­
но. Выход IС 1 соединяется со светодиодом D 1 через разделительный конденсатор
СЗ и токоограничивающий резистор RS. На светодиод поступают короткие им­
пульсы тока во время заряда конденсатора СЗ. Разряд этого конденсатора проис­
ходит через защитный диод D2 для предохранения светодиода от обратного на­
пряжения. Ток потребления устройства составляет около 2 мА.
СВЕТОДИОД С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТОЙ ВСПЬIШЕК
R2
+V
//
Rl
01
10к
NC
6
5
8
(1
1(1
ЗЗОμF +
5V
2
4
ТаЬ Books
Рис. 36.18
В этой схеме для управления светодиодом применена популярная микросхема
LM3909. Частоту вспышек светодиода изменяет резистор R1, а R2 ограничивает
максимальный ток в цепи потенциометра, чтобы предотвратить повреждение све­
тодиода D 1 или микросхемы IС 1.

ГЛАВА 37
CXEMbl ПИТАНИЯ
·ЛЮМИНЕС-ЦЕНТНЬIХ ЛАМП
ДРАЙВЕР ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ·ЛАМПЫ С ХОЛОДНЫМ КАТОДОМ
СигналVrеf
R1 (вывод 11)
_13~;.i_J ~ 01
-п~
VN2222L
DS
ВАТ85
С устройства ШИМ,
___
1_. CCFL
0-5 8, 1 кГц, 0-90%,
б ~~k
PGND
DC=0-50 мкА
'ст
+С1
15
BULB
14
Доб мА
с1·
О ОбВμF
R1
75011
Вдт-------------
T22μF
LТ1184F
13
CCFL Vc
АОУЕА 1-----------'
. ---+---- -11 AGNO
NC
NG
Linear Technology Power.Solutions
12
V1N
V1N
---------+ -- ~зv
С4
~2.2μF
11
VREF
REF
NC 10
NC
ВАТ
BV ТО 28'v
+ С3А
~2211F
_L
35V
Рис. 37. 7
В этой схеме лампа питается синусоидальным напряжением, nоэто~1у радиочас­
тотные излучения сведены к минимуму, что немаловажно для портативной аппа- .
ратуры. Интенсивность свечения лампы может изменяться от ну.1я до максимума
без гистерезиса. Схема построена с гальванической развязкой цепи лампы для

60
Энциклопедия электронных схем
обеспечения большей дальности освещения и минимизации паразитных емкост­
ных потерь по цепи лампа - рамка дисплея. Сигнал обратной связи снимается
с дополнительной обмотки трансформатора L1, которая имеет магнитную связь
с первичной обмоткой преобразователя напряжения батареи, построенного по
схеме Ройера. Импульсный регулятор на микросхеме LT1184F и дроссель L2 обес­
печивают регулировку среднего значения тока преобразователя Ройера, выпол­
ненного на транзисторах Q1 и Q2, трансфор:'\~аторе L1 с конденсатором С 1. Лампа
питается напряжением с вторичной об:'\ютю1 трансформатора L1 (6-10). Обрат­
ная связь к LT1184F обеспечивается по первично~tу напряжению трансформато­
ра L1 для схемы с гальванической развязкой .1а:'\шы. В другой конфигурации схе­
мы - с заземленной лампой
-
обратная связь осуществляется по среднему току
потребления лампы. Частота генератора состав.1яет 200 кГц: она выбрана с учетом
минимизации размеров и потерь в трансфор~1аторе L1.
ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ С БАТАРЕЙНЬIМ ПИТАНИЕМ
С2
·~~, I
E/ectronics Now
Рис. 37.2
Схема питания люминесцентной .1а~шы ~ющностью 6 Вт состоит из генератора
с частотой 20 кГц, ключевого с11.1ового транзистора (для увеличения мощности
выхода микросхемы генератора) и повышающего трансформатора. Понижающий
силовой трансформатор ( 120 В на 2х6 В) включен наоборот: первичная обмотка
на 120 В является выходной, а половина втоrичной - на 6 В - служит первичной
и включена в цепь истока силового транзистора. Ненормированное использова­
ние трансформатора компенсируется повышенной частотой, за счет чего устраня­
ется насыщение. Генератор прямоуго.1ьных п~шульсов выполнен на микросхеме
таймера типа TLCSSS, включенной по cxe~te мультивибратора.

ГЛАВА 38
ФУНКЦИОНАЛЬНЬIЕ ГЕНЕРАТОРЬI
VR1
1k
LIN
А1
82!!
СХЕМА ФУНКЦИОНдnьноrо rEHEPATOPA
С ВЫСОКИМ БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ
С2
Форма 1n
сип-tала
1 /'у
АЗ
R4
10k
10k
Частота
1
С1
100n
•
IC1
МАХОЗ8
сз
1n
+
С4
1μ
А5
4711
cs
1n
Everyday Practical Electronics
+5V
-5V
Выход
Общий((}/)
Р,,с. 38. J
На рисунке показана простая схема включения генератора. выпо.1ненного на мик­
росхеме МАХО38. При работе с ней возникает существенная щюб.1ема, связан­
ная с быстродействием микросхемы. Для достижения на:к1учш11х результатов сле­
дует сделать точную трассировку на двусторонней печатной плате. С одной
стороны фольга должна быть экраном, а по другой стороне располагаются про­
водники. Практика показывает, что односторонняя печатная плата работает луч­
ше при условии, что на ней имеется множество покрытых медью, заземленных
участков. При этом защитные дорожки вокруг сигнальных путей хорошо развя­
зывают их между собой и позволяют пропускать сигналы прямоугольной фор­
мы, в особенности с выхода синхронизации SYNC ( 14). Предлагаются следующие
рекомендации по выбору компонентов:

62
Энциклопедия электронных схем
• резисторы - 0,6 Вт, 1% металлопленочные;
• конденсаторы С1, С2, СЗ и CS - керамические дисковые;
• конденсаторы С4 и С6 - 35 В, танталовые высокочастотные;
• СЕхт - от 47 пФ до 47 мкФ в зависимости от частоты, полиэфирный или по­
листирольный.
ФМ-ДЕМОДУЛЯТОР
Частоты на выходе фазового детектора
микросхемы 1 - это сумма и разность час­
тот сигналов на выводах PDI и ОUТ.
Таким образом, в соответствии с гранич­
ной частотой и коэффициентом усиле­
ния фильтр низких частот (микросхема
1С4) пропускает только исходный сиг­
нал 1О кГц, из которого и состоит демо­
дулированный выходной сигнал. Полюс
этого фильтра определяется резисто­
ром с сопротивлением 16,2 кОм и кон­
денсатором емкостью 100 пФ. Частот­
ная характеристика ФАПЧ микросхемы
IСЗ устанавливается RС-цепочкой Rz
и CPD и резистором Rpo· Если контур
замкнут, то сдвиг по фазе сигнала на
PDI относительно выходного сигнала
составляет приблизительно четверть пе­
риода, скважность сигнала на PDO -
50%, а среднее значение выходного
тока - 250 мкА. Необходимо, чтобы зна­
чение втекающего тока на FADJ посто­
янно равнялось 250 мкА, так как при
изменении этого значения возникает
двуполярное напряжение ошибки на ре­
зисторе RPD' которое формирует вход­
ное напряжение на FADJ.
Примечание. Внутренний фазовы'fl, де­
тектор МАХОЗ8 - это детектор, выпол­
няющий фазовую автоподстройку, и его
полоса захвата частоты ограничивается
шириной полосы петлевого фильтра. Для
применения в более широком диапазоне
рассматривается внешний фазочастот­
ный детектор.
~
~
<
:::: +
>
~С1
g-~
><I
j5~
+~11 са -
~11о
~~- C\j
~)( ~
-~ :Е
~~
11
§~~~
.....
Q)
~5< ~
-~ :::!:
~-а
zС1<
=~С1
;:!:
11
11
.....
.__ ___ _
--- ! ~11
Maxim Engineering Journal
Рис. 38.2

Функциональные генераторы
(а}
(6)
СИНХРОННЫЕ rЕНЕРАТОРЫ НА МАХОЗВ
+fN
1nr=I1p=I1в11з 2
- =:-
-=:-
DV+V+АОА1
.... ..---
1
REF
/Ct
.МАХl.М
МАХОЗВ
Ведущий
DUT
19
А~
в F\_.f\J\_rJ _
с /V'MN\/\/\/V·"
о~
IC2
.МАХl.М
МАХОЗВ
Ведомый
DUT ig ГVVV
FADJ1-8
--... .,
PDO ~12;.._-....,.....,
SУНС
А-выход "ведущего", 2 В/дел.
В-вход фазового детектора, 5 В/дел.
С- выход фазового детектора, 500 мВ/дел.
О- выход "ведомого", 2 В/дел.
Временная развертка- 50 нс/дел.
Maxim Engineering Journal
63
Внутренний фазовый детектор микросхемы МАХО38 предназначен в основном
для использования в системах фазовой автоподстройки. На рис. 38.За показана
синхронизация операций фазового детектора микросхемы IC2 с :микросхемой IC1.
Следует подать опорный сигнал на ТТЛ и КМОП - сов~1естимый вход фазового
детектора (PDI) микросхемы IC2 - и соединить выхо.J. фазового детектора
(PDO) с входом (FADJ) внутреннего генератора, управляемого напряжением
(ГУН). PDO - это выход логического элемента Иск.1ючающее ИЛИ (смеситель
частоты), который выдает токовые импульсы пря:моуго.1ьной формы с частотами1
равными сумме и разности частоты PDI и выходной частоты микросхемы
МАХО38. Эти сигналы интегрируются конденсатором CPD в выходное напряже­
ние треугольной формы на PDO (см. рис. 38.36). RС-цепь 10 Ом и 100 пФ на вхо­
де PDI ограничивает скорость нарастания сигнала до 10 нс.

~!'
~...
·~R1 _k _
-
1:к 1:К~~.....--<>~:;}выходфункции
[•ЧастотаЕi IC1+V.I1. 9
J). Усиление.------------------------------------.
S ICL
\
Вход
внешней
частоты
~
А2 г 8038IV\ з IV\
52
1к 14
-=----оо---п-е_р_е_кл.... ючатель
rv
2
~ + :;'V выбора функции
С1
С11
200pF
'\1
. g:1 ::=;
С9
1~1nF 1
,.
1oms
r-----------7
,
DP2
,
/sз
,'
'Калибровка ~
100mS
С10
GND
47μf
S
11~ Qди;пазон
"
01
IN4001
~
0 ·~ __,~
i1
•
R5
1
..-------"tt--------+----+--+--DP-4+-_.:• 1К
111
1"\5\614
Iвнеш.'
Внутр._
S4
Индикация
частоты
"
,:
0
~·cr :!::··~: С7
1nF
l1μF i
."f 1μF
:;i!l;100μF
tV3
IC2
С04047
2
1
е1а112110
~А6-~
: 1~L
ю
10К
GND
·--
---
-
--
-
1
1
r
-
1т-
16\15 le l2 з
1615 8 Т2Тз
,.1,, '
I
т
1
1т-
10l1s 8 Т2 Тз
+V
GND
+V
GND
+V
GND
+V
GND
+V
GND
+V
GND
IC8
CD4026
IC7
CD4026
CLK .!-2 _ DIV
С~6 CLK ,!__ .iDIV
ICS
CD4026
CLK _!_.2 . DfV
С~ CLK -~DIV
IСЗ
CD4026
CLK ...!...
аЬсdеfg
аЬсdе1g
аЬсdе,g
аьсdе1g
аЬсd•1g
аЬсdе1g
110112113 9 11116 17
1
10
l'T
9
1
11
1
6
1
11011211319 11116 17
110112 ,13191111617
110112113 9111 6 7
1101'211З 9111 1617
аьсdе1g
аьсdе1g
аЬсdе1g
аЬсdе,g
аЬсdе1g
аЬсdе1g
в. DPs
в. ,___
в.-в.
~
в. DP:z
в. 'DP1
DP5
DP4
ОРЗ
DISPб
DISP5
DISP4
DISPЗ
DISP2
DISP1
се
се
1сс
lcc
се
се
IC9
·~1)
7812Т
1~
F1
1
+12V
2
1
SEC ~: ~ PRI.
1 АМР
R8
GND
<j~
ss
U:D1
1
~
1К
С\
С13 "~
3
С12
+
1
Т1)
Питание
...
-
.
'V~ l
8.8μF
1000μF :;:~
;:
120/12.бVАС
Вкл./Выкл.
-~
--~---
::t
):lii
n
-1
о
~
n .,..
о ::t
.,..
шsс
n
... е
.,, <
2 ::t
::t ="
::t .с
.,.. :s:
-о
з: ::t
n):lii
.&. ~
m 17"
1 ::t
:s: .,. .
=" sc
о"
З:m
::t
m
.,,
):lii
-1
о.,,
w
I
;::::
s
sо
::J
([)
]:::J
s
:::а
w
:::J
([)
7'\
--i
-о
о
I
I
о­
х
()
><([)
$:

Функциональные генераторы
65
С помощью этой схемы можно формировать сигналы синусоидальной, прямо­
угольной и треугольной формы в диапазоне частот О, 1 Гц - 1 МГц. В схеме также
имеется КМ ОП счетчик, который определяет и индицирует частоту функцио­
нального генератора или частоту внешнего сигнала с размахом в несколько вольт.
r
\
1
1
1
1z1
1~·1
1
1
L
-'
1
1Q.
.~.~
·~tФ
1 r::t:
,):s:
1J5
1;:
10
•ь1 са
•ь1 (1')
,са
,е
Maxim Engineering Journal
3- 593
11
Рис. 38.5
СХЕМА ФА30ВОЙ
АВТОПОДСТРОЙКИ
С ДЕЛЕНИЕМ НА N
В системе фазовой автоподстройки мо­
жет быть использована ИС функцио­
нального генератора МАХОЗ8. Чтобы
получить преимущества более широ­
кой по.1осы захвата и схемы выбороч­
ного деления на N (которые позволя­
ют ФАП захватывать произвольные
кратные частоты к прилож_енной часто­
те), следует ввести внешний фазочас­
тотный детектор, такой как 74НС4046
или представленную версию на диск­
ретных логических элементах. В отли­
чие от фазовых детекторов, которые
могут захватывать гармоники пода­
ваемого сигнала, фазочастотный де­
тектор захватывает только основную
частоту. При отсутствии подаваемого
сигнала на его выходе устанавливается
Положительное напряжение (уровень
логической единицы), которое управ­
ляет выходным сигналом RF до ниж­
ней границы его диапазона и опре­
деляется резисторами R4 - R6 . Эти
резисторы также устанавливают ту
полосу частот, в пределах которой сис­
тема ФАПЧ может выполнять захват.
Кроме того, резисторы R4 - R6, кон­
денсатор С4 и резистор Rz определя­
ют динамические характеристики сис­
темы ФАП.

66
Энциклопедия электронных схем
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР НА МАХОЗS
Синусоидальный
выходной сигнал (50 Гц)
500mV
2mS
Синусоидальный
выходной сигнал (20 МГц)
500mV
20nS
\(\~('
\
:
Vv v'
Выходной сигнал
треугольной формы (50 Гц)
500mV
2mS
5v
llN = 50μА
Cf=1μF
вых. сигнал 50 Гц= Fo l1N = 400μд
импульс синхронизации Cf = 20pF
l1N = SОμд вых. сигнал 50 Гц= Fo
Cr = 1μF импульс синхронизации
Выходной сигнал
треугольной формы (20 МГц)
500mV
20nS
111, =400μА
С' = 2{)pF
Maxim Engineering Journal
Выходной сигнал
Выходной сигнал
прямоугольной формы (50 Гц) прямоугольной формы (50 Гц)
500mV
2mS
500mV
5V
l1N = SОμд вых. сигнал 50 Гц= Fo 1, 11= 4ООμд
Cr = 1μF импульс синхронизации Cr = 20pF
20nS
Рис. 38.6 (а)
Микросхема МАХО38 - это преuнзнонный высокочастотный функциональный
генератор с минимальным чис.10~1 внешних компонентов, который вырабатывает
колебания правильной синусоида..1ьной. прямоугольной, треугольной, пилообраз­
ной и импульсной формы. Внутренний источник опорного напряжения, равный
2,5 В, вместе с внешним конденсаторо~1 и потенциометром позволяют варьиро­
вать частоту сигнала от О, 1 Гц до 20 МГu. Подаваемый извне управляющий сиг­
нал ±2,3 В изменяет скважность от 10 до 90%, что дает возможность осуществлять
генерацию колебаний пилообразной формы и широтно-импульсную модуляцию.
Второй частотно-управляемый вход, используемый в основном как вход ГУН
в ФАП применениях, обеспечивает точное управление на ±70%, что также позво­
ляет реализовать генерацию качающейся частоты и частотную модуляцию. Час­
тота и скважность управляются независимо друг от друга. Амплитуды всех вы­
ходных сигналов имеют размах 2 В и симметричны относительно земли.
Благодаря низкому выходному сопротивлению токи могут достигать величины
±20 мА, а 2-битовый код ТТЛ совместимых входов АО и А1 позволяет выбрать
форму выходного сигнала: синусоидальную, прямоугольную или треугольную.

.
..........................•..•...•..•.....••..•.••••.........••••••••.••.
: cosc
т
.
•
з
ю
,
реугольная Формирователь
:
:
Генератор оsсд
синусоидальных
'
: GND
osc в
сигналов
: FADJ
Генератор,
..-----·_DА_D_J___.... управляемый
током
напряжения
17:V+
2,5 8
+5V ...~~1--__:~~~+-~1-:=--""-----"
201v-
- SV -11 .. ...- -- t- --,-1 -18 --!:-G_N_O
___...,_
Треугольная
Компаратор
Компаратор
Фазовый
детектор
МАХО38
4..• ...... ......
А1
'
.
.
Синхронизация: 14 -
РОО 12
PDI 13
'·•••••••• ••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••.•-~N,P•••••••ру~~+.•••• ••••••••••••••••••••
15
16
--.
-
направление сигнала, без полярности
-
шунтирующие конденсаторы: керамический, емкостью 1 мкФ
• +5V
или электролитический емкостью 1 мкФ параллельно с керамическим емкостью 1 нФ
е
'<
::r:
71;
. i::
:s:
о
::r:
QJ
:::::.
О"
::r:
О"
ф
ф
::r:
ф
-а
QJ
d-а
о:

68
Таблица 38.6
АО
АТ
х
о
о
о
Энциклопедия электронных схем
Зависимость частоты выходного сигнала
100М
10М
1М
::r
L 100k
Clf
~
~ 10k
(.)
ео
~1k
~..Q
аз 100
~~7 10
о
оттока на выходе llN
/
,,.
;
/ ,,.
;
/
,,.
,,.
./
....
,,,"
""'
/
-·;
1/
i.... llV
у ...~
v
1/
.'/
;
/
v
/
"
L;
/
/
~
~
"'
11 !!1
11 111·
111
ЗЗрF
100pF
ЗЗОрF
3,ЗnF
u.
ЗЗnF U
~
100nF §
:I:
ф
1μF ~
З,ЗμF ~
~
10μF 8
~
47μF ~
100μF
10
100
1000
Ток на выходе INN, мкА
Форма выходного сигнала
Синусоидальная
Прямоугольная
Треугольная
Рис. 38.6 (в)
Примечание. Х - неопределенное состояние.
СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ
Синтезатор частоты, программируемьtй цифровым способом, можно создать на ос­
нове микросхемы МАХО38 и четырех других ИС. Он может формировать колеба­
ния правильной формы - синусоидальные, прямоугольные или треугольные
-
в диапазоне 8 кГц - 16,383 МГц с шагом 1 кГц. Каждый из 14 переключателей
(в разомкнутом состоянии) влияет на частоту выходного сигнала в соответствии
с указанными на них значениями. Например, если разомкнуты только переключа­
тели SO, S1 и S8, то частота выходного сигнала будет равна 259 кГц. Переключатели
формируют 14-битовое цифровое слово, которое поступает одновременно на ЦАП
(микросхема IC2) и схему деления на N (программируемый счетчик) на микросхе- ·
ме IC1. Микросхема IC1 также включает в себя кварцевый управляемый генератор
(КГУН) и быстродействующий фазовый детектор, которые образуют схему ФАП
с ГУН на ICS. Микросхема сдвоенного операционного усилителя (IC4) и ЦАП

С/) С/) сп сп
w;:;;:::;:;igю!G~~~~ю~~
Q) .... ..... ,,
-
•
llll~Jil~i~~~i
10
DADJ
t25V
FADJ
GNDЗ
ПN
10
:r:: О 1μF
-=-
+SV
V- 20
ОUТt--+-...:;..--''\ЛЛ "L-1-..J"Y"''f"Y'--ГVV....Г'\
SYNC r---t-~~.+-~~~~~
Выход
синхронизации
PDI
PDO
GND4
11
-=-
-sv

70
Энциклопедия электронных схем
выдают ток от 2 до 750 мкА, который задает грубую настройку выходной частоты
IC5, достаточную для того, чтобы ввести данную частоту в полосу захвата ФАП.
Этот контур, в котором фазовый детектор на микросхеме IC1 сравнивает частоту
сигнала с выхода SYNC микросхемы IC5 с частотой кварцевого генератора, делен­
ной на N, выдает информацию о разности фаз на PDV и PDR (сигнал ошибки).
Затем микросхема I СЗ фильтрует и преобразует сигнал ошибки в сигнал напряже­
нием ±2,5 В, поступающий на несимметричный выход, который при суммирова­
нии с сигналом смещения (переноса) и постуцлении на FADJ задает точное значе­
ние частоты выходного сигнала, устанавливаемое переключателями.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
:ь
11
аа:
<С1
~
~
~
u..
с:
о::
(.)
1-
Q)
>-
~
(!')
§
..Q
с::
~
о
i::::
"
~
(.)
~
:s:
Q)
I
о
о
~
>
lr
(j
:Z
1:Ьа:
i~
Maxim Engineering Journa/
Рис. 38.В (а)

Функциональные генераторы
Частотная модуляция, использующая llN
500mV
20μS
/\ /\
-
2V
Вверху выходной сигнал.
внизу llN
Частотная модуляция, использующая FADJ
.
А\.
1~0/i.S
500mV
.••1\
... .
· Blfepxy выходной сигнал,
внизу FADJ
Рис. 38.8 (6)
0.5V
о
-0.5V
71
Зависимость частоты
нормализованного выходного сигнала
от напряжения на FADJ
2.0
1.8
ro
:I: 1.6
ro
m 1.4
о
а.
1.2
:s:
:t
1.0
а.
о
:I: 0.8
1-
::> 0.6
о
1..1 . ..
0.4
"\.
1
1
1
1
"
l1н =100.lA, Cosc =1000pF -
~
.... .. ,
"'
"'
°'1'. ..
"""'
0.2
о
·З ·2
·1
О1
VFдDJ (V)
Рис. 38.8 (в)
На рис. 38.8а показано, как осуществить цифровую регулировку частоты. Для это­
го нужно подсоединить ЦАП с потенциальным выходом к IIN через последова­
тельно включенный резистор. Полный диапазон значений выходных напряжений
преобразователя составляет 0-2,5 (2,55-2,56) В, поэтому токи, идущие в IIN от
преобразователя, находятся в диапазоне О-148 мкА. При опорном напряжении
2,5 В и,(:опротивлении резистора 1,2 МОм величина тока равна 2 мкА; следова­
тельно, согласно принципу суперпозиции суммарный ток на IIN составляет от
2 мкА (код 00000000) до 750 мкА (код 11111111). Значение рабочих напряжений
ИС счетверенных ЦАП находится в пределах от -5 до +5 В; кроме того, ИС мо­
жет осуществлять цифровое управление FADJ и DADJ (см. ниже). При точной
настройке (±70%) на вывод регулировки частоты (FADJ) подается управляющее
напряжение ±2,3 В. Достаточно большая ширина полосы как у FADJ, так и у IIN
позволяет модулировать частоту выходного сигнала при максимальном значении
- 2 МГц. Предпочтительнее использовать IIN в системах ФАПЧ с разомкнутым
контуром (петлей), так как он явJiяется более линейным входом. Для цифрового
управления (FADJ) ЦАП и внешний операционный усилитель соединяются, как
показано на рис. 38.8а, чтобы обеспечить диапазон выходных напряжений от
-2,3 В (00000000) ДО +2,3 В (11111111).

72
Энциклопедия электронных схем
МОЩНЫЙ БУФЕРНЫЙ КАСКАД
ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА
Эта буферная схема (рис. 38.9) может быть использована как выходной каскад
для любого функционального генератора, работающего на несколько нагрузок. Ос­
новной узел схемы - ИС видеоусилителя фирмы Elantec, EL2099CT (описан
в справочниках RS Components ). У этого интересного прибора полоса пропуска­
ния в пределах 3 дБ составляет не менее 65 МГц при усилении равном 2. Именно
такой усилитель применяется при работе на нагрузки 50 Ом (до четырех) при мак­
симальной амплитуде сигнала 10 В. При использовании в области видеотехники
EL2099CT может работать на нагрузки 75 Ом (до шести). Его коэффициент усиле­
ния равен 2; из-за возникающих проблем с нестабильностью единичный коэффи­
циент усиления невозможен. Ширина полосы у схемы, показанной на рисунке,
больше 1О МГц при амплитуде выходного сигнала больше 1О В и потреблении тока
порядка 200 мА.
К1
EL2099CT
12з~5
1 VS+
2 vouт
3 vs-
4 VIN+
5 VIN-
~2V-
Elector Electronics
15V +
01
ir~~ Топ
~ ВАТ85
R7
02
ВАТ85
15V -
R8. R23 = 20011 1~'•
Рис. 38.9

ГЛАВА 39
ИГРОВЬIЕ CXEMbl
ИГРОВАЯ СХЕМА «ОРЕЛ ИЛИ РЕШКА))
.-
,
Everyday Practical Electronics
1.,.
1
__J_
"Бросание"
IC1 CD4049
Рис. 39. J
Схема разработана как электронная модель бросаемой монеты и основана на ин­
верторах ИС типа 4049 (с шестью инверторами). Элементы IC1a и IC1b соедине­
ны как генератор, который быстро и поочередно включает два светодиода (D1
и D2). Частота срабатывания слишком высока для того, чтобы быть различимой
невооруженным глазом, поэтому кажется, что оба светодиода горят постоянно.
При замыкании переключателя ~Бросание~ (SPIN) светодиод, который горел
в тот момент, когда переключатель был замкнут, продолжает гореть. Размыкание
переключателя S2 снова включает генератор; при этом каждый светодиод горит.
Эта· схема может быть использована в коллективных играх, где требуется, напри­
мер, выбратр, кому из игроков ходить первым.
КТО БЫСТРЕЕ
Схема, представленная на рис. 39.2, используется в состязаниях, играх и т.п. При
нажатии одной из кнопок тиристор (SCR) включается, зажигая связанный с ним
светодиод (LED) и препятствуя какому-либо другому тиристору запустить сис­
тему. U2 и UЗ образуют ~генератор трелей~ (модулятор частоты), в то время как
U4 и U 5 осуществляют временную задержку.

l
Нейтральный
.....,
.r: ::i.
~с:
~
а-
Фаза
::s::
....,
BR1 г- _ ~--,
а::
~
~
1.SA I
I
.с:
/')
F1
100PIV -
+1
Ut
о
~
а
1/4д
7812
+12V
=
1
+
:::i
сз
+12V
::s::
ЕГ
1
1
~
L_:::::
__ ..J
1000
G
jS1
+
~
С2
С4
1000
.1
~
Питание
с
Подстройка
-=
. ("°)
С1
~
.1
С5
С6
тона
С7
~
100
1
100
11
15
~
с
+
28
+
~
26
R2
2
6
RЗ
~
1К
4.7К
(\:>
~
Подстройка
Временная
9
("")
U5
~
-=
U2
пауз
uз7
U4
задержка
LМ4017
~
555
655
555
13
7R5
SP1<R1
7
-§
з 5.бК
з
14
с
з
~
~
8
4
R4
4
R8
16
~
220'1
ззоn
~
(\:>
~
+12V
\J.)
(\:>
~
I
~
J::
51
S2
S4
S5
S6
57
S8
s
~
7'
~
::::i
~
о
-9
:::J
([)
с
К1
SCR1
]::J
'"6--
1ЗV
s
бд
::а
-§
38mA
200V
\J)
~
::::i
~
([)
~
7'
-i
01
-о
~
1N914
о
I
~
l
I
~
!Т
!'
R21
R2З
х
Cr.a
1oon
n
х
~
([)
~
s::

Игровые схемы
АЗ
10М
4
RST
DIS
THR
TRIG
Everyday Practica/ Eledronics
мини-·РУЛЕТКА
16
+V1·1,
+Va,
IC2
IC1
4017
555
OUT
14
CLK
GND
сз+
EN GND
:~I
13
Х1
Пьезо-
=
зуммер
75
~~1
.,..
9
1
RST
010
--L -
15
R4
68011
Рис. 39.3
На рис. 39.3 показана схема карманного варианта электронной рулетки, питаю­
щейся от мини-аккумулятора. В этом приборе применяется десятичный счетчик
типа 4017 (IC2), работающий на десять светодиодов. Так как в отдельный момент
времени светится то.1ько один светодиод, то используется один ограничивающИ:й
резистор (R4). Для дополнительного эффекта можно расположить светодиоды
поочередно (красный-зеленый). Счетчик IC2 получает тактовые импульсы от
микросхемы таймера типа 555 (IC 1), включенной в режиме генератора. При на­
жатии кнопки «Бросание~ (SPIN) достигается самая высокая скорость «враще­
ния~, а при ее отпускании скорость индикации дисплея постепенно снижается до
полной остановки на одноl\f светодиоде. Частоту переклiочення генератора можно
регулировать при помощи конденсатора С2; нестабильность, возникающую при
остановке' «Вращения~ светодиодов, предотвращает резистор RЗ. Пьезозуммер
(Х1) подает звуковой сигнал с выхода генератора.
СХЕМА «БРОСАНИЕ МОНЕТЫ))
Схему «бросание монеты~ можно изготовить на основе КМОП интегральной схе­
мы типа 4011 или 4001. (Заметим, что номера выводов ИС на рисунке подходят
как для 4011, так и для 4001.) Два элемента этой ИС образуют тактовый генера­
тор, а остальные составляют триггер с двумя устойчивыми состояниями. В схеме
генератора необходимо выставить скважность 50%, регулируя потенциометр RЗ

76
Энциклопедия электронных схем
(10_к0м). В случае отсутствия прибора для измерения скважности можно просто
измерять постоянный ток, протекающий через каждый светодиод во время регу­
лировки. Когда токи станут одинаковыми, тактовый генератор будет настроен на
скважность 50%.
01
1N914
OR 1N4148
Popu/er Electronics
R1
4.7К
R2
10К
АЗ
10К
Скважность
S1
"Бросание"
02
1N914 OR
1N4148
С1
o,1μF
+SV
7
Рис, 39.4

ГЛАВА 40
СХЕМЫ С.ЧЕТЧИКОВ ГЕЙГЕРА
Nuts and Vo/ts
ПОДКЛЮЧЕНИЕ СЧЕТЧИКА ГЕЙГЕРА К IBM
КМОПОУ
смещениеоа Nc
-IN
2
7+V
+IN З
6 Выход
"Земля" 4
5 Смещение
DB-25 порт принтера IBM
13
1
Рис. 40. J
Самый простой способ подключения счетчика Гейгера к компьютеру типа IBM -
использо6,ание гнезда для наушников, соединенного с параллельным портом. Уро­
вень выходного сигнала счетчика Гейгера на гнезде для наушников постоянный,
равный +5 В. Когда счетчик обнаруживает радиацию, сигнал резко падает до О В на
несколько миллисекунд, а затем снова возвращается к значению +5 В. Несмотря на
то что величина сигнала составляет от +5 до О В, небезопасно подсоединять прово­
да от внешней схемы или прибора непосредственно к параллельному порту компью­
тера без буферного каскада. В нашем случае операционный усилитель ( ОУ) работа­
ет от однополярного источника литания +5 В, инвертнруя сигнал от счетчика
Гейгера. Так как уровень импульсных сигналов составляет от +5 до О В, от ОУ
не требуется никакого усиления, поэтому он включается как инвертирующий
повторитель с единичным коэффициентом усиления. Благодаря тому, что ОУ

2:
:::о = 1~
с:
::i:: ::i::
;;;-
::i:: !::О
Q
ti' ('D
:::s
Sc~
Q
(") =
о:
="О
;;;-
@а1
+Vcc
+Vcc
~ ..,
(")
)sw1
о:::=
tJj @
=~
1.
=о
:9V
Rl
~ ..,
22k.O vcc
~ (")
т
1TI
n
8#S
R2 RЗ Высоковольтный
><
?!; ~
rn
~=
1 k.Q
__
трансформатор
з:
+~
+Vcc 1 1 ':т-;;т-1 1
111~ 1.: .• ..J..
~ D3,D4
l~
ел ':: ":1
~~
n
tJj ~с
200V Стабилитрон
.с
!::О @
rn
gi
R4
...
':Z~
lOMQ
.с
:s:
~о
('D ~
05
1~
о~
~
~ti'
Стабилитрон
::i:: о
..,
~ ..,
rn
~ ('D
(JJ
:S:c
~~I
J::
..,
('D ,.с:
s
::i:: =
rn
= ..,
s
'i:t
:::о ~
о
~
"О !::О
::J
~~ (J)
Трубка Гейгера-Мюллера
= ..,
:р
~ (")
s
J::: о
::!:!
= (")
\J)
= !::О
=:i
.
о
(J)
('D
7'
:::=с
-i
~-о
=
о
~
::i::
I
=
I
=
t:Т
!'
~
х
...
о
()
(")
х
о
9 (J)
~
s:

Схемы счетчиков Гейгера
79
Схема счетчика Гейгера состоит из генератора на микросхеме I С2, однотактного
преобразователя высокого напряжения для питания трубки Гейгера-Мюллера,
логической схемы IC1 (6 инверторов) и генератора звукового сигнала IСЗ. Мик­
росхема IC2 - это таймер типа 555, включенный как генератор. Сигнал от IC2
поступает на три логических элемента микросхемы 4049(IC1). Они инвертируют
сигнал, чтобы достичь оптимальной ширины импульса, который включает и вы­
ключает МОП транзистор Q1, нагруженный на повышающий трансформатор Т1.
Напряжение с повышающей обмотки трансформатора удваивается до 600-700 В.
Три стабилитрона (DЗ, D4 и D5), расположенные на выходе удвоителя напряже­
ния, стабилизируют напряжение на уровне 500 В. Оно подается на анод трубки
счетчика.Гейгера-Мюллера через резистор сопротивлением 10 МОм. При обнару­
жении радиоактивной частицы трубкой Гейгера-Мюллера импульс напряжения
с резистора сопротивлением 100 кОм усиливается, и его уровень ограничивается
величиной Vсе с помощью составного транзистора Q2. Сигнал с транзистора Q2
инвертируется микросхемой IC1 и далее запускает ~шкросхему IСЗ- еще один
таймер 555, но в режиме одновибратора. Выходной сигнал микросхемы IСЗ
(вывод 3) включает светодиод и инициирует щелчок в громкоговорителе либо
в наушниках. Схе.ма питается от щелочной батарейки напряжением 9 В
и в состоянии ожидания (когда радиоактивные частицы не обнаружены) потреб-
ляет ток 28 мА.
·
ТРУБКА rЕйrЕРА-МЮЛЛЕРА
Трубка Гейгера-Мюллера
Анод
А
Выходной импульс В
Nuts and Vo/ts
500V
А1
10М
Рис. 40.3
Трубка Гейгера-Мюллера широко исцользуется для обнаружения радиации. Выпол­
нена она в виде цилиндрического электрода (катода), внутри которого расположен

80
Энциклопедия электронных схем
центральный электрод (анод). Из трубки откачан воздух, и она наполнена смесью
неона и галогенов. Через токоограничивающий резистор сопротивлением
10 МОм (R1) на трубку подается потенциаЛ 500 В. Возможность обнаружения
радиации основана на способности радиоактивных частиц ионизировать газ
в межэлектродном пространстве. Когда трубка находится в режиме ожидания (не
происходит обнаружения радиации), ее сопротивление чрезвычайно высоко. Про­
летающая радиоактивная частица ионизирует атом газа, при этом свободный
электрон и ионизированный положительно заряженный ион газа на~инают быс­
тро двигаться к двум электродам трубки Гейгера-Мюллера. При движении они
сталкиваются с другими атомами газа и ионизируют их, создавая небольшой ла­
винный эффект. Ионизация понижает сопротивление трубки, возникает резкий
всплеск электрического тока, что, в свою очередь, формирует импульс напряже­
ния на резисторе R2.

ГЛАВА 41
ГЕНЕРАТОРЬI
С1
0.047p.F
Конденсатор
tипа'
Supercap
E/edronic Oesign
С2
100nf
rEHEPATOP сиrНАЛА «С&РОС)) -
СХЕМА КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ
R1
2.2М
R2
1М
IC1
МАХ924
ФирмаМахim
Микро­
контроллер
Сброс
Рис. 4J.r
Эта схема, контролирующая напряжение V се' потребляет ток менее 10 мкА
даже в режиме генерации сигнала ~сброс~. Достаточно маJIЫЙ ток покоя в этом
режиме позволяет использовать рассматриваемый генератор с микроконтролле­
рами, которые находятся в основном в режиме ожидания. ИстоЧ:tfИК энергии дан­
ной системы - накопительный конденсатор Supercap емкостью 0,047 мкФ (С1) -
может работать более 24 ч без перезарядки. Допустимый диапазон напряжений
питания для этой схемы составляет 2-11 В. Резисторы R1 и R2 устанавливают
нижний порог переключения не ниже 1,2 В (сопротивления резисторов, показан­
ные на рисунке, обеспечивают порог 4,1 В). Эффект гистерезиса, вносимый резис­
тором RЗ, минимизирует действие помех от источника опорного напряжения
и внешних радиопомех. При использовании сопротивлений резисторов 1 МОм
(R2) и 10 МОм (RЗ) можно установить требуемый порог переключения (Vт), ре­
гулируя только сопротивление резистора R1: R1(МОм)=0,770 Vт- 0,910. Внешние
соединения микросхемы IC !связывают внутренний ИОН с инвертирующими

82
Энциклопедия электронных схем
входами четырех компараторов (А, В, С, D). Компаратор А контролирует напря­
жение питания. Когда оно падает ниже порога, устанавливаемого резисторами R1
и R2, выходной сигнал компаратора инициирует импульс ~сброс~ через диод DЗ,
и времязадающий конденсатор СЗ разряжается через диод D1. Компаратор В задает
длительность импульса с помощью линии задержки, состоящей из цепочки R4 - СЗ.
Так как длительность импульса (-250 мс) значительно больше требуемого мини­
мального значения, то воздействием напряжения питания на ширину импульса
можно пренебречь. Диод D2 позволяет схеме реагировать на короткие перебои
в работе, обеспечивая тем самым дополнительный контур быстрой разрядки для
времязадающего конденсатора. Компаратор С - запасной; он поддерживает инверс­
ный выход или выдает предупреждение при понижении питающего напряжения до
опасного уровня. Компаратор D используется в качестве активного логического
элемента И для логических сигналов высокого уровня с компараторов А и В. Со­
противление нагрузочного резистора в большинстве таких схем равно 100 кОм или
меньше (требуется, чтобы избежать ошибок, возникающих из-за входной утечки
компаратора). В нашем случае он может стать причиной чрезмерной разрядки ак­
кумулятора во время генерации сигнала ~сброс~.
ПРОСТОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ШУМА
Electronic Design
R1
576
-15V
+15V
С1~
0.1μ.F
-::-
Vout
75-fl Коаксиальный
R4
СЗ
_L С4 75 10μ.F
10pf
С2
при необходимости)
0.1μ.F
-: :--
Рис. 41•.2
Данный генератор шума на микросхеме ОУ усиливает шум входного широкопо­
лосного каскада. Если для схемы выбран усилитель с единичным коэффици­
ентом усиления, то выходной шум ,будет спектрально ровным в полосе частот

Генераторы
83
соответствующего контура с замкнутой петлей обратной связи. Операционный
усилитель производит фирма Analog Devices Inc.
ЗВУКОВОЙ rEHEPATOP
..з:..
r--~~---t----------e---------<> О-. +9V
R1
зэк
С1
.015
7
6
Popular Electronics
$1
Рис. 41.3
Примечание. Емкости конденсаторов приведены в микрофарадах (мкФ).
Трехчастотный звуковой генератор выполнен как прибор, подающий сигнал
о тревоге. Область его применения широка: например, схема может быть исполь­
зована как сигнализация при соответствующем исполнении переключателя S 1.
Когда S 1 нажат, схема включена. Частота тона зависит от резистора R 1
и конденсаторов С 1 - СЗ. Переключатель S2 позволяет выбрать один из этих кон­
денсаторов. При включении С 1 частота тона будет наиболее высокой (поэтому его
емкость самая маленькая), а при включении СЗ - низкой.
Nuts and Volts
ПРОСТОЙ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ
4,7К
1МО
68pFl
+
5V
----..J'!Выход
27К
3300 8 13
+
.! 4,7μF
Рис. 41.4

84
Энциклопедия электронных схем
В данной схеме таймер 555 включен как автоколебательный мультивибратор, по­
дающий сигнал на микросхему фазовой автоподстройки частоты типа 4046. Сиг­
нал с этой ИС поступает на счетчик-делитель на N, который получает сигнал
1О кГц, обработанный микросхемой 4046, и формирует сигналы кратных частот
к сигналу основной частоты (10 кГц). Поэтому, используя схему, можно генериро­
вать такие высокие частоты, как 100 кГц. При подключении данной схемы следу­
ет соблюдать меры предосторожности, необходимые при работе с микросхемами
КМОП.
ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ПАЧКИ ИМПУЛЬСОВ
На рис. 41.Sa показан сигнал, посылаемый генератором,- и незатухающие синусо­
идальные колебания, из которых он выделен. Так как буф~рный усилитель
НА4600 имеет стробирующий вход (Вкл./Выкл.), он пропускает или подавляет
входной сигнал в зависимости от состояния разрешающего вывода. Кроме того,
входной сигнал поступает на вход матрицы транзисторов HFA3046, которая вклю­
чена как ко~шаратор с высоким быстродействием и высоким коэффициентом уси­
ления. Снгна.1 с ко~шаратора фор~шруется в прямоугольный и подается на вход
счетчиков Х и У. Счетчик Х управляет разрешающим входом буферного усилите­
.1я н опре.Jе~1яет, сколько периодов колебаний входного сигнала пройдет к выхо­
.Jу. Четыре переключателя Sxo - Sхз двоично-кодированные. Следовательно, если
.1Ва из них замкнуты (Sxo - это один период, Sx 1
-
два периода), то три периода
входного сигнала синусоидальной формы будут пропущены к выходу. Далее вход­
ной сю;нал поступает на счетчик У, который задает частоту повторения, опреде­
ляя период паузы между пакетами импульсов. Четыре переключателя Sy0 - Svз так­
же двоично-кодированные. При замыкании всех переключателей длительность
2.00V 2
Н STOP
Рис. 4 J.5 (а)

Генераторы
85
НА4600
Выход
74НСТ193
74НСТ193
Р1
vcc
5V
vcc
хРО
-
MR
74НСТОО
Тёо -
-
СРо
CPu
р[
Р2
-
GND
РЗ
-
-
-
-
А1
vcc
5V
5V
81
R/C
R9
CLR
с
о
R10
GND
74НСТ123
Electronic Design
Рис. 4 J.5 (6)
паузы будет в 16 раз больше, чем длительность пакета входных колебаний: Час­
тота повтореция, установленная счетчиками Х и У, как описывалось ранее, равна
длительности пакета входных колебаний, умноженной на величину, обратную

86
Энциклопедия электронных схем
величине (16 + 3). Если требуется большая частота повторения, то к выходу счет­
чика У может быть последовательно Добавлен триггер или какой-либо другой
счетчик с целью увеличения длительности паузы. Резисторы Rб, R7 и R8 задают
ток смещения транзистора (генератор тока дифференциального каскада) рав­
ным 1О мА, что является оптимальным для быстррдействия схемы. Номиналы ре­
зисторов RS и Rб достаточно малы, чтобы обеспечить быструю разрядку; тем
самым предотвращается насыщение. Схема дифференциального каскада, вклю­
ченная так, как показано на рис. 41.56, может с малым ослаблением работать
с входными сигналами частотой до 10 МГц. Быстродействие логики и время за­
держки компаратора ограничивают частотную характеристику. Время задержки
компаратора может быть скомпенсировано импульсом, генерируемым дополни­
тельным одновибратором.
ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
+SV
(LSB)
ао
51
2
---~~~~~~~оо
S2
Переключатель
без
"дребезга"
контактов
+5V
U1-a
11274574
3 .t::U<
flредвари-
Вход тактового сигнала
Popular Electronics
139
CLR
12 •:;,
0 1' Yci:,_,.
U1·ь····•
f/2 74574
11CLKGND7
Предвари­
тельная
установка
10
.
1.&;\~~~.::
1 GNO. ['~~~ з
Предs:Эр-.;.j
'feЛ~tfitSJ'•
':'
уС'ТЩtQВ~~
4
(MSB)
°э
139
U2-b
11274974
CU< 11
Предвари-:
тельная
установ~щ
10
Рис. 41.6
Показанные на рисунке триггеры соединены так, что образуют 4-битовый сдвиго­
вый регистр. Данные, представленные в двоичном коде, поступают на вход DO
элемента U 1-а и с каждым тактовым импульсом последовательно передвигаются

Генераторы
87
по выходам QO, Q1, Q2, QЗ. Входные данные поступают на регистр сдвига
с выхода UЗ-а логического элемента ИЛИ типа 7486, который сравнивает два вы­
ходных бита со сдвигового регистра. Если эти два бита одинаковы, то выходной
сигнал UЗ-а равен О В; если различаются, то +5 В. Поэтому UЗ-а действует как
логическая схема с обратной связью, изменяющая данные на DO, который, в свою
очередь, изменяет выходной сигнал триггеров. В результате действия этой логи­
ческой схемы на выходах микросхем U1 и U2 создается псевдослучайная после­
довательность битов.
СХЕМА ГЕНЕРАТОРА ТОНОВЫХ ПОСЫЛОК
Popular Electronics
R2
100К
С2
0,1μF
Q1
2N2222
81
--------.... 1-2~-1 +
Основная часть генератора выполнена в интегра.л:ьном виде на микросхеме 556,
а также на основе дискретных компонентов. Схема формирует сигнал частотой
500 Гц при частоте следования посылки 1 Гц через громкоговоритель SPKR1 со­
противлением 8 Ом. SPKR1 - это единственный крупногабаритный компонент
в схеме, кроме аккумулятора 9 В и его соединительного зажима.
ПРОСТОЙ ГЕНЕРАТОР СТА&ИЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ
На рисунке показана принципиальная схема простого генератора стабильной час­
тоты, в котором используется счетчик-делитель на N на микросхеме 74НС161. Хотя

88
Х1
2MHz
R1
2М2
С1
100n
42
Энциклопедия электронных схем
IC1 = 4001 ВЕ
Входы управления частотой
00010203
1617103456
14
8
IC2
74НС161
15
9
1с3
Выход
74НС4024 12
27
,Вывод1С17
С2
С3
33р
33р
Everyday Practical Electronics
MR•
V+
Clock
те
00
00
01
01
02
02
03
03
СЕР
СЕТ
Gnd
Цоколевка двоичного счетчика
74НС161
Рис. 41.8 (6)
Рис. 41.8 (а)
IС 1а и IС 1Ь - это логические элементы ИЛИ -НЕ,
в данной схеме они применяются как инверторы
в кварцевом тактовом генераторе. Таким образом
обеспечивается точный выходной сигнал часто­
той 2 МГц, который подается на вход схемы де­
ления на N, образованной из элементов IC2
и IC1c. На участке между выходом компаратора
и отрицательным активным разрешающим вхо­
дом установки в исходное состояние (предуста­
новки) требуется инверсия, которая осуществля­
ется элементом IC1c. К сожалению, установка
коэффициента деления более сложная, чем про­
сто запись требуемой величины N на входы дан-
ных (информационные входы DO - DЗ). В табл. 41.1
показаны коэффициенты деления и выходные частоты для 16 входных кодов
микросхемы IC2. Если информационные входы микросхемы IC2 управляются при
помощи инверторов, то коэффициент деления будет на 1 больше, чем величина,
введенная через порт. В случае если инверсию нельзя реализовать аппаратными
средствами, это делается с помощью программных средств. Необходимо всего
лишь вычесть требуемый коэффициент деления из 16 (например, для коэф­
фициента деления 4 на IC2 поступит величина 12). Заметим, что минималь­
·ный коэффициент деления равен 2 и ввод величины 15 на IC2 не дает деле­
ния на 1.

Генераторы
89
Таблица 41.8. Коэффициенты деления и выходные частоты
DO
Dl
02
DЗ
Коэффициент
Частота, кГц
деления
н
н
н
н
16
125
н
н
н
15
133-333
н
в
н
н
14
142-851
в
в
н
н
13
153-846
н
н
в
н
-----12----------"-----,·66:~.sг--·-----··-----
в
н
в
н
11
181-181
н
в
в
н
10
200
--·-··-·--·---·-···---····-·-------·-··· ··--
------------·--···········-·-······----
в
в
в
н
9
222-222
н
н
н
в
8
250
в
н
н
в
7
285-714
-н------·в----··--------------""ii---·-··-в-·-·-···-
·--- -
6
333-333
в
в
н
в
н
в
н
в
н
в
в
·----
в
в
в
в
в
в
--- -
в
в
5
4
3
2
Примечание. В - высокий уровень; Н
-
низкий уровень.
400
500
666-666
7000 (1 МГц)
СВЕРХБЫСТРЫЙ ГЕНЕРАТОР ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ
К неинвертирующему выходу подключена коаксиальная линия задержки выход­
ного сигнала на 2 нс относительно инвертированного входного сигнала (А и В).
Инвертирующий выход логического элемента И управляет второй линией задерж­
ки на 2 нс, которая задерживает импульс отрицательной полярности относитель­
но импульса положительной полярности (С и D).
С помощью этой схемы (рис. 41.9а) выдается одиночный импульс, которым
можно тестировать усилитель выборки и запоминания. При запуске генератора
от входного импульса (с элемента ТТЛ) компаратором U1 формируется прямо­
угольный импульс и поступает на логический элемент И (U2) с противофазны­
ми выходами. Надежный запуск, несмотря на нагрузку 50 Ом на ТТЛ входе,
обеспечивается гистерезисом, вводимым резисторами RS - R8. К неинвертиру­
ющему выходу компаратора подключена коаксиальная линия задержки выход­
ного сигнала на 2 нс относительно инвертированного входного. Эта линия изме­
няет состояние выходов логического элемента И за период времени, равный
времени задержки. Инвертирующий выход логического элемента И управляет
второй линией задержки на 2 нс, которая задерживает импульс отрицательной по­
лярtюсти по отношению к импульсу положительной полярности (см. рис. 41.96).

-5.2 v
J4·1
. 0 .5 В/дел.
- 5.2V,
R9
180
5 нс/дел. +gv
R11
56 С4
. 1μF Вых.
~---411..---1 ~J6·1
2U4
1
...: rJ
MAV·11

Генераторы
91
Рис. 41.9 (6)
Блок UЗ tуммирует сигналы и передает их на выход, U4 усиливает этот сигнал.
Добиться более коротких импульсов можно, укоротив линии задержки, а также
заменив компаратор U2 и логический элемент И на более быстрые ЭСЛ аналоги.
ГЕНЕРАТОР РАЗВЕРТКИ
IC2 и IC4 - это микросхемы функциональных генераторов типа XR2206 фирмы
Exar. Микросхема IC4 функционирует как генератор пилообразных, а IC2 - си­
нусоидальных, треугольных и прю.юугольных колебаний. IC1 (сдвоенный опера­
ционный усилитель) выдает масштабированный выходной сигнал со смещением
уровня, который поступает на горизонтальную развертку осциллографа, чем
и обеспечивается надлежащая развертка. Любую частоту канала горизонтальной
развертки осциллографа, которую вырабатывает этот функциональный генератор,
можно откалибровать по внешнему частотомеру с по~ющью ручной настройки ГУН.
Рабочие характеристики функционального генератора представлены в табл. 41.10а.
Диапазон генератора развертки и частота генератора могут быть установлены
6-позиционными переключателями на лицевой панели: переключатель SS -
ДИАПАЗОН (SWEEPRATE) и S2 - ЧАСТОТА (FREQUENCY). Ручная под­
стройка ГУН осуществляется при помощи потенциометра RЗО. В табл. 41.10б приве­
дены диапазоны частот функционального генератора. Диапазоны развертки, отличаю­
щиеся от диапазонов 1-4, могут быть установлены при выполнении требований
по позициям 5 и 6. Тумблер включения режима подстройки ГУН (S4) на лицевой

92
Rб
1
16~
."
2
15
С5
~
14
0.2211F
"
IC2
13
li XR2206 12
6
11
.--
_1
JQ__
.... .!
JLC6::~
10p.F
'ZS V
"'
,F
-------------------- -
;,
i1
~~
:~
С12
820pF
11
"
С1З
6800pF
о1
"
С14
2200pF
11
S2
Частота
5 4с;з2
Electronics Now
,=:
а.s
1-u
С15
47 nF
JR7500'1
R8•
5.1К
~R9
~4.9К
С7 ;~
10p.F
16V
•~R10
4.9К
Энциклопедия электронных схем
,..--0~~-+-~~~~-1
S1
,....,
'
R11
•1К
R41
390'1
...
;~
~
01
IN4002
С1
470i1F
1
~~ 00
IN4744
13
,_!О
-1-
i....2
j~
~
. r1-
':"
IСЗ
~-
МС7815
2
'~С8
47μF
~
+15V
i1~ 12
ш
.L
IC5
~
.
4069UB
~
JL
.__
R42
1MEG
О2
+15V
r@ёR44
•
820'1
'"
С20
0.22μF
Усилитель сигналов
Горизонтальная ( ~ J2 прямоугольной fi ~ JЗ
развертка
формы
'i
, 11:'
Рис.4J.JO(J ••2)

Генераторы
R12
22К
R1
6800
См. текст
+С2
470p.F
R13
10К
RЗ4
22К
05
IN4148
R35
2.2К
RЗ6
2.2К
06
IN4148
аз
2NЗ904
Буферный усилитель
сигналов синусоидальной
и треугольной формы
Electronics Now
10
J4
S4
R2
з.зк
г- - -- ------- ---- - ----
: +15V
1
IС1-Ь
АЗ
6.81<
1
5
1
t-"-_.lt-~~t-:-<
17
R19
5.1К
С10
R21 10p.F
4.9К 25V
ВР1
ВР2 .r----+-4
ВРЗ~
Необяза­
тельно
(см. текст)
R24
10К
С16
10nF
С17
0.1
С18
0.22 F
4
5
6
7
'
________ _ .
1С4
XR2206
Необяза­
тельно
(см. текст)
RЗ1
1М
2
DECK1
16
15
14
13
12
11
10
9
+
RЗЗ
499К
6
55
Частота развертки
93
Рис.·4J. JO (2 •• 2)

94
Энциклопедия электронных схем
панели позволяет настраивать резистором RЗО любую фиксированную частоту
из диапазона частот прибора, установленную переключателем S2 - ЧАСТОТА
(FREQUENCY).
Таблица 4 1. 1Оа. Характеристики функционального генератора
Форма выходного
снгнала
Синусоидальная ( 1)
Треугольная ( 1)
Прямоугольная (2)
Макснмальный
размах
58
88
58
Частоiа
10Гц- 700кГц
10Гц-50кГц
Прнмечанне
18,800 кГц
1 8, >800 кГц
Положительный выход
связан по постоянному
току, относит. «земли»:
фронт/спад> 50 нс
---------·---- "."-"-·-·-------."--···--····-·----·---··--
- -----
-·-·------·
Пилообразная (3)
Убывающий, 6 частот
Примечание.
( 1) уровень выходного сигнала изменяется от минимального до максимального;
(2) уровень выходного сигнала не регулируется;
(З) амплитуды Х и У подстраиваются внутри прибора.
Таблица 41. 1Об. Диапазоны частот развертки функционального генератора
Переключатель
Прнмечанне
Частотный днапазон
Предварительно установлен
От20Гцдо>2кГц
2
Предварительно установлен
От <400 Гц до> 10 кГц
3
Предварительно установлен
От<1кГцдо>25кГц
4
Предварительно установлен
От кГц до> 100 кГц.
5•
Настраиваемый сопротивлением
От2кГцдо100кГц
Настраиваемый ГУН
От <10 Гц до> 100 кГц
и сопротивлением
6*
Настраиваемый сопротивлением
От <40 кГц до >800 кГц
Настраиваемый ГУН
От <100 Гц до >800 кГц
и сопротивлением
Примечание. Диапазоны, показанные для пунктов 5 и 6, отображают весь диапа­
зон настройки функционального генератора за исключением диапазона непрерыв­
ной развертки.
САМОЭАПУСКАЮЩИЙСЯ rEHEPATOP ДАННЫХ
Генераторы псевдослучайных последовательностей, построенные из сдвиговых
регистров и логических элементов Исключающее ИЛИ, часто используются для
получения тестовых последовательностей в двоичном коде. Если такой генератор
сконструирован на основе ЭСЛ компонентов с сопротивлением 100 кОм, он спо­
собен работать со скоростью до 200 Мбит/с. Несмотря на то что для генерации
последовательности может быть подсоединен N-битовый регистр сдвига, который
повторяет каждые 2N- 1 бита, генерации выходного сигнала не произойдет, если

Генераторы
95
генератору нужно будет стартовать из состояния ~все нули~. Поэтому необходим
счетчик, который вводил бы 1 или производил бы предварительную загрузку
сдвигового регистра всякий раз, когда обнаруживается последовательность нулей.
Схема, показанная на рис. 41.11, генерирует 127-битовую последовательность
и посылает импульс синхронизации один раз в течение повторяющегося цикла,
и поэтому запуск гарантируется. К тому же это не требует дополнительных эле­
ментов. В данной схеме применяется свойство логического элемента ЭСЛ ~мон­
тажное ИЛИ»- генерировать отрицательный импульс синхронизации с периодом
1 бит при получении шести нулей (только пять из них составляют последователь­
ность; другой набор из N-1 бит может потребоваться, если будет использован
более длинный сдвиговый регистр). Импульс синхронизации загружается в сдви­
говый регистр параллельно со следующим состоянием последовательности. Таким
рбразом, для запуска генератора не требуется детектор семи нулей.
2423222116151413
РОР1Р2РЗР4PSРбР720
Исключающее ИЛИ= 100107
Резисторы = 330 Ом
17 СР
S1 19
"- ----
1
-11
00
100141
so~
12=---:.=4'
Синхронизация
оо0102аз04osОБ01°
7
2345891011
Выход
синхро­
низации
Electronic Design
13
12
Выход
данных
....______
-€] -4.SV
Р11с. 41. rr
ГЕНЕРАТОР РОЗОВОГО ШУМА
ММ5837 - это цифровой генератор белого шума. Для того чтобы генератор выда­
вал на выходе этой ИС четкий сигнал белого шума, требуется всего лишь подклю­
ЧlfТЬ его к источнику питания. Затем сигнал белого шума проходит через фильтр
(3 дБ/октаву), и получается розовый шум. Поскольку минимальная крутизна
фильтра на однокаскадной RС-цепочке составляет 6 дБ/октаву (из-за емкостного
сопротивления), требуется нетрадиционный фильтр. Этот фильтр состоит из не­
скольких каскадов RС-цепочек с разными фазочастотными характеристиками. На
рис. 41.12 показана схема такого устройства. Неравномерность выходного сигна­
ла данной схемы составляет ±0,5 дБ.

96
4
U1
НМ5837
2
Nuts and Volts
R1'
Б.&К
С3
1pF 0,27pF
С4
47nF
Энциклопедия электронных схем
cs
47nF
С7
188uF
Сб
ЗЗnF
RS
471<
J1
оuт
Рис. 41. 12

ГЛАВА 42
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
СОПРОТИВЛЕНИЯ
ПРЕО&РАЗОВАТЕЛЬ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
1К
Electronics No
1К
+9V
-9V
1К
f-1K
Рис. 42.r
Известно, что резистор является потребителем тока, зависимым от напряжения;
данная схема - прямая его противоположность. Если к схеме преобразователя
отрицательного сопротивления подсоединить аккумулятор, последний будет за­
ряжаться, причем ток зарядки аналогичен току, который потреблял бы резистор
с сопротивлением 1000 Ом от данного аккумулятора. Если подключить резистор
сопротивлением 1ООО Ом параллельно с преобразователем отрицательного сопро­
тивления (ПОС) 1000 Ом, получится нечто похожее на бесконечное сопротивле­
ние. Какое бы ни было приложено напряжение (в ограниченных пределах), ПОС
начнет подбирать такое же, и весь ток, проходящий через резистор, будет потреб­
ляться от ПОС, а не от внешнего источника напряжения.
ПРЕО&РАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Эта схема - преобразователь высокого входного сопротивления в низкое выход­
ное с общим источником питания. Операционный усилитель U 1 типа LM741
4- 593.

'
98
Энциклопедия электронных схем
подсоединен к повторителю напряжения на комплементарных транзисторах.
К выходу схемы могут быть подсоединены в качестве нагрузки слаботочные лам­
пы, реле, громкоговорители и т.д. В случае, когда нужно включить транзисторы
Q1 и Q2 в петлю обратной связи, вывод 2 u 1 следует подключить к эмиттерам
транзисторов.
Высокоомный
ВХОД·
+9V
-9V
+9V
-9V
Popular Electronics
R1
680'1

ГЛАВА 43
CXEMbl С ЭЛЕМЕНТАМИ
ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
DTMF ИНФРАКРАСНЫЙ ПЕРЕДАТЧИК
VDD
1
15
7
Шr2J~
8
@~ [ffi
б 5089
[1] [eJ Ш1
14
-
13
00 [QJ 00
12
11
16
R1
Nuts and Volts
Рис. 43.r
Для генерации DTMF сигналов и модуляции пучка ИК лучей светодиода D1
в данном передатчике используется микросхема 5089 с клавиатурой. Стабилиза­
ция частоты осуществляется ТВ кварцевым резонатором с частотой 3,579 МГц.
ИНФРАКРАСНЫЙ ПЕРЕДАТЧИК ГЕНЕРАТОРА ТРЕЛЕЙ
Схема построена на микросхемах управляемого генератора типа LM3909 (IC1
и IC2). Микросхема IC2 генерирует низкочастотные колебания прямоугольной
4*

100
ТаЬ Books
Rl
1μF +
5V
в
2
2
Энциклопедия электронных схем
01
IRLEO
02
1N4148
ICl
LM3909
8
1(2
LM3909
4
6
5
4
5
+l.SV
Ри~. 43..2
формы, которые .моду.111руют частоту микросхемы IC1. Такие схемы применяют­
ся для ИК источников сигна.1ов канала связи, тестирования и т.п.
ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО для ОБНАРУЖЕНИЯ ИК сиrНАЛОВ
Этот очень удобный и полезный ручной тестер ИК сигналов используется для устра­
нения неисправностей в пультах дистанционного управления. Инфракрасный свет,
генерируемый пультом, попадает на фотодиод D1, который формирует импульсный
сигнал на R1. Через конденсатор С1 сигнал поступает на базу транзистора TR1; С2
разделяет каскад усиления и схему расширения импульсов. Схема построена на тран­
зисторе TR2, конденсаторе СЗ и связанных с ними компонентах. Следовательно,
выходной каскад на транзисторе ТRЗ включает светодиод D2 всякий раз, когда
диод D1 воспринимает инфракрасный свет. Функционирующий пульт дистанци­
онного управления с новыми батарейками работает с тестером с расстояния прибли­
зительно 500 мм, в то время как ПДУ с почти разряженными батарейками может
работать с расстояния.всего лишь в несколько сантиметров. Кроме того, тестер та­
кой конструкции способен проводить самотестирование своих батареек, подавая

Схемы с элементами инфракрасного излучения
r
51
k
~ 01~
н::тlт~~ио:
nровер
+
81 ... R1
6V-12~ 4,7k
R2
47k
._.....,....._
.....__,....
Everyday Practical Electronics
С4+
10μ
101
Рис. 43.3
начальную вспышку D2 при первом замыкании переключателя S 1. При выборе типа
ИК светодиода необходимо знать, что длина его волны должна быть примерно
940 нм, а тип транзисторов не имеет значения. Эта схема может функционировать
при напряжении питания 6-12 В (например, от батарейки 12 В), а шунтирующий
конденсатор С4 должен иметь соответствующее рабочее напряжение.
+
Electronic Design
ИК ПЕРЕДАТЧИК АВАРИЙНОГО СИГНАЛА
s1.:1:.
С1
100μ
R1
10k
R2
10k
"Огонь"
+
B18f8
g.:Ll_
~ИК
светодиод
Рис. 43.4

102
Энциклопедия электронных схем
На рисунке показана принципиальная схема ИК передатчика. Релаксационный
генератор на микросхеме операционного усилителя (IC1) вырабатывает сигнал
прямоугольной формы на выходе 6. Времязадающая цепь - конденсатор С2
и резистор R4 - включена между выходом IC1 и ее инвертирующим входом (вы­
вод 2). Выходной сигнал ОУ используется для управления ИК светодиодом D1
через буферный каскад на эмиттерном повторите.hе (транзистор-ТR1) и токоогра­
ничивающем резисторе R5. Сопротивление резистора R5 определяет величину
тока, протекающего через светодиод (приблизительно в 100 мА), но поскольку
скважность импульсов тока через светодиод более 50%, то средний ток светоди­
ода составляет чуть меньше 50 мА. Эта величина - максимальное приемлемое
значение прямого тока возбуждения для большинства об_ычных ИК светодиодов.
ДЕШЕВЫЙ ИК ФИЛЬТР
При засветке цветной негативной пленки (в опыте использовали Kodacolor 100 ASA)
люминесцентной лампой дневного света в течение 5 с и при последующем проявле­
нии были обнаружены оригинальные свойства этого материала. При прохождении
света выявлена резкая граница с длиной волны -880 нм. Поэтому данный фильтр
идеально подходит для многих ИК светодиодов и других ИК приборов.
100
880
90
80
а:
70
s
:z:
ct!
~
(.)
>- 60
с:
о
а.
с:
1-
50
:z:
~о
а.
40
i:::::
IS
>S
1i
30
1i
:z:
а:1.
ф
о
~
>S
>S
ф
1-
(1')
1i
Ji
ф
20
~
>S
о
:z:
:z:
о
1i
(.)
(.)
1-
ct!
ct!
s
а:1
ct! >S
-е-оIS
а.
а.
~1i
~
~
ct!
1-
о
ct!
ct!
ф
10
а.~1О1О:z:
а.
а.
~о>->-ф
-е-
-е-
~
~~
~s
ооф
:z:
:z:
е L.. L.. (У)
:s:
:s:
300
400
500
600
700
800
900
1000 1100
Длина волны, нм
Everyday Pra~tical Electronics
Рис. 43.5

Схемы с элементами инфракрасного излучения
103
ИК ПЕРЕДАТЧИК
МОНОФОНИЧЕСКоrо БЕСПРОВОДНоrо НАУШНИКА
>
Q
::;s
q:
о
s
q:
о
1-
ф
1Х1
()
ф
:о
:z:
(.)
со
Q.
::.::
со
Q.
-е-:z:
s
'i
~
L()
11
L()
о
1
т-
о
Everyday Practical Electronics Рие. 43.6
Коррекция предыскажений входного
сигнала осуществляется микросхемой
операционного усилителя IC1, использу­
емой в качестве неинвертирующего уси­
лителя переменного сигнала. На низких
и средних частотах сопротивление кон­
денсатора СЗ превышает сопротивление
резистора RЗ. Поэтому получается фак­
тически стопроцентная обратная связь,
и коэффициент усиления микросхемы
IС 1 с зам:кнутой: петлей обратной: связи
чуть бо.1ьше единицы. При высоких час­
тотах сопротивление конденсатора СЗ
относительно RЗ мало, и соотношение
в делителе обратной связи получается
большим. Как следствие, коэффициент
усиления напряжения при замкнутой
петле обратной связи монотонно возрас­
тает ~ увеличением входной частоты.
При этом на высоких звуковых частотах
обеспечивается усиление почти в 20 дБ..
Резистор R4 ограничивает усиление
по напряжению микросхемы IC1 при
замкнутой: петле обратной: связи при
высоких звуковых частотах. На микро­
схеме IC2 образован фильтр .низких
частот - это обычный фильтр третьего
порядка (18 дБ/октаву) на ОУ. Он
обеспечивает ширину полосы мень­
шую, чем полная полоса звуковых час­
тот в 20 кГц, почти не ухудшая качество
выходного сигнала. Микромощная мик­
росхема IСЗ (КМОП ФАПЧ) исполь­
зуется частично - только как ГУН. Ос­
тальные узлы микросхемы IСЗ не
подключены. Выход микросхемы IC2
прямо подсоединен к управляющему
входу ГУН (микросхема IСЗ, вывод 9).
Конденсатор С7 и резистор R8 - это
времязадающие элементы ГУН, кото­
рые устанавливают центральную час­
тоту 100 кГц. Транзистор TR1 - это

104
Энциклопедия электронных схем
мощный эмиттерный повторитель на паре Дарлинпона с высоким коэффициентом
усиления. Он является источником прямого тока (500 мА) ИК светодиодов. Ис­
пользуется сборка из пяти светодиодов, и у каждого из них отдельный токоограни­
чивающий резистор (R9 - R13).
ИК ПРИЕМНИК АВАРИЙНОГО СИГНАЛА
R1
15k
С1
220μ
сз
22μ
Everyday Practical Electronics
АЗ
22k
IC1
NE5534A
R5
2М2
01k
ОА91
а
DЗ
1N418
а
S1
Вкл./Выкл.
320 ~
1
81
+
12V
.,.
(8XHPli_
Рис. 43.7
На рисунке показана подробная принципиальная схема приемника ИК излучения.
TR1 - это фототранзистор, включенный с общим эмиттером, который использует­
ся как усилитель. Однако на его базу (вывод Ь транзистора TR1) не подается ток
смещения. Ток коллектора (вьшод с) зависит от интенсивности света, принимаемо- -
го транзистором TR1. Более высокая интенслвность падающего света означает, что
и ток больше. Поэтому ИК излучение с передатчика формирует импульсы тока че­
рез TR1. Выходной сигнал с коллектора транзистора TR1 поступает на конденса­
тор С2 и затем на инвертирующий усилитель с.высоким коэффициентом усиления
на микросхеме IС 1. Резисторы R2 и RS делителя обратной связи определяют коэф­
фициент усиления по цапряжению микросхемы равный 220. Через разделительный
конденсатор С4 усиленный выходной сигнал (с вь~вода 6 микросхемы IC 1) посту­
пает на обычный однополупериодный выпрямитель (D1 и D2) и сглаживающий
конденсатор (CS). В выпрямителях германиевые диоды используются чаще, чем
кремниевые, так как у германиевых диодов меньшее падение прямого напряжения,
что несколько повышает чувствительность. Положительный сигнал на CS задает
напряжение смещения на базу транзистора TR2, включенного с общим эмиттером,
который в ключевом режиме управляет реле RLA.

Схемы с элементами инфракрасного излучения
105
.о
ID
~ID
ИК ПРИЕМНИК
МОНОФОНИЧЕСКОГО БЕСПРОВОДНОГО НАУШНИКА
~:~са..,
-
.х
а:~
N
о
""о
.х //а
ф
:;;
:I:
\О
о
r::[
о
с:
:s
с;
:s
о
о
:i
j::
11
о
1
о
На рисунке показана принципиальная
схема приемника. В схеме используют­
ся четыре приемных ИК фотодиода
(D1 - D4), включенных параллельно
в обратно смещенном режиме. При от-
сутсТвии света в них протекает крайне
малый темновой ток. ИК импульсы от
передатчика приводят к увеличению
фототока и формируют небольшие от­
рнцате.пьные и~шу.1ьсы на катодах дио­
дов. Транзистор TR1 применяется как
малошуыящий предусилитель и буфер­
ный каскад. Преобладающее усиление
по напряжению обеспечивается транзис­
торами TR2 и ТRЗ, которые включены
с общим эмиттером. Суммарный коэф­
фициент усиления по напряжению, обе­
спечиваемый транзисторами, превыша­
ет 80 дБ. Сигнал с ТRЗ поступает на
один из входов фазовых компарато­
ров микросхемы IC1 (вывод 14). Эта
КМОП ИС типа 4046ВЕ осуществляет
демодуляцию сигнала. Резистор R10
и конденсатор С6 устанавливают цен­
тральную частоту ГУН -100 кГц. Резис­
тор R12 и конденсатор С7 образуют
простой фильтр нижних частот между
выходом компаратора (вывод 2) и вхо­
дом ГУН (вывод 9). Выходной звуко­
вой сигнал с фильтра нижних частот
через повторитель на микросхеме I С2
поступает на резистор R 16 и кон­
денсатор С12. Они образуют простой
фильтр нижних частот, обеспечиваю­
щий обратную коррекцию. Далее сиг­
нал поступает на вход небольшого
аудиоусилителя класса Б (IСЗ). При­
емник потребляет ток -12 мА.
Everyday Practical Electronics
Рис. 43.В

106
Энцикл.опедия электронных схем
РЕТРАНСЛЯТОР ИК СИГНАЛА
1К
470
5
8
cv
+V
2
ИК приемный +V
~°f'rS10:~f~~ OUT..., .
1-'\/0\Ar--+-11
276-137
RS
4
10К
7DS
ИК светодиод
фирмы
TLC555
R~~~ 1s41~ск//
2NЗ904
(GPIU52X) GND
з
тн
оuт 3
ТА
-V
2N3904
0.01
μF
~
Electronics Now
Рис. 43.9
Эта схе~1а принюrает сигналы дистанционного управления ТВ и ретранслирует
их. Генератор на ~шкросхе;о..1е пша 555 вырабатывает модулированный сигнал
частотой 40 кГц, при это~1 I IK светодиод может располагаться в другой комнате.
ИК УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ДАННЫХ
Падающий
свет
--- ---- tlN
~
01
BPU22NF
TEMIC
Linear Technology
LT1328
сз
'"~
MODE 1-------
Vcc (5V)
Высокий - SIR ,
низкий FIR & 4 РРМ
Vcc а.---41-----.
DATA
ТТЛ - выход данных
Рис. 43.JO
Схема LT1328 работает при предусмотренных интенсивностях света во всем ди­
апазоне стандарта IrDA - от 1 см до 1 м. При скоростях передачи данных стан­
дарта IrDA 115 Кб/с и ниже для нуля используется импульс шириной 1,6 мкс,
а для единицы - отсутствие импульса. Интенсивности света составляют от 40
до 500 мВт/ер (милливатт/стерадиан). Следует отметить, что вход передатчика
инвертирующий, то есть проходящий свет создает сигнал высокого уровня на
входе, который превращается в сигнал нулевого уровня на выходе. При таких
скоростях передачи данных требуется высокий уровень на выводе 7 (Mode).

r-
s·
Q)
Q...,
фi(').
~
::i
о
о<Q
""
~!'
~......
гт, DS2
":"
Второй каскад усиления и компаратор
могут использоваться дnя другой модуляции
RG1
1k
DIG_GND
~
,!. Cfs
*0.01μf
~
о
_е:нr
"' :с
.,, r
"'-
- . :S::c
о :s::
~~
"
:::1
:с"
о :s::
.... "'
о==
<:с
n:S::
... ~
"
~J~n::C
...
:1>
ш ::.
~ :1>
n
ш
::а
w
:s::
(")
><
ro
s::
о:
("\
\J)
.:::i
ro
~
ro
::I:
~
s::
:s:
:s:
:с
-6-
-о
QJ
7'
-о
QJ
("\
. ::I:
о
"
о
::s:
w
:::i
'<
L
ro
::I:
::s:
::о
..а.
о
.... .

108
Энциклопедия электронных схем
Малошумящий (2 пA/vHz), широкополосный (7 МГц) преобразователь ток-на­
пряжение, состоящий из предусилителя и его вспомогательных :компонентов,
трансформирует обратный ток с внешнего фотодиода в напряжение. Хотя шири­
на полосы (7 МГц) предусилителя поддерживает скорость передачи данных
4 Мбит/с, фильтр нижних частот на его выходе применяется для уменьшения ши­
рины полосы пропускания точно до требуемого' значения с целью уменьшения
шума. Емкость конденсатора CF 1 устанавливает сопряженную частоту'(180 кГц)
петлевого фильтра верхних частот у предусилителя. Этот фильтр задерживает не­
желательный сигнал от рассеянного света окружающей среды, в том числе сол­
нечный свет и свет от ламп накаливания и люминесцентных ламп. За каскадом
предусилителя следуют два отдельных канала, каждый из которых содержит бу­
ферный фильтр с высоким сопротивлением, два усилительных каскада, петлевые
фильтры верхних частот (ФВЧ) и компаратор.
Единственное различие между этими двумя каналами ИК переговорного
устройства - это время отклика компараторов: 25 и 60 нс. Для импульсов в 125 нс
используется компаратор 25 нс с активной нагрузкой на выходе. Низкочастотный
компаратор с открытым коллекторным выходом (с внутренней нагрузкой в 5 кОм)
подходит для более умеренного быстродействия, например для импульсов 1,6 мкс
или IrDA-SIR. У каждого усилительного звена есть высокочастотный контур ОС,
подобный контуру у предусилителя. Емкость конденсатора CF5 задает граничную
частоту 140 кГц для ФВЧ ИК переговорного устройства. Здесь эти контуры осу­
ществляют дополнительную функцию поддержания точного значения порога
ко~шараторов с помощью принудительной установки уровня каскадов дифферен­
uиа.1ьного усиления на ноль. Так как выходной сигнал предусилителя выведен на
лицевую пане.1ь и на входах обоих каналов компараторов стоят буферные к.аска­
ды, разработчик 1шеет возможность сконструировать фильтр, который ему тре-
буется, путем точного подбора внешних компонентов. RFt' CF 2 ' СFз' RF 2 ' CF4 ' и RFз
образуют полосовой фи.1ьтр с центральной частотой 3,5 МГц. Его полоса пропус­
кания составляет 1-12 МГu в пределах 3 дБ. Вместе с :q:етлевым ФВЧ у предуси­
лителя и частотным отклико~1 7 МГц самого предусилителя этот полосовой
фильтр формирует оптимальный частотный отклик фильтра для ИК переговор­
ного устройства.
ИК ПРИЕМНИК ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
На рис. 43.12 показана принципиальная схема ИК приемника дистанционного
управления. Основной компонент схемы - КМ ОП микросхема ( I С 1) типа
PIC16C54, 8-разрядный контроллер фирмы Microchip. Данные и программа мик­
роконтроллера хранятся в микросхеме памяти IC2, серийной ИС электрически
стираемого·постоянного программируемого запоминающего устройства (ЭСППЗУ)
типа 93LC46 емкостью 1 Кб, также фирмы Microchip. В этой схеме микросхема
памяти сопряжена с микроконтроллером 3-проводной шиной. Три сигнала тако­
вы: CS (выбор схемы), CLK (тактовый сигнал) и DATA IN/OUT (вход/выход
данных). Так как сигналы DATA IN и DATA OUT передаются по одному каналу,

Схемы с элементами инфракрасного излучения
109
+SV
МОО1
2
IC1
IC2
+5V
PIC16C54
93LC46
1
12
RA1
16
cs Vcc8
оuт
RВ6
17
2
7
+5V
RAO
CLK
NU
С6
з
ORG
б
0,1μF
14 VDD
01
RB7
13
4
00 vss
5
":"
cs
4 MCLR
А2
":"
0,1μF
з
RTCC
1К
15
OSC2
RA2 1
сзI С4
ААЗ 2
15pF I ')
RВО б
16
osc1
RB1
7
RВ2
8
1"
11
RВЗ 9
+5V
RB5
10
RВ4
,
vss
5
'
JU1
'
-=
2з4567
1
Вход постоянного
Декодированные
напряжения
выходные сигналы
1 VIN
з
(от7 до 25V)
Vouт
+5V
IСЗ
С1
78L05
+С2
0.1
GND
10~tF
2
'::'
Electronics Now
Рис. 43. J2
резистор R2 ограничивает ток во время переходов между записью и чтением дан­
ных, когда логические уровни могут конфликтовать. Связь микроконтроллера
с микросхемой памяти осуществляется при генерации на выводе CS высокого ло­
гического уровня. Затем данные последовательно пересылаются на микросхему
памяти или с микросхемы во время изменения уровня сигнала CLK (от низкого
к высокому). Каждому режиму считывания или записи предшествует стартовый
бит, происходит идентификация кода операции этой функции (чтение, запись
и т.д.), затем следует адрес, занимающий 7 бит; за ним - 8 бит данных, которые
записываются в ячейку с этим адресом или считываются оттуда. Непосредствен­
но перед выполнением всех операций записи и после них микроконтроллер посы­
лает команды микросхеме памяти, которая включает или выключает функцию за­
писи, защищая данные, которые были сохранены.. В режиме программирования
микросхема IC1 считывает ИК поток данных с MOD1, преобразовывает их в на­
боры данных и сохраняет в микросхеме IC2 для сравнения во время нормальной
работы устройства. Источником питания схемы является микросхема IСЗ- слабо­
точный стабилизатор типа 78L05 напряжением 5 В, на вход которого может быть
подано входное напряжение постоянного тока в диапазоне 7-25 В. Конденсаторы

110
Энциклопедия электронных схем
С1 и С2 обеспечивают устойчивость стабилизатора. Кварцевый резонатор XTAL1
устанавливает частоту внутреннего генератора IC 1 в 4 МГц. Две близко располо­
женные контактные площадки на печатной плате QU1), которые могут быть на
короткое время замкнуты отверткой или другим металлическим предметом, слу­
жат для установки микросхемы I С 1 в режим программирования и включения
светодиода LED1. Программное обеспечение доетупно на сайте Gernsback BBS
(516-293-2283, v.32, v.42Ьis) в виде файла irec.zip; оно потребуется для самостоя­
тельного программирования РIС-контроллера, если имеется соответствующее обо­
рудование для этого.
СХЕМА СОПРЯЖЕНИЯ
ИК СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
С НАГРУЗКОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
оо 00
оо
о От7до25В
Ocuo ~oD постоянного
Оf::::::::юо +
тока
7654з21
о
ооооо
о
оо
о
00
о
оо
о
00
о
оо
о
оо
о
о
оо
~
<+
2QI
ъ
<
о
о
а
>
~
g
... ....
+
Electronics Now
Рис. 43. 13
Эту схему можно использовать для сопряжения нагрузок постоянного тока до
500 мА с ИК дистанционным пультом.
ТЕСТОВОЕ УСТРОЙСТВО ИК ПДУ
Такую схему (рис. 43.14) удобно применять для подтверждения работоспособно­
сти дистанционного ИК пульта.

Схемы с элементами инфракрасного излучения
Electronics Now
Nuts and Volts
оС)
о
оо
о
О с:ао оа:о О О+ От7до258
Q[::::::Joo
о
о
о
о
о
о
7654321
00
00
00
00
оо
оо
оо
оо
2<ti.
о
Светодиоды
ИК ПРИЕМНИК НА ФОТОТРАНЗИСТОРЕ
+ VDD
7
2
ТонаnЫiый
выход
з ОУ б .....,.--11-----е>
1NC
5NC
4
111
Рис. 43. 14
Рис. 43. 15

112
Энциклопедия электронных схем
В устройстве, показанном на рис. 43.15, фототранзистор и операционный усили­
тель используются в качестве приемника ИК сигналов. Применен операционный
усилитель типа TL081 или аналогичный, построенный на полевых или КМ ОП
транзисторах. Сопротивление резисторов R1 и R2 зависит от типа фототранзисто­
ра, но обычно составляет 2,2 кОм и 330 Ом соответственно, R3 = R4 = 10 кОм, RS =
= 1 00 кОм. Емкость конденсатора С1 = 0,1 мкФ ('или больше).
E!ectronics Now
\
СХЕМА СОПРЯЖЕНИЯ ИК СДУ С РЕЛЕ
ооDо
оо
о
оО3Х) Од)оо
Q[:::::::юо +
о
о
о
о
о
о
~
ъ
7654321
ооо
ооо
1N4148
00
00
00
00
оо
00
о
оо
<+
2UI
<
о
!\1---Рьi--Реле 128
128
тока
Р11с. 43.J6
Схема, представленная на рис. 43.16, может быть применена для подключения
реле к ИК пульту. Это позволит управлять большими нагрузками постоянного
или переменного тока.

Схемы с элементами инфракрасного излучения
ИК ПЕРЕДАТЧИК ДАННЬIХ
Vcc
Linear Тechnology
На рисунке показана схема передатчика IrD А.
СХЕМА СОПРЯЖЕНИЯ ИК СДУ С СИМИСТОРОМ
Electronics Now
оС)
о
оо
о
о
D От7до25В
о:жо ОП" о постоянного
О?:::::::::юо + тока
о
о
о
о
о
о
7654321
оооооо
Симистор
00
00
00
00
оо
00
00
оо
<+
2UI
<
о
Нагрузка
переменного
тока
120V60Нz
113
Рис. 43.17
Рис. 43. JВ
Такую схему можно использовать при сопряжении симистора и дистанционного
ИК пульта для управления нагрузками переменного тока.

114
Рори/аг Electronics
Энциклопедия электронных схем
ДАТЧИК НА ПРОСВЕТ
LED1*
D1
1N4002
O'Z
2N3906
Р11с. 43. J9
В этой схеме ИК нз.1учающий светодио.J: (LED1) направленно облучает фототран­
зистор Q1. Транзистор Q2 поддерживает реле RY1 во включенном состоянии,
пока на пути между cвeтo.JIIO.JШI 11 фототранзистором не появляется никаких пре­
пятствий для ИК. Появ..1ен11е .1юбого светонепроницаемого предмета, загоражи­
вающего этот промежуток, приводит к обесточиванию реле RY1. Данная схема
представляет собой типичный датчик на просвет. Такие устройства используются
в детекторах ~вещь на месте~ (опреде.1яющих присутствие предмета в определен­
ном месте) и в счетчиках предметов.
ПРИМЕНЕНИЕ ИК ПДУ в МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРоrи.
Схему, представленную на рис. 43.20, можно применять для сопряжения двух си­
мисторов с дистанционным ИК пультом для управления путевыми стрелками в мо­
дели железной дороги.
ДИСТАНЦИОННЫЙ ИК ПРИЕМНИК
На рис. 43.21 показана схема ИК приемника. Основной узел системы - это ИК
детекторный модуль (MOD1). Он устраняет ИК несущую частоту и пропускает
лишь данные, закодированные в принятом ИК сигнале. Подходящий ИК модуль
доступен на сайте Radio Shack (No 276-137). Для ИК модуля требуется стабили­
зированный источник питания 5 В, который построен на микросхеме стабилиза­
тора IC1 типа 7805. Питающее напряжение 9 В поступает на стабилизатор
с аккумулятора В1. Выход модуля подсоединен к унифицированному многовы­
водному разъему типа DB-25 . Модуль инфракрасного детектора принимает сиг­
нал, фильтрует его и устраняет несущую частоту 40 кГц. Выходной сигнал моду­
ля - это сигнал ТТЛ уровня, состоящий из длинных и коротких импульсов.
Компьютер (РС) производит запись этих уровней напряжения и сохраняет данные
в файле в течение времени, пока посылается сигнал. Канал, обычно используемый

Схемы с элементами инфракрасного излучения
Electronics Now
7654
оооо
о
о
о
о
~
ъ
321
о
00
00
00
00
оо
00
00
оо
f.<'t;.
<
о
От7 до25В
постоянного
тока
Симистор
Симистор
Блок питания
переменного
тока
Путевая
стрелка
115
Р11с. 43.20
портом принтера РС для индикации наличия в нем бумаги (вывод 12), применя­
ется в данной разработке для приема данных с ИК модуля. Порту ввода /вывода
(I/O port) присваивается адрес ОХ379. Входному выводу 12 соответствует 5 бйт.
Для того чтобы разрешить компьютеру сохранять информацию со своего порта
принтера, требуется различное программное обеспечение. (Это программное обес­
печение доступно на сайте Gernsback BBS - 516 -293 -2283, v.32, v.42Ьis - содержит­
ся в файле ir-test.zip.) Исходный код первой программы (irlog.exe) записан на С.

116
IC1
7805
Энциклопедия электронных схем
МОО1
_______
1_,N
om "з:;..________. 2.,..+Sv
jВ1
1
19V
..!..
Electronics Now
GND
2
.-------
1-GND
...----3-.ОUТРUТ
Сигнал
"отсутствие ---
бумаги"
12
Земля
25
Штыревой
разъем
0825
К порту принтера
компьютера
Р11с. 43.2J
Программа сохраняет в виде массива значения, которые считывает с порта принте­
ра. При высоком логическом уровне на входе в массиве сохраняется символ 1
ASCII, при низком - символ О.
ИК ТРАНСЛЯТОР
рд
MOD1
RЗ
R1
GPIU52X
47Q
'\8.2.К
100К
Q2
оuт
2N3806
8
v+
7
v+RST4
GND
I
DIS
R6
R2
10К
18.2К
03
1%
1No14
U1
555
01
6
R5
т81
2.4V
ТНR
10К
2 ТRG оuт
3
19V
..!..
D2
1
GND VcoN
5
2.4V
С1
С2
LEDЗ
1nF
0,1μF
SY-IR53L
\\
-=
Рори/аг Electronics
Р11с. 43.22
ИК излучение принимается модулем MOD1 на ИК светодиод, который включен
в обратном направлении, и ток через него зависит от интенсивности инфракрас­
ных лучей. Затем флуктуации тока обратного смещения усиливаются каскадом
с большим усилением, а затем ограничиваются следующим каскадом. Этот
ограничитель срезает крайние верхние и нижние частоты усиленного сигнала,

Схемы с элементами инфракрасного излучения_
117
в результате получается квазицифровая последовательность импульсов. Колеба­
ния, сформированные таким образом, проходят через полосовой фильтр с цен­
тральной частотой 40 кГц. При этом схема эффективно восстанавливает несущую
частоту (40 кГц) сигналов дистанционного управления. Затем воспроизведенная
несущая интегрируется. Следующий каскад - это цнвертирующий триггер Шмит­
та. Он выдает сигнал с учетом гистерезиса входного каскада. Следовательно, триг­
гер Шмитта реагирует только на большую амплитуду выходного сигнала фильтра
и игнорирует небольшие изменения (вызванные несущей частотой 40 кГц, на ко­
торые фильтр не может быстро отреагировать). Таким образом, выходной сигнал
триггера Шмитта имеет низкий уровень при получении импульса частотой 40 кГц
и высокий уровень во время пауз между импульсами. Результирующее колеба­
ние - это инвертированные импульсы, которые модулировались и передавались
дистанционным управлением. Схема Генератора основана на микросхеме таймера
555. Пока конденсатор С 1 заряжается, резистор R2 шунтируется диодом D3, но
во время разрядки конденсатора ток протекает через резистор R2. Поэтому если
сопротивление резистора R1 будет равняться сопротив.1ению резистора R2, то
время заряда будет равно времени разряда, при этом станет формироваться вы­
ходной сигнал с 50-процентной скважностью. Компоненты R1. R2 и С2 (все пре­
цизионные) были подобраны так, чтобы обеспечить в данной схеме включения
выходной сигнал частотой 40 кГц. Выходной сигнал генератора стробирует ИК
светодиод через транзистор Q1. Генератор функционирует только в случае, если
на выводе 4 микросхемы U1 устанавливается высокий уровень. Так как этот вы­
вод соединен со схемой инвертора, генератор функционирует, когда входной сиг­
нал инвертора имеет низкий уровень. Вход инвертора подсоединен к выходу
MOD1, который выдает сигнал низкого уровня с получением каждого импульса
сигнала от дистанционного управления. Следовательно, данная схема формирует
импульс ИК сигнала частотой 40 кГц каждый раз, когда принимает аналогичный
сигнал.
БЕСПРОВОДНЫЕ НАУШНИКИ
Эти наушники можно использовать без непосредственного соединения со звуко­
вым источником. На рисунке показана схема простого передатчика, удобная для
связи со звуковым источником. Диоды D 1 - D3 - это три последовательно вклю­
ченных ИК светодиода, управляемых транзистором TR2 (n-канальным МОП
транзистором с максимальным значением тока истока 500 мА). Свечение свето­
диодов модулируется полученным звуковым сигналом, при этом происходит огра­
ничение тока транзистора TR2 транзистором TR1, который регулирует уровень
смещения в случае, если ток истока транзистора TR2 превышает 100 мА. Для по­
лучения другой величины тока следует подстроить потенцио~етр VR1. Источник
питания напряжением 9 В, прим~няемый в схеме, должен обеспечивать импульс­
ный ток передатчика. Дальность действия передатчика составляет 1-2 м, но ее
можно увеличить, расположив рефлекторы (отражатели) позади диодов.
Предлагаемая схема приемника с использованием фотодиода D4 для улавли­
вания ИК излучения представлена на рис. 43.23б. Преобразованный ИК диодом

118
{а)
Источники питания
напряжением +9 В
С2
100ri
Вход о------411
Общий
Передатчик
k
~104~
ИК приемника
(б)
R4
VR2
470k
100k
Приемник
Everyday Practical E!ectronics
Энциклопедия электронных схем
01 - DЗ инфракрасные
излу-етели
С4+
+
·~~ 81., .
~~ С5
эv_L
~
~
+
SКf
/Наушники!
OV
Рис. 43.23
сигнал поступает еще на один МОП транзистор ТRЗ. Выходной сигнал снимается
с вывода стока через конденсатор CS. Уровень сигнала может быть отрегулирован
потенциометром VR2, питание схемы осуществляется от батарейки размером РРЗ.
,

ГЛАВА 44
ИНВЕРТОРЬI
ИНВЕРТОРЫ НА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ
+V
Вход~Выход
1/4 40118
Вход~
~Выход
1/4 40118
Вход~
~..... Выход
":"
1/4 40018
'Вход o-CD--o Выход
1/4 40018
Wil/iam Sheets
=Вход ~Выход
Р11с. 44. J
Различная конфигурация входов двухвходовых логических элементов позволяет
построить буферные каскады или инверторы так, как показано на рис. 44.1 .
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ МАЛОШУМЯЩИЙ
ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ
SV
1
SHDN SENSf
---=----t
2
Vcc
GPouт -------
+
-т--:- 4.7μF
LTC1551-41
...L.
З с1•
GND б
4
Vouт
Linear Technology Power Solutions
С1
0.1μF
С2
±0.1μF
Ферритов-ое
кольцо
Соuт
""JJ10μF
Vouт=-4.1V
ILOAD =5mA
Р11с. 44.2

120
Энциклопедия электронных схем
В аналоговых сотовых телефонах высококачественная передача информации
обеспечивается с помощью арсенид··галлиевого (GaAs) полевого транзистора, ко­
торый имеет максимальную величину отношения сигнал/шум. Для его эффектив­
ной работы необходимо хорошо отфильтрованное напряжение смещения. На
рис. 44.2 приведена схема инвертора напряжения на ИС типа LTC1551CS8-4.1
с переключающим конденсатором. Она обеспечмвает снижение выходного шума
до уровня меньшего, чем 1 мВ при выходном стабилизированном напряжении
- 4, 1 В. Рабочая частота 900 кГц допускает использование в емкостном преобразова­
теле небольших конденсаторов емкостью 0,1 мкФ. Выходные конденсаторы емкос-
1:ъ-ю \() мкФ и. ()J мкФ з~~екшвпо с1-шжают величину пульсаций (900 кГц) до
незначительного уровня. У микросхемы LTZ15SOCS8-4 .1 вход внешнего включе­
ния срабатывает по сигналу низкого логического уровня (SHDN), тогда как у ее
аналога LTC1551CS8-4 .1 - по сигналу высокого логического уровня. Не увеличи­
вая число внешних компонентов, можно выбрать нужную модификацию. Микро­
схемы LTC15SO и 1551CS8-4 .1 действуют как удвоители напряжения, то есть
лишь инвертируют входное напряжение и стабилизируют его до уровня -4, 1 В.
Диапазон входных напряжений составляет 4,5-7 В. ,
Elector E!ectronics
ИНВЕРТОР НА D-ТРИПЕРЕ
IC1a
74НСТ139 3
Р11с. 4t.3
Эта схема представляет интерес ввиду того, что D-триггер (бистабильная ячейка)
используется здесь в качестве инвертора. При изменении уровня на входе от вы­
сокого к низкому триггер сбрасывается (команда RESET), а его выходной сиг­
нал Q становится высокого уровня. При поступлении на вход сигнала низкого

Инверторы
121
уровня команда RESET снимается, а выходной сигнал Q становится низкого
уровня. Задержка, вносимая цепочкой R 1, С 1 между входами R (Сброс) и С,
позволяет запускать триггер передним фронтом входного сигнала. Например,
в случае применения микросхемы сдвоенного D-триггера типа 74НСТ74 время,
требующееся для тактового импульса, который должен быть получен после сня­
тия команды RESET, равняется 5 нс. Поэтому цепочка R-C, вносящая задержку
в 7,5 нс, обеспечивает приемлемый запас надежности. Время изменения тактового
импульса не создает никаких проблем, так как максимально допустимое время на­
растания входного тактового сигнала равняется 500 нс. Для того чтобы устранить
появление асимметричных выходных сигналов, рекомендуется подбором компо­
нентов с заданным номиналом ограничить входную частоту величиной -1 МГц.

ГЛАВА 45
ЛАЗЕРНЬIЕ CXEMbl
РЕЛЕ, ЗАПУСКАЕМОЕ ЛАЗЕРНЫМ ПУЧКОМ
Фототранзистор с
-
в
-
IN914
Лазерный
пучо«:
Е
Eledronics Now
Рис. 45. r
Эту .1Вухтранзисторную релейную схему можно запустить при облучении фото­
транзистора пучком лазерных лучей.
ЗАПУСКАЕМОЕ ЛАЗЕРОМ РЕЛЕ С УСИЛИТЕЛЕМ
+V
R1
1000
1М
Чувствительность
-
-
1No14
Лазерный -~-.::.
пучок
Electronics Now
Рис. 45.2
В данной схеме вместе с фототранзистором применяется малошумящий усили­
тель, что позволяет добиться большей чувствительности, чем при использовании
только детекторного элемента.

Лазерные схемы
СХЕМА ВОЗ&У>КДЕНИЯ ЛАЗЕРНОrо ДИОДА
ТаЬ Books
+1008
(или больше)
с
123
Рис. 45.3
Эта схема Q:озволяет управлять гетероструктурным лазерным диодо~~. Транзистор,
работающий в лавинном режиме, выдает короткие импульсы прямого тока.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНОrо ДИОДА
Трансформатор Т1 (на 24 В) питает схему двухполупериодного учетверяющего
выпрямителя, который выдает выходное напряжен:Ие 120 В. Резистор R 1
и диод D6 образуют цепь смещения транзистора Q2, который вместе с резисто­
ром R2 формирует схему стабилизации постоянного тока 5,7 мА. Транзистор Q2,
мощность которого может достигать 1 Вт и выше (при напряжении коллектор­
эмиттер VСЕ равном 150 В) следует использовать с теплоотводом. Конденсатор С5,
резисторы RЗ- R6, диод D5, светодиод LED1 и транзистор Q1 образуют лавин­
ный генератор, который вырабатывает импульсы тока частотой 4-5 кГц. Транзис­
тор Q1 необходимо подб~рать так, чтобы его напряже.ние пробоя составляло от
90 до 110 В постоянного тока. Схему источника питания на отдельной печатной
плате следует собирать по стандартной методике. Можно использовать несколь­
ко углеродистых резисторов R4 - R6 мощностью 0,25 Вт или один углеродистый
резистор мощностью 1 Вт и сопротивлением 1 Ом. Во избежание потерь нужно
делать короткие дорожки на печатной плате всего этого блока. Для крепления
транзистора Q1 следует использовать разъем, а лазерный диод LED1 крепить за
вывод анода.

124
120VAC
..---л-----.
~
т1===:
К100В
импульсному
выходу
С5
.01
250WVDC
С1
22
50WVDC
+
02
1N4001
DЗ
1"4001
+
С2
22
SOWVDC
RЗ
7.SK
01
1N4001
+
С4
22
100 wvoc,
D4
1N4001
Энциклопедия электронных схем
100 в
R1
импульсный
220К
выход
Q2
HEPS3021
D6
5.6V
112-WАТТ
R5
2.70
LED1
LASD59
Popular Electronics
Рис. 45.4
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ 120 В ПЕРЕМЕННОfО ТОКА
ДЛЯ СХЕМЫ С ЛАЗЕРОМ
На рис. 45.5 показана полная принципиальн~ схема генератора импульсов и ис­
точника питания гетероструктурного лазера от сети 120 В переменного тока. Схе­
ма состоит из сетевого разъема, выпрямителя с удвоением напряжения, накопи­
тельного конденсатора большой емкости, двух неоновых индикаторных ламп,
показывающих наличие сетевого и постоянного напряжений в схеме, регулятора
частоты вспышек лазера (сопротивлением 1 МОм) и собственно схемы генерации
импульсов тока лазера. Лампа 12 - это также и предупредительная лампа. Когда
она горит, лазер находится в рабочем состоянии. Ток, текущий в удвоителе напря­
жения, ограничивается .резисторами R1 - RЗ и емкостным сопротивлением кон­
денсаторов С1 иС2. Резистор R7 сопротивлением 47 кОм ограничивает входную
мощность схемы генератора во избежание перегрева диода или тран~истора Q1.
Конденсаторы и резисторы изолируют схему от шины переменного тока для

Лазерные схемы
Под напряжением R1
(черный)
5.6 K1/2W
г IN4006D2R25.6 K1/2W
+
120
С1
VAC
2.2JJF
IN
350V
АЗ
5.6K 1/2W
...
RS
1М
Управление
частотой зажигания
1мп
R6
750К
125
С4
с
Q1
L
сз
Токоограни-
1/2W 170 JJF
чивающий
Нейтральный
(белый)
D1
IN4006
Nuts and Volts
330 v
+
С2
2.2JJ F
ззоv
Резисторы 1/4 Вт,
если не указаны
иные значения
R8
47К
резистор
12
NE-2
~
-ь
DЗ 1N4148 1
Лазерный диод
(только на гетероструктурах)
_рев
-
GND
Рис. 45.5
защиты от поражения током, но необходимо обеспечить еще и дополнительную
защиту. Нужно быть уверенным, что прибор находится в непроводящем корпусе
и сетевой разъем подключен правильно. Нельзя прикасаться ни к каким частям
схемы, когда она включена. Следует удостовериться в том, что в качестве VR1 ис­
пользуется потенциометр с пластиковым корпусом или отдельный потенциометр
управляемого типа с пластиковой ручкой.
ДЕШЕВАЯ СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ДИОДА
На рисунке представлена дешевая управляющая схема лазерного диода с ограни­
чением тока и-лазерным монитором для более надежной работы лазера. Темпера­
турная стабилизация лазерного диода обеспечивается схемой управления при по­
мощи встроенного термоэлектрического охладителя (ТЕС). Модуль лазерного
диода типа QLM5S876 (1,55 м), используемый в схеме, имеет встроенный кон­
трольный фотодиод, ТЕС и термистор. Лазер управляется источником постоянно­
го тока на транзисторах Q1 и Q2. Прямой рабочий ток стабилизирован от изменений
питания стабилитроном Z1, а требуемое значение подстраивается резисторами R2
и RЗ. При малой величине тока лазер не испускает, а контрольный фотодиод не улав­
ливает свет. Поэтому на выходе компаратора U 1С высокий уровень сигнала, и све­
тодиод LED1 выключен. Когда подается управляющий сигнал, включающий рабо­
чий ток, лазер испускает свет, который воспринимается фотодиодом. Компаратор

126
вход
Eledronic Design
11
ти
12
Vcc
Энциклопедия электронных схем
8Фоtодиод
R7
10k
02
R&
RB
25С3839 10k
1k
Индикация
~ LED1
R9
820
1+
04
25С3139
-
14 _ТЕС
Схема терморегулирования
лазерного диода
-
Рис. 45.6
включает светодиод LED 1 - индикатор лазерного монитора. Схема контроллера
·ТЕС - это система терморегулирования с обратной связью. Если температура
превышает определенное значение, устанавливаемое резистором R16, то высокий
уровень выходного сигнала компаратора включает элемент ТЕС через резистор
R15 и транзисторы QЗ и Q4. Управляющий ток ТЕС ограничивается стабилит­
роном Z2. В рабочем состоянии ТЕС охлаждает лазер. Это повышает напряже­
ние на инвертирующем входе до тех пор, пока оно не достигнет верхнего значе­
ния напряжеющ выключения компаратора, после чего подача тока на ТЕС
прекращается.
УПРАВЛЯЮЩАЯ СХЕМА .
ОДИНОЧНОГО ГЕТЕРОСТРУКТУРНОГО ЛАЗЕРА
Использование лавинного транзистора является одним из надежных способов
достижения короткого по време~и быстро нарастающего импульса для питания

Лазерные схемы
Nuts and Volts
Су
R(s) i~~2μF
Гетеро- v Конденсатор
стрУК'IУРНЫИ ИЗ покрытого
\лазер металлом
полиэстера
127
Рис. 45.7
гетероструктурного (ГС) лазера. У транзистора есть так называемое напряжение
пробоя - VСЕ; если это напряжение превышено, то транзистор начинает лавино­
образно проводить ток по цепи коллектор-эмиттер. Импу.1ьсы. формируемые при
этом, имеют очень короткое время нарастания - порядка 1 11.111 2 нс, а их длитель­
ность связана с емкостью коллектора. Принцип действия схе~1ы: заряд конденса­
тора Су продолжается до тех пор, пока напряжение на коллекторе транзистора Q1
не достигнет величины, достаточной для того, чтобы пробить переход коллектор­
эмиттер. Для транзистора 2N2222 этот предел обычно состав.~яет от 75 до 80 В.
При пробое транзистор посылает импульс тока через низкоомный резистор R(s).
При использовании конденсатора емкостью 0,022 мкФ длительность импульса
составляет всего 75 нс. Этот конденсатор должен иметь особую конструкцию
с малой индуктивностью. Стоит обратить внимание на переключающий диод D 1
с высоким быстродействием. Его цель - погасить обратное напряжение, кото­
рое может возникнуть на незначительной индуктивности в цепи лазера после
его выключения, так как обратное напряжение всего -3 В может вывести из
строя ГС лазер. Время нарастания у этого диода сравнимо со временем нараста­
ния лавинной схемы - всего 6 нс до того, как он включится. Номиналы конден­
сатора и токоограничивающего резистора R(s) зависят от типа используемого
ГС лазерного диода.
ЛАЗЕРНЫЙ ПРИЕМНИК, ДЕТЕКТОР И АУДИОСХЕМА
Выход видеопредусилителя можно подключать либо к аудиоусилителю, который
устанавливает уровень коррекции демодулированных звуковых сигналов при
использовании прибора для тестовых каналов на короткие расстояния, либо
к схеме ФАПЧ, которая демодул:Ирует ФМ поднесущую частоту при применении
прибора на больших расстояниях. Генератор, управляемый напряжением (ГУН).
схемы ФАПЧ установлен на поднесущую частоту 100 кГц. Сигнал ошибки генери­
руется, когда ГУН отслеживает ФМ сигнал и выдает демодулированный звуковой

+12VOC
Усилитель
IOOk
l/4W
lOOk
1/4 w
!Ok
)/4W
j 022μ.F
IOOV
Q)
~0
+
JlOμ.F
~ зsv
PLL
+12VOC
2k
+
10μ.F
J35V
470k
l/4W
0
0.022μ.F
lOOV
О.О 01μ.F
100V
SlB
l/4W
10т
РОТ
......---н--...
0.01μ .F
IOOV
680Л.
1/4W 680.0.
l/4W
10
9
565
/PLL)
1"0.00]μ.F
mlOOV
0.11 -' F
lOOV
O.lμF +12VDC
IOOV
Фильтр
+12VOC
IM
+
10μ.F
l/4W I зsv
Схема
управления
300 ТО-- ..........-~
]kHl
FILTER
4.7k
l/4W
Положение переключателя S 1:
+
47μF
Jsov
Ф- преобразование исходного сигнала,
® - преобразование поднесущей.
+ 12voc Усилитель мощности
1k
l/4W
10k
l/4W
180.Q .
l/2W
180.П.
1/2W
NTE186 и NTE187
на теплоотводах
w
I
J::
s
sо
:::::1
(j)
)::1
s
::а
\J)
:::i
(j)
~-о
о
I
I
tт
х
n
х
(j)
s:

Лазерные схемы
129
сигнал. Каждый из этих выходных сигналов посылается на полосовой фильтр
(300-3000 Гц) и затем на звуковой усилитель мощности, работающий на громко­
говоритель или наушники с низким сопротивлением. Питание для данных схем
обеспечивается напряжением 12 В 'Постоянного тока.
СХЕМА МОДУЛЯЦИИ ЛАЗЕРНОГО ТОКА
Commumcations Quarterly
п
Модулирующий
сигнал
Рис. 45.9
Такая схема позволяет осуществлять небольшую (всего -10%) модуляцию в_.;зави­
симос~и GT характеристик лазера.
СХЕМА ЛАЗЕРНОЙ МОДУЛЯЦИИ
,___________
(+~) Высоковольтный .... , <-. .. . .>___
источник питания
Усилитель
20000
Вход
аудио/данные Развязывающий
трансформатор
Лазер
Electronics Now
Рис. 45. JO
Эта схема может осуществлять электронную модуляцию лазерного пучка. Оче­
видно, что трансформатор, используемый в схеме, должен работать без пробоя
с высокими напряжениями от источника питания лазера.
5- 593

г- --------.,
1
1
1
1
Slk.0 .
2W
+0-0 -- --11
Источник питания
лазера
l+1.45kV
Гелий­
неоновый
А лазер
12VOC
1
1
1 FL@ 4.lmA
1
к
:
~ г-----
L--------..1
1
1
1
1
Входно~ 1
lOJo&F +
2svJ
+12VDC
сигнал
--- -t7 .,. __+-... .
звуковои N
~
(размах 1,4 В)
O.l~F
lOOV
L----------
lW
SV
Стабилитрон
+
h_l1oOOpF
·~ J, 100V
~
~w
m
.,,
:с
5!:
S::c
:::1
m
.,,
m
J:I
~....
.с
s::
~
w
I
]::
s
sо
:::::1
11)
)::1
s
::а
\J)
~
11)
~-о
о
I
I
tт
х
n
х
11)
s:

Лазерные схемы
131
Модулятор тока подключается к катоду лазера. Ток покоя должен быть равным
4, 1 мА, а модулирующий сигнал следует установить так, чтобы изменения тока были
всего ±0,7 мА. Защищенный и шунтированный миллиамперметр с пределом из­
мерения 0-10 мА используется в ~земляной~ цепи для установки и наблюдения
рабочего тока покоя лазера. Балластный резистор (51 кОм, 2 Вт), расположенный
на схеме рядом с выводом анода лазера, стабилизирует разряд. При полной на­
грузке напряжение на источнике питания должно составлять 1,45 кВ постоян­
ного тока. Следует помнить, что поднесущая частота не должна рревышать 200 кГц,
а размах -напряжения ее сигнала - 1,4 В. (Существует ряд И С, которые для генера­
ции Ф М поднесущей работают как генераторы, управляемые напряжением.)
СХЕМА ЛАЗЕРНОЙ МОДУЛЯЦИИ С ИСТОЧНИКОМ ТОКА
+12VDC
---к
+HV &- "' "' " "" fVu--1:1 Лазер ~---.-------..
1О-оборотный потенциометр
Модулирующийo---i
сигнал
0.1 μ.F
J, IOOv
Communications Quarterly
NTE936
Теплоотвод
Рис. 45. J2
Любая низкочастотная модуляция интенсивности исходных сигналов при переда­
че на большие расстояния может быть искажена вследствие обострения атмосфер­
ной турбулентности. Поэтому, чтобы преодолеть такое ограничение, информация
должна подвергаться частотной модуляции до 200 кГц. Создать модулятор тока для
модуляции поднесущей с требуемыми характеристиками можно, если использовать
транзистор как источник изменяемого тока через лазер. В данной схеме рабочий ток
покоя через лазер устанавливается равным 4, 1 мА с помощью потенциометра в схе­
ме смещения. Если допустить, что падение напряжения через переход база-эмит­
тер транзистора составит О,7 В и на эмиттере подключен резистор сопротивлением
1000 Ом, то напряжение на базе (относительно ~земли~) составит 4,8 В постоянно­
го тока. Входное модулирующее напряжение должно быть в пределах 1,4 В (раз­
мах), чтобы вызвать изменение тока (±0,7 мА) через лазер. Следовательно, источ­
ник сигналов модуляции должен обеспечивать сигнал с амплитудой до 1,4 В в схеме
модулятора тока лазера.
5*

132
Энциклопедия электронных схем
ФОТОУМНОЖИТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ ПРИЕМНИК
С ВИДЕОУСИЛИТЕЛЕМ
0-1mA
·---- -
-
-----------
R5
R4
RЗ
R2
~ 0.1μ.F
rf1 600V
1FТСАР
1 LO.ljoiF
'
100V
О.бmН
Rб
R7
47k
1/4 w
+
10μ.F
1зsv
0.68JoiF
25V
+
Q)~--
1
'1' 0.01μ.F
A:J 100V
1
t--------41
lk
1/2W
lOSl
1/4W
+
----- ---
1
0.68μ.F
25V
0.01μF
Выводы2,3,6,7,9,12,13
1'100V
микросхемы 733 не используются ф 4? .{} .
1/2W
L-. .
__
-
---
---
-
---
--
Communications Quarterly
Рис.45.J3(J ••2)

Лазерные схемы
-
-
-
__.
~ --- ------
-"
Rl-RlO 22k. lW
Cl
Сl-СЗ O.lJ.iF. 250V
'1
1
1
1
1
С2
Видеопредусилитель
BW = 70Hz - lSMHz
(на уровне -3 дБ)
-- -,
Gv= 38.ld8Vlx80)
'
rtJ Z1N~ 1 MQ
4 7.Q.
1/2W
±1_ lOp.F
Jзsv J
0.01JoiF
JOOV
O.Olp.F
J100V
0.8mH
+SVDC
1
1
1
•
t!OOOVDC
~' +SVDC
rh\ GNO
lOμF
-SVDC
Jзsv
I
10μ.F
~зsv
-5VDC
1
1
'
1
'
~Видеовыход
;:;; Z0 :::50.G.
--·
133
Communications Quarterly
Рис.45.J3(2••2)

134
Энциклопедия электронных схем
На рисунке представлена принципиальная схема недорогого фотоэлектронного
умножителя (ФЭУ) серии 931 с боковым обзором и его резисторной делительной
цепи. Эта схема обеспечивает пропорциональные напряжения динодов. Конден­
саторы на трех последних резисторных секциях улучшают частотную характери­
стику ФЭУ на частоте модулированного сигнала. Миллиамперметр в цепи анода
ФЭ У регистрирует средний ток ФЭ У при уровне освещенности от среднею до
высокого, который устанавливается во время диагностических тестов. В качестве
предусилителя ФЭУ используется широкополосный усилитель серии 733 (или
эквивалентный). Сигнал ФЭУ может быть или непосредственно видеосигналом,
или модулированным видеосигналом, поэтому предусилитель должен усиливать
сигналы всех частот. Предусилитель сконструирован с полосой пропускания
70 Гц - 15 МГц на уровне 3 дБ с коэффициентом усиления 80. Поскольку схема
преобразования сигнала, вероятно, будет размещена в отдельном корпусе, то ви­
деопредусилитель сконструирован с учето~~ подключения кабеля с сопротивле­
нием 50 Ом. Так как ФЭУ производит усиление слабых фототоков, шум ФЭУ
будет преобладать над шумом И С видеопредусилителя.

ГЛАВА 46
СХЕМЬl-ЗАЩЕЛКИ
«ПРОЗРАЧНАЯ» ЗАЩЕЛКА
R1 3.Зk
'О
о
LE
LE
1 ,,, 74дс125 Активный
''
·низкий уровень LE
Electronic Design
R1 3.3k
Рис. 46. J
Представленные на схеме две независимых защелки гораздо дешев.1е 11 проще для
разработчика. Второй буферный усилитель А2 соединен с резисторо~1 R1, вклю­
ченным в петлю обратной связи (усилитель А1 пока не рассматр11ваб1). Буфер­
ный усилитель А2 и резистор ОС R 1 - это устойчивая защелка. Так как усилите­
лю А2 требуется очень малый входной ток, то на резисторе R 1 практически нет
никакого падения напряжения. В результате входной сигнал равен выходному, а у сиг­
нала, поступающего и проходящего через буфер, поддерживается устойчивый
(стабильный) уровень. Когда буфер А 1 выключен, на вхо::~:е А2 устанавливается
тот же уровень тока, что и на D. Если на выходе А2 (Q) фор~шруется сигнал про­
тивоположного логического уровня, что может случиться за тот короткий период
времени (задержка, вызванная логическим эле~~ентом), когда на D сигнал с логи­
ческим уровнем, противоположным логическо~~у уровню сигнала на Q, то буфер
А 1 потребляет ток, втекающий или вытекающий через резистор R 1. После задерж­
ки, вызванной логическим элементом, данный сигнал передается на Q. В этот
момент с обеих сторон резистора R1 сигналы одинакового логического уровня.
Когда сигнал LE (Разрешение записи) становится неактивным, буфер А1 входит
в положение с тремя состояниями, при этом защелка сохранит уровень, который
был на D до того, как сигнал LE стал неактивным.

136
Энциклопедия электронных схем
ЗАЩЕЛКА, ЗАПУСКАЕМАЯ КНОПОЧНЫМ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ
Nuts ond Volts
К переключателям
330k
+SV
о1
μF
L·
[~убОУ
sv
Таблица истинности
А
в
Светодиод
Вкл.
Выкл.
Вкл.
Вы кл.
Вкл.
Выкл.
СХЕМА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ С БЛОКИРОВКОЙ
ветодиод
Electronics Now
Рис. 46.2
Рис. 46.3
На приведенной схеме одна кнопка включает светодиод, а другая выключает его.
Если подать положительный импульс на вход S (Установка), то на выходе устано­
вится высокий уровень напряжения. Выход будет оставаться включенным до тех

Схемы-защелки
137
пор, пока положительный импульс не будет подан на вход R (Сброс) и не переве­
дет выход в нулевое положение. (ТТЛ триггеры, такие как 74LS74, приводяtся
в действие отрицательными, а не положительными импульсами.)
ЦИФРОВАЯ ЗАЩЕЛКА с ОСО6ЕННОСТЬЮ ЗАЩИТНоrо СБРОСА
U1C
7404
NASA Тech Brief
s
U1A
7404
U2A
7408
U2C
7408
uзв
7432
Ри~. 46.4
На временной диаграмме показаны различные режимы работы этой схемы. Высо­
кий уровень на входе S приводит к низкому уровню на выходе Q. Затем высокий
уровень на R может переустановить высокий уровень на выходе Q, но только до
тех пор, пока уровень на S остается низким.
Асинхронная цифровая схема с фиксацией создана для использования в устрой­
ствах, связанных 'с системами безопасности, например для выключения энер­
гии в случае сигнала тревоги. В режиме нормальной работы при отсутствии сиг­
нала тревоги входы S (SET- Установка) и R (RESET- Сброс) выключены или
имеют входные напряжения низкого уровня, тогда как выходное напряжение на
Q - высокого уровня (Q включен). Вход SET генерирует сигнал тревоги: всякий
раз, когда на S сигнал высокого уровня (включен), на Q - низкого, и уровень на

138
Энциклопедия электронных схем
нем останется низкимr даже когда уровень на S станет низким. Следовательно, на­
пример, схема оставляет источник питания выключенным даже после того, как
сигнал тревоги отменен. Если безопасные условия будут восстановлены, то схема
может переустановить на Q высокий уровень, подав сигнал включения на вход
R. Однако независимо от входного уровня на R на Q не может быть установлен
высокий уровень до тех пор, пока на S остается высокий уровень; то есть схема не
может быть переустановлена, если сигнал тревоги все еще поступает. Так:Им обра­
зом, сигнал R не может игнорировать сигнал тревоги и поэтому не способен вы­
дать неправильный сигнал тревоги, а также не может войти в состояние колеба­
ний, так как уровни на входах S и R изменяются одновременно.
ЗАЩЕЛКА НА МИКРОСХЕМЕ 555
560
Светодиодный
Напряжение питания + Lr----e------------4......,''"'',..-4.__~ индикатор
12 В постоянноготока
Вкл./Выкл.
--------------,
1
1
: Выкл.
1
: (N.C.)
1
1
10k
вкр,
(N.O .j
1
1
L-----4--< ~
1
--------------'
Двухпро­
воднчй 0.1μF
кабель
·
Устройство
дистанционного управления
Electronic Design
0.1μF
10k
555
тн
I
о
3
Оu11----п
~
Вкл.
~
Выходной
сигнал 12 В
постоянного
тока; 200 мА
___с-О- максимум
Рис. 46.5
При использовании микросхемы типа 555 в качестве элемента памяти этот кнопоч­
но-управляемый переключатель может обеспечивать ток нагрузки до 200 мА. Для
взаимодействия кнопок ВКЛ. (ON) и ВЫКЛ. (OFF) со схемой управления требу­
ется всего лишь пара проводов. Микросхема 555 будет работать как элемент памя­
ти, если соединить триггерный (вывод 2) и пороговый (вывод 6) входы между со­
бой и подать половинное напряжение питания через резисторную цепь. Если на
входе установится низкий уровень, то на выходе будет высокий уровень, а высокий
уровень на входе приведет к низкому уровню на выходе. Для осуществления дис­
танционного управления переключателем-защ~лкой в схеме делителя напряжения
устанавливается один резистор. Замыкание этого резистора нажатием кнопки ВКЛ.
приводит к высокому уровню на выходе. Цепочка R1, С1, соединенная с входом
R (Сброс) - вывод 4, устанавливает защелку в состояние выключения при перво­
начальной подаче питания. Индикатор на светодиоде ON/OFF (ВКЛ./ВЫКЛ.)
остается выключенным всякий раз, когда разгрузочный выход (вывод 7) пропуска­
ет сигнал, при этом на выходе (вывод 3) устанавливается высокий уровень.

Схемы-защелки
139
ОДНОКНОПОЧНЫЙ выкnюЧАТЕЛЬ с ФИКСАЦИЕЙ
: 5V8o
..L 15V
Electronics Now
Вкл./
Вы кл.
14
V+
Э CLK
о 1'2
5 4013
65
Рис. 46.6
Входы S (Установка) и R (Сброс) заземлены, инвертирующий выход Q соединен
с входом D, а импульсы поступают на вход СLК. Каждый положительный им­
пульс заставляет триггер переключиться из одного состояния в другое. Микро­
схема TLCSSS, изображенная на рисунке, выполняет две задачи. Во-первых, она
инвертирует импульсы таким образом, что можно получить положительный им­
пульс с переключателя, соединенного с ~землей». Во-вторых, она устраняет ~дре­
безг» переключателя. При нажатии кнопки контакт не может установиться сразу,
так как контакты «дребезжат», замыкаясь и размыкаясь три или четыре раза. Мик­
росхема 4013 переключалась бы в таком случае при каждом «дребезге» (отскаки­
вании контакта), что приводило бы к непредсказуемым результатам. В микро­
схеме TLCSSS использованы резистор и конденсатор для сглаживания этих
флуктуаций. Таким образом, при каждом нажатии кнопки формируется один
импульс.

ГЛАВА 47
CXEMbl УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОМ
РЕrУЛЯТОР ЯРКОСТИ ЛАМПЫ
+12V
OV
Everyday Practical E/ectronics
Рис. 47.J
Эта схема импульсного регулятора мощности постоянного тока позволяет изменять
яркость свечения лампы накаливания или обороты электродвигателя постоянного
тока. В схеме имеется генератор, собранный на основе инвертирующего триггера
Шмитта IC1a, и буферный каскад на IC1b. Сигнал с буферного каскада подается на
мощный составной транзистор TR1, в цепь коллектора которого в качестве нагруз­
ки включена лампа LP1. Переключение транзистора осуществляется с номиналь­
ной частотой 330 Гц. С помощью потенциометра VR1 коэффициент заполнения
последовательности переключающих импульсов может изменяться в широких пре­
делах, поэтому мощность, подводимую к нагрузке, можно варьировать в пределах
от 5 до 95% от предельного значения. При используемой частоте переключения
никакого мерцания света не будет. Потребление мощности схемой невелико, поэто­
му она идеально подходит в качестве регулятора мощности для автомобильного
инструмента и лампочек приборной панели автомобиля.
СЕНСОРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ
В предложенной схеме управления лампой накаливания используется мощный
полевой МОП транзистор IRF511. Выключатель можно применять в системах
с низковольтным питанием постоянного тока.

Схемы управления светом
Popular Electronics
Сенсорные
контакты
R5
101<
R1
22М
R2
22М
RЗ
22М
+12V
01
IRF511
R4
22М
141
Рис. 47.2
РЕrУЛЯТОР мощности для новоrодНЕЙ rиРЛЯНДЫ
.---
---
---
-
-
---
--
----
---
--
---
--
-
-
-
--
--·
~
- 2408 :~
Фаза 1
Нагрузка
1
(лампы, три гирлянды)
1
1С1
1 22n
1 250V
1АС
CSR1
С206М
L1
R1
47k
R5
Э6Оk
~o-~~.......-..~~~~.. . ..~~---. . .. . .~~---i
Ноль
Everyday Practica/ Eledronics
1
Рис. 47.3
Схема имеет стандартное оптимизированное для указанного применения построе­
ние светорегулятора на основе симистора и симметричного динистора. Резистор R2

142
Энциклопедия электронных схем
является необязательным элементом и введен в схему только для ускорения раз­
ряда конденсаторов. Использованные в схеме конденсаторы типа Х2 рассчитаны
на переменное напряжение 250 В (это очень важно!), резисторь1 имеют рабочее
напряжение 500 В. Симистор CSR1 выбран с учетом малого тока удержания, что
позволяет ему работать с малыми нагрузками. Противопомеховый дроссель L1
имеет индуктивность 5 мкГн (номинальный ток· 2 А). Следует отметить, что по­
тенциометр VR1 (с линейной зависимостью) оснащен двухполюсным выключа­
телем питания, позволяющим полностью отключать схему от сети. Даже при под­
соединении только одной гирлянды из 20 ламп (22 Вт) схема переключается очень
плавно и практически без гистерезиса. Схема может быть собрана на части макет­
ной печатной платы с проводными соединениями от точки к точке. Будьте внима­
тельны: устройство следует размещать в полностью изолированном пластмассо­
вом корпусе; оно не должно иметь никаких внешних элементов из металла (в то.м
числе связанных с S1 и VR1).
СХЕМА ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ
ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ
+16-24V
Popular Electronics
Рис. 47.4
Предлагаемая схема продлевает срок службы лампы накаливания. Она может рабо­
тать с любой лампой накаливания, рассчитанной на напряжение от 1,5 до 12 В и на
ток не более 1 А. Сопротивление лампы в холодном состоянии обычно очень мало
по сравнению с величиной ее сопротивлением в рабочем режИме. Всякий раз при
включении по лампе протекает ток, в несколько раз превышающий ее номиналь­
ный рабочий ток. Для того чтобы подключить схему, выясните величину номи­
нального рабочего тока лампы и, пользуясь амперметром, установите положе­
ние потенциометра R 1 так, чтобы через лампу протекал номинальный ток.
Теперь при каждом включении лампы начальный ток будет ограничиваться за­
данным значением.
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ НОЧНИКА
С АВТОМАТИЧЕСКИМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ
С помощью этой схемы небольшую лампу можно включать на определенный проме­
жуток времени. Кнопка S1 запускает таймер типа 555. Таймер включает транзистор

Схемы управления светом
+9V
R5
3300
Popular Electronics
R6
з.зк
143
+
С1
100
RЗ
•1К
Рис. 47.5
Q1, который блокирует кнопку S1 и открывает транзисторный ключ QЗ, подаю­
щий питание на схему таймера. Одновременно транзистор Q2 включает лампу.
По окончании временного цикла транзистор QЗ закрывается и питание от схе­
мы отключается, поэтому в режиме ожидания схема не потребляет тока.
МЕРЦАЮЩЕЕ ДЕРЕВО
R6
+
...
ZDI
161sв91з14111012....s_
__.
IC2
э6
74
12
12 9 в 11 .,..s-.Jt._..
14
IC1
2э
67
10
сз
Electronic Experimenters Handbook

144
Энциклопедия электронных схем
Это простая схема для начинающих. Видимый эффект: цепочка из 1О светодио-.
дов мигает, светодиоды загораются последовательно по одному, и это продолжа­
ется до тех пор, пока включено питание. Такую цепочку можно использовать, на­
пример, для создания небольшой декорации в виде елочки или дерева, как рамку
для картины и т.д.

ГЛАВА 48
CXEMbl·, УПРАВЛЯЕМЬIЕ СВЕТОМ
ДАТЧИК ОСВЕЩЕНИЯ С ГИСТЕРЕЗИСОМ
Светочувствительный
элемент
100К
100К
+(5-15)8
.........•r-1 :t:
470К 1 :o.OSμF
761~
На схему
управления
Electronics Now
Рис. 48. J
Приведенная схема датчика освещения имеет склонность к самовозбуждению.
Добавочный резистор 470 ко~[ вводит в схему гистерезис с целью предотвраще­
ния возникновения подобных паразитных колебаний. В каждом конкретном слу­
чае величина этого сопротнв.1ення может быть подобрана экспериментально.
Pl2
РЕГУЛЯТОР ЯРКОСТИ ЛАМПЫ,
УПРАВЛЯЕМЫЙ ЗВУКОВЫМ СИГНАЛОМ
S01
(Лампа, -117 В)
С1
O,OlμF
R1
100К
л ~ ~ Квыходному
~ гнездудля
~ RЗ*
громкоговорителя
/'/
Звуковой
правого канала
вход
TR1*
сз
O,lμF
-----------------------'*См. текст
Popular Electronics
Рис. 48.2

146
Энциклопедия электронных схем
Схема действует следующим образом: при подаче на вход J 1 звукового сигнала
загорается низковольтная лампа 11, которая освещает фоторезистор RЗ (темновое
сопротивление 100 кОм - 1 МОм). Фоторезистор управляет схемой светорегуля­
тора, изменяющего интенсивность света лампы, вставленной в патрон S01. Ин­
дуктивность L1 и конденсатор С 1 предназначены для подавления радиочастот­
ных помех, связанных с работой симистор ной схемы с фазовым управлением; D 1
и TR1 - соответственно симметричный динистор и симистор - используются
в обычных схемах регуляторов яркости ламп.
ДАТЧИК ОТСУТСТВИЯ СВЕТА
С2
10nF
С1
100nf
Electronic Experimenters Handbook
R3
10k
$1
Вкл./Выкл.
~в~9Vt
PP!L_
\
.
Рис. 48.3
Эта схема действует при наступлении темноты. В нормальном состоянии на фо­
точувствительный элемент падает свет, и поэтому он имеет малое сопротивление.
В темноте его сопротивление увеличивается, и транзистор Tr1 открывается. При
этом включается генератор, состоящий из микросхемы IC1 и сопутствующих.эле­
ментов, и из громкоговорителя LS 1 раздается звук.
«ВОЛШЕБНАЯ ПАЛОЧКА»
Пользоваться этим устройством очень просто: достаточно направить палочку на
источник света, чтобы услышать звук. Схему звукового генератора образуют ло-;
гические элементы И-НЕ (IC1-a и IC1-b) из счетверенной микросхемы IC1. Тон
звучания акустического преобразователя BZ1 задается резистором R1, фоторе­
зистором R2 и конденсаторами С 1 и С2. Если направить палочку с фоторезисто­
ром на источник света, то его сопротивление уменьшается, а частота выходного

Схемы, управляемые светом
147
+9V
Popular Electronics
Рис. 48.4
сигнала генератора увеличивается. При нажатии (размыкании цепи) одной из
кнопок управления тоном звука (S 1 или S2) частота звука пов:Ь1шается: напри­
мер, если нажата кнопка S2, генератор работает с бо.1ее высокой частотой. Следу­
ет нажимать только одну кнопку: если будут нажаты о.Jновременно обе, то сигнал
на выходе исчезнет.
Popular Electronics
ДЕТЕКТОР ПОТЕРИ СВЕТА
01
ЕСGЗОЗ1
С1
0.1 ,UF
+9V
Рис. 48.5
Это устройство поможет при ограждении зоны безопасности. Пока фототранзис­
тор Q1 освещен, он открыт, и напряжение на нем недостаточно для отпирания ти­
ристора. Если свет прерывается, то конденсатор С 1 начинает заряжаться от ис­
точника питания +9 В, что приводит к отпиранию тиристора SCR1 и включению
светодиода LED 1. Кнопка S 1 предназначена для выключения тиристора.

148
ФОТОРЕЛЕ
+12V .-.--------'""".....-----
R1
100К
Popu/ar E/ectronics
R4
10'1
01
ECG123A
R2
10'1
RЗ
10К
Энциклопедия электронных схем
К источнику переменного
напряжения 117 В
~
ACBULB
SCR1
2N5060
С1
0.47μ,F
RY2
12V
Рис. 48.6
Этот простой автомат для включения ночного освещения можно применить
и в городе, и на даче. Если на фоторезистор R5 попадает даже слабый дневной
свет, то транзистор Q1 выключается, так как сопротивление между базой и эмит­
теро.м значительно меньше, чем сопротивление между базой и положительным
выводом источника питания. В этом случае положительный потенциал базы мал.
После захода солнца на фоторезистор R5 свет не попадает и сопротивлеI;Jие !-fеЖ­
ду базой транзистора и эмиттером возрастает - становится больше 100 кОм. Так
как сопротивление между базой и положительным выводом источника питания
оказывается низким, то база смещается в положительном направлении, и транзис­
тор Q1 открывается. Реле RY1 срабатывает и подключает вывод анода тиристора
SCR1 к положительному выводу источника питания. В1шючается микросхема
таймера IC1(типа555) и напряжение на ее выходе повышается до 10,67 В. Этого
вполне достаточно, чтобы активизировать реле RY2: оно срабатывает и удержи­
вает лампу переменного тока включенной в течение всей ночи, снова выК!Iючая ее
при восходе солнца.
ДАТЧИК ПРЕРЫВАни·я СВЕТОВОГО ЛУЧА
В этой схеме контакты реле RY1 остаются разомкнутыми до тех пор, пока источ­
ник света LED 1 не будет затенен, при этом напряжение на коллекторе транзисто­
ра Q1 близко к нулю. Напряжение на катоде стабилитрона D2 слишком мало,
чтобы он мог открыться. Поэтому транзистор Q2 закрыт, и контакты реле RY1
разомкнуты.

Схемы, ·управляемые светом
-------------+12v
Popular Electronics
---яv1
...._..,__--f'ТР 12V
СВЕТОВОЙ ДАТЧИК СМЕЩЕНИЯ ПРЕДМЕТА
Popu/ar Electronics
Длительность
+
7
6
С1
4.7μ,F
01*
+12V
R2
10К
RЗ
820.Q
// LED1*
'="
*См. текст
149
Рис. 48.7
Рис. 48.8
Данную схему можно использовать в качестве индикатора смещения какого­
либо предмета со своего места. Принцип ее работы следующий: до тех пор, пока
объект находится между светодиодом LED 1 и фототранзистором Q1, сигнал на
выходе 3 микросхемы I С 1 отсутствует. Как только объект смещается, световой
поток от светодиода попадает на фототранзистор, запускается микросхема тай­
мера IC1 (типа 555) и вырабатывает управляющий импульс заданной длитель­
ности.

;о
-'
U1
\:)
()
с:
Q...,
rт,
(i)
Q.
о
::J
~-
R11
Проверка
w
А2
R8
100К
100К
Ослабление
батареи
~
rn
~....
~1>
.,,
о
:с
:с
81т
о:
01
9V1
Sc
1N914
..! ..
:с
rn
+
е
АЗ
02Т
rn
w
1К
~I
о ..i::
9V1
:s:
.. !..
3~
LED2
ь
rn
о
....
:::J
Прибор
SЗ-Ь
.,,
ф
включен
......
)::1
:s:
::о
w
::i
ф
~
l
-о
о
I
1'
I
СТ"
~
><
n
•
х
~
ф
s:

Схемы, управляемые светом
Пробирка ~
С ПЛОСКИМ ДНОМV'"n lJJ
вставляется внутрь
Трубка из бумаги
ilнa~оторезистор
L2ове CdS (R2)
Двояковыпуклая
, ,. (собирающая)
линза
\tl Автомобильная
лампа (11)
...........
Лучи света
Popular Electronics
151
l'lfc. 48. 9 (6)
Нефtшометр (называемый также турбидиметром) - это прибор для измерения
мутности растворов, например воды (рис. 48.9а). Мутность среды определяется
с помощью измерения рассеяния в ней света. Такой прибор можно изготовить са­
мостоятельно. Для этого нужно: окрасить внутреннюю поверхность цилиндричес­
кой камеры, в которой будет по:мещаться пробирка, матовой черной краской. При­
клеить сульфид-кадмиевый фоторезистор (R2) к картонному диску, а затем
укрепить этот узел на цилиндрическом открытом конце поперечной части каме­
ры (как показано на рис. 48.9б). Затем прикрепить двояковыпуклую (то есть вы­
пуклую с обеих сторон) линзу к основанию камеры. Включить автомобильную
лампочку I1 (12 В, 1 А) и, располагая ее под линзой на различных расстояниях,
найти положение, пр'и котором луч света будет проходить прямо вверх по про­
бирке или будет немного сходиться (но только не расходиться), закрепить лампу.
Все, прибор готов - им можно пользоваться, считывая показания с микроампер­
метра на 100 мкА. Поворотный переключатель S2 с набором резисторов служит
для установки чувствительности прибора или для ослабления сигнала. Питание
прибора осуществляется от двух батарей 9 В по схеме со средней точкой. Для
питания лампы желательно использовать отдельный источник на 12 В. Если тре­
буются калиброванные результаты измерений, то необходимо приобрести стан­
дартные растворы с нормированной мутностью, калиброванные по системе JTU
Qackson Turbidity Units) или NTU (Nephelos TurЬidity Units). При проведении
измерения нужно сначала подстроить нуль прибора, установив в камеру кон­
трольную пробирку с чистой водой, затем произвести отсчет с известным стан­
дартным образцом. Далее, поместив пробирку с образцом в цилиндрическую ка­
меру и 11сходя из полоЖения стрелки прибора, рассчитать значение мутности для
испытываемого образца.

152
Энциклопедия электронных схем
СВЕТОВАЯ АВАРИЙНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ
С2
10nF
С1
100nF
51
on/off
E/ectronic Experimenters Handbook
Рис. 48. JО
Данная схема начинает работать, когда вк..1ючается транзистор Tr1 (при достиже­
нии соответствующих значений тока и напряжения базы). Это происходит при
попадании света на фоторезистор РСС1. Напряжение и ток базы транзистора Tr1
определяются двумя основными факторами: сопротивлением R4 и установкой
регу.1ятора VR1 (последовательно с РСС1). При установке регулятора VR1 на
максимальное значение сопротивление фоторезистора РСС 1 должно составлять
- 1О кОм, чтобы транзистор Tr1 мог открыться и включить звуковой генератор на
микросхеме IC1. Параллельно выводам базы и эмиттера транзистора включается
резистор R4, задающий чувствительность схемы. При необходимости чувстви­
тельность можно повысить, для этого сопротивление резистора нужно несколько
увеличить. Когда схема сигнализации настроена на определенные условия, то
переменный резистор VR1 разрешается заменить на постоянный RЗ. Для звуко­
вой сигнализации применяется простой генератор звуковой частоты, собранный
на микросхеме LM380N (IC1), к которому через конденсатор СЗ подключен вы­
сокоомный громкоговоритель LS1. Цепь положительной обратной связи R1, R2
и С2 с выхода усилителя на вход обеспечивает поддержание незатухающих коле­
баний на выходе. При использованных значениях R1, R2 и С2 схема обеспечивает
более сильную обратную связь, чем требуется для поддержания колебаний, по­
этому схема работает в режиме сильного возбуждения, формируя сигнал прямо­
угольной формы на частоте порядка 1 кГц.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК
ДЛЯ ПРОГРАММИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Датчик можно использовать в качестве автономной схемы для управления счет­
чиком, клапаном, индикатором или любым другим устройством с электронным

Схемы, управляемые светом
153
управлением. Эта схема представляет собой ИК датчик с выходным сигналом
в виде положительного импульса заданной длительности, способный работать
с устаревшими и медленными контроллерами. Некоторые из таких контроллеров
раннцх моделей имеют время сканирования 15 мс или даже дольше. С помощью
потенциометра R3 может быть установлена длительность выходного импульса дат­
чика, которая должна превышать время сканирования контроллера. Пока ничто не
загораживает источник инфракрасного света (LED1 ), потенциал эмиттера транзи­
стора Q1 высокий и микросхема таймера IC1типа555 находится в состоянии ожи­
дания (READY). Коrд~. какой-либо объект заслоняет источник света, транзистор Q1
закрывается и уменьшает потенциал на входе запуска (вывод 2) микросхемы IC1,
что приводит к генерации импульса заданной длительности. Длительность выход­
ного импульса определяется сопротющением резистора RЗ и емкостью конденса­
тора С2, возрастая при их увеличении.
+
Popular E/ectronics
7
6
R3
100К
4
С2
4.7μ,F
+12V
R2
100К
~
LED1
ОТРАЖАТЕЛЬНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК
Рис. 48. JJ
Представленная схема ИК датчика вырабатывает выходной сигнал в случае, ког­
да свет, излучаемый светодиодом LED 1, отражается от объекта и попадает на фо­
тотранзистор Q1. При этом светодиод и фототранзистор должны быть сориенти­
рованы в одном направлении и расположены на одной линии. При отсутствии
отражающего объекта фототран~истор Q1 закрыт и напряжение на входе ко~ша­
ратора IC1 (LM339) имеет низкий потенциал, а выходной сигнал на выходе 1
микросхемы (вывод 1) имеет высокий уровень. Когда фототранзистор пришшает
отраженный световой сигнал, напряжение на эмиттере транзистора Q1 повышает­
ся и на выходе компаратора устанавливается напряжение низкого уровня. Тай\1еr

154
Энциклопедия электронных схем
IC2 (типа 555) запускается и вырабатывает выходной импульс заданной длитель­
ности (вывод 3). Чувствительность схемы регулируется потенциометром R4,
а длительность выходного импульса - потенциометром R5. Следует заметить, что
в этой схеме все неиспользуемые входные и выходные выводы микросхемы
LM339 должны быть присоединены к шине ~зем:71и~.
01*
/Jf LED1*
А2
100К
R4
10К
Чувствительность
+12V--.-~~~~~~~.......~~~~~~~~~+----<8-~~
*См. текст
Popular Electronics
С2
.05
Рис. 48. J.2

ГЛАВА 49
CXEMbl НАГРУЗОК
АКТИВНЫЙ НАf РУЗОЧНЫЙ РЕЗИСТОР
R7
100k
R4
100k
----cv
SW2
1~~k CR/CV
Vв 1+12V)
+Vjn
01
1~МТР5
'""----
ОНО 5EL
01
1N4148
Rнтс
1o0k
, __ -+---- ---+---1
Electronic Design
Рис. 49. J
Схема, Приведенная на рис. 49.1, предназначена для создания :мощного активного
нагрузочного резистора. Ее ~южно 11спо.1ьзовать в качестве нагрузки при испыта­
ниях или при ремонте источников питания. Схе~ш работает в трех различных ре­
жимах:
• постоянного сопротивления (режим CR);
• постоянного тока (режим СС) от источника постоянного напряжения неза­
висимо от величины этого напряжения;
• постоянного напряжения (режим CV), когда схема создает такую нагрузку на
источник питания, что напряжение на его выводах поддерживаеп~я на неко­
тором постоянном уровне, задаваемом пользователем.
Мощный полевой МОП транзистор Q1 используется в качестве резистора. Опе­
рационный усилитель U 1В управ.Ляет затвором транзистора. Напряжение обратной
связи, устанавливаемое переключателем SW2, подается на инвертирующий вход
ОУ. В режимах постоянного тока (СС) и постоянного сопротивления (CR) напря­
жение обратной связи представляет собой падение напряжения на резисторе R 1

156
Энциклопедия электронных схем
в цепи истока, а в режиме постоянного напряжения (CV) пропорционально напря­
жению питания усилителя (V8 ). На неинвертирующий вход ОУ подается опорное
напряжение, источник которого ~южно выбрать переключателем SW1. В режимах
CR и CV используется часть входного напряжения активного нагрузочного
резистора (V1N), а В режиме СС - часть напря~ения питания усилителя (V8 ).
Уровень опорного напряжения с помощью делителей R2, RЗ и R4, R5 регулирует­
ся до необходимого значения, которое требуется для управления усилителем. Вто­
рой операционный усилитель (U1A) используется для тепловой защиты полево­
го МОП транзистора. Для управления им применяется мостовая схема, состоящая
из трех резисторов (R7, R8, R9) и терморезистора ~с с отрицательным темпера­
турным коэффициентом. Терморезистор находится в тепловом контакте с радиа­
тором транзистора. При умеренных значениях температуры радиатора выходное
напряжение ОУ U1A имеет высокий уровень и не влияет на затвор транзистора
Q1 из-за наличия в цепи диода D1, который смещен в обратном направлении.
Если температура радиатора становится слишком высокой, то выходное напря­
жение ОУ снижается до нуля и, благодаря диоду D1, также до нуля снижается
и напряжение затвора транзистора. Для питания усилителей можно использовать
само входное напряжение активного резистора. В режиме CR эта схема может
работать в отсутствие напряжения питания V 8 , но. в режимах СС и CV наличие
внешнего управляющего напряжения необходимо. В режиме CR схема эквивалент­
на резистору с сопротивлением, равным
R=R1(R2+RЗ)/RЗ.
Требуемое значение сопротивления можно установить с помощью потенцио-
метра RЗ.
в режиме се схема пропускает через себя ток:
1= RЗVв/[(R2 +RЗ) R1].
Величина тока также регулируется потенциометром RЗ.
В режиме CV устанавливается следующее напряжение на выводах активного
резистора:
V=[(R2+RЗ)/RЗ][RS/(R4+RS)]Vв·
Величина этого постоянного напряжения регулируется потенциометрами RЗ и RS.
ДВУНАПРАВЛЕННАЯ АКТИВНАЯ НАf РУЗКА
Схема, приведенная на рис. 49.2, действует от одной батареи напряжением +9 В
и представляет собой двунаправленную активную нагрузку, которая может рабо­
тать с обеими полярностям.И напряжений и токов. Это устройство ,с малым по­
треблением энергии: всего лишь 140 мкА. Используемые в схеме мощные поле­
вые МОП транзисторы (IRF530 с каналом n-типа и IRF9530 с каналом р-типа)
с учетом обеспечения надежной работы способны выдерживать максимальное на­
пряжение до ±50 В при токе до ±5 А. Полярность подачи напряжения на актив­
ную нагрузку определяется переключателем SW2: в одном положении устройство
работает в режиме положительных напряжений, а в другом - отрицательных.

Схемы i-:iarpyзoк
Electro,nic Design
r----f-- -4 =
с:.:>
с:.:>
>
r----'\,fV\~r---+88--111
>
157
Рис. 49..2
Примечание. Транзисторы М1 и М2 должны быть установлены на соответству­
ющие радиаторы. Все резисторы имеют допустимую мощность рассеяния 0,25 Вт
и допуск 5%, если нет других указаний.

158
Энциклопедия электронных схем
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОfО УСИЛИТЕЛЯ
В КАЧЕСТВЕ НАf РУЗКИ СМЕСИТЕЛЯ
433 to 633МНz
~13
+12V
R1
470
TUA2017 ........+- - - .. i-
or
МТ113006
LQ -~
433МНz 6=-J
~
E/ectronic Design
+12V
С14 1oonF Vcc2
1
Рис. 49.3
В данной схеме в качестве нагрузки смесителя TUA2017 или МТI13006 (производ­
ства фирмы Siemens Со.) применяются два каскада дифференциальных усилите­
лей. Частота гетеродина (W) принята равной 433 МГц, поскольку в этом случае
в качестве гетеродина можно использовать имеющийся в продаже генератор на час­
тоту 433 МГц. При изменении (качании) частоты РЧ сигнала в интервале 433-633 МГц
промежуiочная частота будет изменяться от О до 200 МГц. Такая комбинация сме­
сителя и дифференциальных усилителей обладает намного лучшими характерис­
тиками по сравнению со случаем пассивной нагрузки смесителя. Относительная
амплитуда гармоник (то есть различие ампл:Итуд составляющих на основной часто­
те и на частоте наибольшей гармоники сигнала искажения) в типичном случае со­
ставляет не менее 50 дБ, а в случае пассивной нагрузки смесителя - только 30 дБ
или даже меньше. Резисторы R4, RS, R11 и R12 используются для создания парал­
лельной обратной связи, чтобы получить равномерную амплитудную характерис­
тику выходного сигнала при качании частоты РЧ сигнала. Изменения амплитуды
сигнала по диапазону ПЧ (0-200 МГц) не·превышают О,5дБ.

ГЛАВА 50
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
СХЕмь1--- КОНТРОЛЬ КАБЕЛЕЙ
ПЕРЕДАТЧИК ДЛЯ. ПРОВЕРКИ КАЕiЕЛЕЙ
В передатчике (рис. 50.1) четыре микросхемы деко.:rеров тона IC1 - IC4 типа 567
используются для генерирования сигналов четырех раз..111Чных звуковых частот
в диапазоне 700-950 Гц. Для каждого из генераторов частота колебаний задается
емкостью конденсатора (между выводом 6 каждой микросхемы и общим прово­
дом схемы) и сопротивлением резистора (между вывода:-.ш 5 и 6). Для развязки
между микросхемами и выходной нагрузкой генераторов вк..1ючен •передатчик»
в виде эмиттерного повторителя на транзисторе типа 2N3904. Каждый выход
выдаеt свьй, отличающийся от других, звуковой тон на один нз четырех проводов
кабеля.
ПРИЕМНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ КАЕiЕЛЕЙ
На приведенной схеме (рис. 50.2) четыре входных сигнала подаются на четыре
входа микросхемы счетверенного симметричного ключа (IC5). Выходные контак­
ты этих ключей соединены и подключены через резистор R9 и конденсатор С 16
к входам декодеров типа 567. На четыре входа управления ключей подаются уп­
равляющие сигналы от микросхемы I С6 - десятичного счетчика типа 4017. На
вход счетчика поступает сигнал от низкочастотного генератора, собранного на ло­
гических элементах 2И- НЕ. К четырем выходам микросхемы I С6 подключены че­
тыре светодиода (LED5 - LED8), которые показывают какой из входных сигна­
лов проверяется в данный момент. Например,· когда загорается светодиод LED5,
к входам четырех декодеров подключен первый входной сигнал (вход 1). Тот де­
кодер, который откликается на входной сигнал светящимся светодиодом, пока­
зывает, какой из возможных сигналов (700, 775, 860 или 950 Гц) подключен к дан­
ному входу. Потенциометр R14 предназначен для задания частоты переключения
входов, которая должна быть достаточно низкой для того, чтобы успеть записать
результаты проверки.

160
Энциклопедия электронных схем
+6V
+ С18
~С1
R9
.1
20К
-=-
cs
47
6
.1
700Hz
i--1
С6
R5
.22
1К
+6V
-=-
R10
2QK
775Hz
R2
~
4.7К
R6
С7
1К
.22
+6V
-; ;:
R11
20К
860Hz
r--J,
R7
С8
1К
.22
+6V
-;::
R12
20К
950Hz
~С9
R8
.22
1К
- ;::
Popular Electronics
PJfc. 50. J
Примечание. Емкости конденсаторов приведены в микрофарадах (мкФ).

Измерительные и теаовые схемы - контроль кабелей
+6V
4.7
Вход 1
Вход2
ВходЗ
Вход4
Popular Electronics
сз
.1
R10
20К
700Нz
R11
2ОК
775Hz
R12
2ОК
860Нz
R13
20К
950Нz
161
Рис. 50.2
Примечание. Емкости конденсаторов приведены в микрофарадах (мкФ).
6- 593

162
Энциклопедия электронных с:хем
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ЗАМЫКАНИЯ В КАБЕЛЕ
А
в
с
D
Е
----------е..-. +9V
А2
10К
R3
10К
R4
10К
Ri
10К
Re
10К
R7
10К
2
3
-9V
LED1 11 LED2
1/
Popular Electronics
Рис. 50.3
Данную пятивходовую схему детектора замыканий в кабеле можно использовать
для проверки наличия замыканий между любымИ из жил (с числом жил от двух
до пяти) длинных отрезков кабеля. Микросхема операционного усилителя U 1
типа LM741 включена в режиме компаратора. Ее инвертирующий вход (вывод 2)
подключен к источнику питания +9 В и последовательно соединен с цепочкой из
шести резисторов, а неинвертирующий вход (вывод 3) операционного усилите­
ля - с регу.Лируемым делителем напряжения. Перед использованием схемы по­
тенциометр R10 следует установить таким образом, чтобы напряжение на выводе 3
было немного ниже, чем на выводе 2. При этом напряжение на выходе будет отри­
цательным, и светодиод LED 1 будет светиться. Такую настройку необходимо де­
лать медленно, добиваясь того, чтобы светодиод LED1 начал светиться, а затем
подсоединить жилы кабеля к выводам А- Е. Если произойдет закорачивание лю­
бого из резисторов R2 - R6, вывод 2 станет отрицательным По отношению к вы­
воду 3. Это приведет к тому, что на выходе операционного усилителя возникнет
положительное напряжение и светодиод LED2 начнет светиться, указывая на за­
мыкание в кабеле.
ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ мноrожильных КА&ЕЛЕЙ
НА ЗАМЫКАНИЕ И НА О&РЫВ
Частая проверка многожильных кабелей, заделанных в мноrоконтактные соединИ­
тели, на отсутствие обрывов и замыканий для всех возможных комбинаций про­
водников - задача весьма сложная, если вообще реально выполнимая. Показанная

Измерительные и тестовые схемы - контроль кабелей
163
Плавкий
предохранитель 55
Вкл.
L~Выкл.
1~ :1 iLED5:
+58
-1208
Источник
NO
питания
Общий
51
Вкл.
+58
~
Общий
J1-1 J4 -1
J2·1 J5 -1
JЗ-1 J6·1
52
Вкл.
~J1-2 J4-2
J2·2 J5 -2
JЗ-2 Jб-2
53
Вкл.
~J1·3 J4-З
J2·3 J5-3
J3-3J6 -3
54
Вкл.
(а)
~
LE04
J1-4 J4-4
J2-4 J5 ·4
JЗ-4 J6-4
Электрическая схема
51
LED1
Выход
Вход
OFF QoN о
J18
J5
S2
LED2
OFF.оON о
J2
J6
sз
LEDЗ
OFF QoN о
JЗ
J7
S4
LE04
OFF QoN о
J4
J8
(б)
S5
LED5
OFF Qof'J
о
P\ЛJR
PWR
Эскиз панели
NASA Tech Briefs
Рис. 50.4
на рисунке недорогая схема упрощает эту зада~у. В процессе работы выбирается
пара разъемов прибора, соответствующая паре разъемов, имеющихся на концах
кабеля, подлежащего тестированию. Для каждой жилы кабеля (в том числе i; для
6*

164
Энциклопедия электронных схем
кабеля с наибольшим числом жил) предусматривается отдельный однополюсный
переключатель на одно положение. К аноду светодиода подсоединяется параллель­
но по одному проводу от каждого из выходных разъемов. При этом для каждой
жилы кабеля с наибольшим числом жил требуется по одному светодиоду. Катоды
светодиодов соединены вместе и подключены к общему выводу источника питания
с напряжением 5 В. В начале тестирования все светодиоды должны быть выключе­
ны. Сначала тумблером SS включают питание и убеждаются в том, что начал све­
титься светодиод LEDS, затем поочередно включают все тумблеры от S1 до S4. При
этом каждый раз должен светиться только один светодиод, соответствующий вклю­
ченному ту~1блеру. Если какой-либо светодиод не зажигается, значит, произошел
обрыв соответствующей жилы кабеля. О коротком замыкании в кабеле должно сви­
детельствовать свечение какого-либо другого светодиода. В схеме использованы
свето..J1юды со встроенными резисторами.
ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ НАЛИЧИЯ ОТРАЖЕНИЙ В КАБЕЛЕ
R1
\С2
10MEG
+2-6V
74НС4040
16
01
9
02
7
2
з
4
10
CLK
аз6
04
5
05
з
Q6
2
R2
J1
07
4
ХТАL1
13
_"'(См. текст)
08
11
AST
09 12
010
14
011
15
С1
С2
012
ЗОрF
ЗОрF
8
':'
Electronics Now
Рис. 50.5
Устройство представляет собой генератор прямоугольных импульсов и делитель
частоты. Генератор прямоугольных импульсов вырабатывает сигнал, подаваемый
на кабель через резистор R2 с сопротивлением, равным волновому сопротив­
лению кабеля. Любые отражения сигнала, вызванные рассогласованием, будут
видны на экране осциллографа, подключенного к разЪему J1. Микросхема IC2
осуществляет деление частоты для получения различных значений частоты сле­
дования импульсов, которые требуются при тестировании длинных и коротких
кабелей.

ГЛАВА 51
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
CXEMbl - КОНТРОЛЬ ЕМКОСТИ
МОСТОВАЯ СХЕМА С ВЫСОКИМ "РАЗРЕШЕНИЕМ
LTC1043
•
1/2 LT1413
'---------------------------------
Electronic Design
Рис. SJ. J
В данной схеме для получения хороших шумовых характеристик измерительный
сигнал с диагонали моста усиливается операционным усилителем (LT1462), име­
ющим на входе полевой транзистор с рn-переходом, а для повышения чувстви­
тельности схемы выходной сигнал интегратора ослабляется делителем R1 и R2.
Если ЛСх << Сх и CREF::::: Сх,
то vOUT - vREF::::: vREF (ЛСХ / CREF) [ (R1 + R2) / R2].
Если CREF = 50 пФ, то коэффициент преобразования схемы равен 5 В/пФ,
и она способна чувствовать изменение в 2 фФ (10-15 Ф). Потребляемый схемой
ток равен 1 мА. Благодаря использованию синхронного детектора, схема не­
чувствительна к внешним шумам, поэтому отсутствует острая необходимость

166
Энциклопедия электронных схем
в ее экранировании. Однако для достижения высокого разрешения и хорошей
стабильности следует принять меры по экранированию измеряемых конденсато­
ров. Схемы мостового типа особенно хорошо приспособлены для дифференциаль­
ных измерений. Если заменить конденсаторы Сх и CREF двумя конденсаторами­
датчиками, такая схема будет воспринимать т~)ЛЬКо относительное изменение
емкости (то есть разность емкостей этих двух конденсаторов). Для схемы, пока­
занной на рис. 51.1, коэффициент ослабления синфазного сигнала превышает 70 дБ,
однако в данном случае линейность выходного сигнала сохраняется только при
малых относительных изменени~х емкости.
ПРОСТОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ
ВТ1
Вы кл.
С1
У1 c::=J
73 Amateur Radio Тoday
Примечание.
С2
291014+
8
U1
67
Перечень элементов к схеме:
U2
+ 111111f---вкл~1
С5
М1
ВТ1
Алкш~иновая батарея напряжением 9 В
С1, СЗ, С4, С6 Дисковые керамические конденсаторы, 0,01 мкФ
С2
Электролитический конденсатор, 10 мкФ, 16 В
Рис. 51.2
С5
Конденсатор 220 пФ с диэлеютриком из полистирола, майлара
D1
]1,]2
М1
R1,R2
R3
R4
или из слюды
Германиевый диод типа 1N34, 1N60, 1N90 или 1N270
Входные клеммы
Стрелочный измерительный прибор со шкш~ой на 100-300 мкА
Резисторы 560 Ом, 0,25 Вт, 5%
Непроволочный потенциометр, 20Q-300 Ом
Резистор 1 кОм, О,25· Вт, 5%

Измерительные и тестовые схемы - контроль емкости
167
S1
U1
U2
У1
Однополюсный тумблер шzи движковый переключатель
на одно направление
74LSOO
78L05
Кварцевый резонатор на частоту 3,57955 МГц
На рисунке представ.Лена схема простого измерителя емкости. Логическая
микросхема U 1 (типа 74LSOO}, два резистора, конденсатор и кварцевый резона­
тор образуют схему кварцевого генератора, работающего на частоте, близкой к его
номинальной. Напряжение высокой частоты снимается с вывода 8 микросхемы
через разделительный конденсатор СЗ и подается на модифицированную схему
моста Уитстона. Дв~ плеча этого моста образует потенциометр RЗ, причем соот­
ношение плеч можно изменять, перемещая движок потенциометра. Два других
плеча моста образуют конденсатор С5 (конденсатор повышенной стабильности,
как обозначено в перечне деталей) и неизвестный конденсатор Сх, подлежащий
измерению. С помощью потенциометра RЗ мост уравновешивается, что фиксиру­
ется по минимальному показанию микроамперметра М1, и затем определяется
значение емкости измеряемого конденсатора по калиброванной шкале, связанной
с потенциометром RЗ. В качестве источника питания прибора использована бата­
рея ВТ1напряжением9 В, которая подсоединяется через выключатель S1. С по­
мощью микросхемы U2 это напряжение стабилизируется и уменьшается до на­
пряже.ния' 5 В, необходимого д.ля питания микросхемы U 1.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ
С АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫ&ОРОМ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ
На рисунке показана схема 11ю.1ерптеля емкости. При замыкании выключателя S 1
напряжение питания 9 В от батареи В 1 поступает на источник с выходным напря­
жением 5 В, предназначенным для питания остальной части схемы. Этот источ­
ник представляет собой стабилизатор напряжения U2 типа 78L05 и конденсато­
ры С7 и С8. В связи с малым потреблением тока батарея питания с напряжением
9 В способна обеспечить функционирование устройства в течение почти 40,5 ч.
Основным :элементом схемы является микросхема U1 типа PIC16C57, во внут­
ренней памяти которой записывается программа работы измерителя. Схема ис­
пользует один из трех КМОП таймеров типа 7555 (UЗ, U4 и U5) для генерирова­
ния последовательности импульсов. Микроконтроллер U 1 включает одно из реле
для подсоединения конденсатора к соответствующему таймеру. Схемы таймеров
отличаются значениями применяемых сопротивлений во времязадающих цепях.
Однако во всех этих схемах оба сопротивления времязадающей цепи примерно
равны, а нижнее образовано последовательным соединением постоянного резис­
тора и подстроечного потенцио'метра. Такая регулируемая комбинация резис­
торов предназначена для калибровки прибора. Схема с высокими значениями со­
противлений (1 МОм) является основной и используется для измерения
конденсаторов малой емкости; схема со средними значениями сопротивлений

~= J'
~ "t:)
::s::
\)
+5V
~а::
с:
14
а-
----,
R3
84
~ ~ .....
.с:
!:!:!
8I
1
1000
С4
...а.
~~
cn
(])
1
1
7
э
.1
со
::s::
(')
~
2
~о
1
l2
6U5
Voo
:::i
~ С1'
1
7555
С1
28
2
MCLR
~
L---
2
.1
20
Vcc
о
К1
RCO
VEE
(')
СО1Noа
19
~
': "'
RC1
i::::
18
vss
~
АС2
о
23
~
+SV
АСЗ
RA2
8
4
~
84
~
7
RS
~
R6
АС4
5
(')
10К
21
RA1
АNo
~
14
7
АС5
RAO
8
6
~
3
Е
.g
81
R7
АВО
10
7
U4
'Z1
DВО
о
1
9.1К
6 7555
OSC1
11
8
" ():;,
С2
АВ1
DB1
~
1
R8
2
.1
RВ2
12
9
1
DВ2
~
2К
U1
13
'10
L---
PIC18C57
АВЭ
('\)
14
DВЗ
К2
26
RВ4
11
~
CD1Noa
0SC2
DВ4
АВб
15
12
+SV
DВ5
~
RВ6
16
13
84
DВб
~
RB7
17
14
7
3
DB7
\J.)
RTCC
I
~
vss
DISP1
. i::.
i::::
14
6uз
s
():;,
7555
сз
'::"
~
('\)
8
.1
2
о
:::J
ro
]:::]
s
::а
~
1
~
~
1
'='
():;,
1
S1
~
L---
r
w
U2
i::::
=:i
~l
кз
DЗ
78L05
+SV
ro
CD1A06
1N914
~
о
81i
'Э- !'
С9
.§
"'
...
4-20pF
9V1
о
С7
I
...
..!..
С8+
I
~
ё.а
-*-
.1
10
СТ'
1
х
("'\
><
ro
s::

Измерительные и теаовые схемы - контроль емкости
169
(101<0м) - для конденсаторов средней емкости; низкоомная схема (100 Ом) -для
конденсаторов большой емкости. При подключении измеряемого конденсатора
к измерителю емкости (через соответствующий таймер) микроконтроллер опре­
деляет частqту колебаний. Кварцевый резонатор XTAL1 с номинальной частотой
4 МГц стабилизирует внутреннюю тактовую частоту микроконтроллера ( 1 МГц).
Поэтому микроконтроллер может определить число импульсов, поступивших от
соответствующей схемы таймера в течение известного промежутка времени. За­
тем он пересчитывает полученное значение частоты в емкость, пользуясь 32-раз­
рядной арифметикой с плавающей запятой, и выводит результат на 16-разрядный
жидкокристаллический индикатор (DISP1) в единицах емкости и с десятичной
точкой в соответствующей позиции. Конденсатор С9 подключен параллельно из­
меряемому конденсатору для облегчения окончательной калибровки прибора
и повышения стабильности. Диоды Df, D2 и DЗ предназначены для защиты мик­
ропроцессора от обратных выбросов напряжения на катушках реле. Прежде чем
использовать микропроцессор типа PIC (програ~1мируемый контроллер интер­
фейса) в измерителе, его следует запрограммировать. При наличии необходимого
для этого оборудования соответствующее програ~~~шое обеспечение можно полу­
чить на узле Gernsback BBS (516-293-2238).
АДАПТЕР К ЦИФРОВОМУ ВОЛЬТМЕТРУ
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ
На рисунке показана схема а:хаптера для измерения емкости. Ког.Iа переключатель
S1 находится во включенно.м по.·10жении, напряжение питания 5 В по.Iается на схему
адаптера от регулятора напряжения LM7805 (IC2). Переключате.1е~1 S2 выбирается
диапазон измерения емкостей: от О до 2200 пФ в нижнем ;шапазоне и от О до
2,2 мкФ - в верхнем. Выходной сигнал адаптера составляет 1 мВ/пФ в нижнем диа­
пазоне измерений и 1 В/мкФ - в верхнем. Эти напряжения отображаются на цифро­
вом вольтметре и должны считываться как значения емкости. Лошческий эле:'.tент
I С 1-d включен по схеме генератора, частота колебаний которого задается потенцио­
метром R 1. На выходе генератора (вывод 11) вырабатывается сигнал прямоугольной
формы, который подается на два других логических элемента, выполняющих функ­
ции инверторов (IC1-a, IC1-c). Измеряемый конденсатор (Сх) подключается
к клеммам J 1 и J2. Следует отметить, что если конденсатор полярный, то его положи­
тельный вывод должен быть подключен к клеммеj1. Измеряемый конденсатор заря­
жается через диод D1 во время положительных полупериодов и разряжается при
работе в нижнем диапазоне через резистор RS в9 время отрицательных полуперио­
дов или через RЗ, R4 и R5 при работе в верхнем диапазоне измерений. В пос1еднем
случае прямоугольный сигнал от IC1-d подается сразу на входы двух других логи­
ческих элементов. В отсутствие конденсатора, подключенного к клеммамJ1 иJ2, вы­
ходные сигналы элементов IC 1:..а и I С 1-с являются одинаковыми инвертирован­
ными копиями входного сигнала. В этом случае среднее выходное напряжение на
выходах логических элементов (выводы 3 и 8) равно нулю. Когда конденсатор Сх
подключен, то в соответствии с его емкостью напряжение на входе IC1-c (вывод 9)

170
Rб
100К
Нуль
D2
1N914
С1
390pF
S2-a
Н
v
Диапазон о ижнии
Верхний
52-Ь
J1
Калибровка
на верхнем
диапазоне
А5
1М
R2
47К
11
Энциклопедия электронных схем
7
+
ь.;;
3
;... .__ _
_.,.___...,.________ РL 1
IC1-a
1/4 74НС132
D3
1N914
R7
5.1М
С2+
1
С5
.1
С7
.1
К цифровому
волыметру
К измеряемому
конденсаrору
А1 Калибровка С6
СЭ
200К на нижнем
1
в1
диапазоне ·1
эv
J2 (~----------------------.-----------....-- - -....- -- - 1- -- -1 +
Popular Electronics
Рис. 51.4
Примечание. Емкости конденсаторов, кроме С1, приведены в микрофарадах (мкФ).
будет оставаться на повышенном уровне дольше, чем напряжение на входе IC1-а (вы­
вод 2). Последовательности импульсов на выходах инверторов IC1-a и IC1-c фильтру­
ются и сглаживаются с помощью резисторов R8, R9 и конденсаторов С2, CS. Усреднен­
ное постоянное напряжение, возникающее на выходных клеммах, пропорционально
емкости Сх. Для нижнего диапазона измерений схема нес~олько видоизменяется
в связи с необходимостью компенсации паразитной емкости. В этом случае выход­
ной сигнал элемента IС 1-d подается на вывод 1 элемента IС 1-а через диод D2, кото­
рый заряжает конденсатор С 1. Заряд конденсатора С 1 происходит быстро, а раз­
ряд медленно - через потенциометр R6. Благодаря заряду конденсатора С1, вход
логического элемента IC1-a на высоком уровне удерживается несколько дольше,
чем это было бы в отсутствие такого заряда. Следовательно, инвертированный вы­
ходной сигнал будет находиться на низком уровне также немного дольше, а на

Измерительные и тестовые схемы - контроль емкости
171
высоком уровне, наоборот, несколько меньше. Паразитная емкость, имеющаяся
между входными клеммами J 1 и ]2, оказывает аналогичное влияние на логичес­
кий элемент IC1-c, удерживая его вход на высоком уровне дольше, чем было бы
в случае отсутствия такой емкости. Потенциометр R6 настраивается так, чтобы
время разряда конденсатора С 1 соответствовало времени разряда паразитной
емкости и компенсировало его. При работе в нижнем диапазоне измерений к отри­
цательной выходной клемме через диод DЗ и резисторы R7 и R8 подводится напря­
жение смещения, чтобы обеспечить надежное срабатывание логических элементов.
ПРИ&ОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ КОНДЕНСАТОРОВ
Таблица 51.5
Диапазон измерения
SОООмкФ
1000мкФ
SООмкФ
100мкФ
SОмкФ
ТО мкФ.
SмкФ
1мкФ
------------·
SООнФ
100нФ
SОнФ
10нФ
Требуемое значение
суммарного сопротивлвння
3330м
1,67 кОм
3,33 кОм
16,7 кОм
33,3 кОм
167 кОм
333 кОм
1,67 МОм
3,33МОм
16,7 МОм
33,33 МОм
167 МОм
Используемые резисторы
(в совокупности)
3300м
1,3к0м
1,8к0м
--------- ·------------~-
13 кОм
18к0м
130 кОм
180 кОм
820 кОм + 470 кQм
1МОм + 820 кОм
6,8 МОм + 6,8 МОм
10 МОм+ 6,8 МОм
47МОм+47МОм+33МОм
(или 100 МОм + 33 МОм)
На рисунке приведена схема прибора для проверки конденсаторов. Переклю­
чатель S2 используется для выбора требуемого режима работы: ИЗМЕРЕНИЕ
(М) или ТЕСТИРОВАНИЕ (Т). Предположим, что включен режим М, как пока­
зано на рисунке. Операционный усилитель I С 1 включен по схеме компаратора на­
пряжений. Сопротивления резисторов выбраны таким образом, чтобы напряже­
ние на неинвертирующем входе ОУ составляло 86% (в действительности оно
·ближе к 87%) от напряжения источника питания. При измерении через сопротив­
ление R1 происходит заряд тестируемого конденсатора Ст и напряжение на не~t
увеличивается. Сопротивление R1 образуется путем выбора некоторой части ре­
зисторов из последовательной цепочки с помощью поворотного переключате.1я
диапазонов S1. При этом величина сопротивления R1 выбирается таким образом,
что с конденсатором, соответствующим верхней. точке выбранного диапазона
измерения (например, емкостью· 100 пФ для диапазона 100 пФ), постоянная вре­
мени будет равна 1,66 с. Значения сопротивления R1, необходимые для получения
такой постоянной времени на различных диапазонах измерения, приведены

S1
. 1 Выбор диапазона 1
R1, см. текст
180k
130k
R7
5800
VCC
4
RESET i~~ DIS.
TRIG.
THRES.
GND
RB
10k
R9
220k
С2
470n
R10
5800
сз
2200μ
S4
1Вкл./Выкл.1
61 ..,.
9V1
-1-

Измерительные и тестовые схемы - контроль емкости
173
в табл. 51.5 . Если предположить, что перед началом процесса конденсатор был раз­
ряжен, то по истечении определенного времени (равного двум постоянным вре­
мени) напряжение на конденсаторе должно превысить уровень 86% напряжения
питания. При выключении операционного усилителя напряжение на выводе 6
снижается. На начальном этапе заряда конденсатора Ст на выводе 6 микросхемы
IC1 был высокий уровень напряжения, который разрешал работу микросхемы
IC2. Если через промежуток времени, равный двум постоянным времени, конден­
сатор заряжается, то напряжение на выводе 6 .микросхемы IC1 переходит на низ­
кий уровень, микросхема 1С2 выключается и мигание светодиода прекращает~я.
Для более четкого включения микросхемы 1С2 при непосредственном подключе­
нии к IC1 включены диоды D1 и D2. Резистор Rб предназначен для поддержания
напряжения на выводе 4 микросхемы 1С2 на низком уровне при отсутствии сиг­
нала высокого уровня с выхода микроtхемы IC1. Частота повторения импульсов
зависит от сопротивлений фиксированных резисторов R8 и R9 и от установки по­
тенциометра VR2, а также от е~1кости конденсатора С2. При выбранных значени­
ях элементов частота повторения импульсов будет составлять примерно от од­
ного до десяти в секунду, в зависимости от установки потенциометра VR2.
Потенциометр VR2 настраивается так, чтобы происходило точно три вспышки
в секунду, тогда 10 вспышек будут соответствовать вре~1ени 3,33 с, то есть двум.
постоянным времени для кон.Jенсатора на верхней границе выбранного диапазо­
на из:м:ер~ния.
ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОКА УТЕЧКИ КОНДЕНСАТОРОВ
При работе данной схе~~ы (рпс. 51.6) конденсатор заряжается в соответствии с ус­
тановкой переключателя S 1 ..10 напряжения, близкого к его рабочему. Затем пере­
ключатель S2 переводится в по.1ожение «Проверка» и начинается разряд конден­
сатора через высокоомный дел11те.1ь из резисторов R10 - R18. Суммарное
сопротивление делителя равно 100 l\,10~1. Отводы делителя, выбираемые пере­
ключателем S 1, используются для у~1еньшения напряжения, поступающего на
вход измерительной схемы на операционно~f усилителе, до подходящего уровня
(-3 В). Процесс разряда конденсатора контролируется с помощью измерительно­
го прибора. Если разряд происходит слишком быстро, это свидетельствует о том,
что конденсатор, возможно, имеет повышенный ток утечки. Такой метод контро­
ля применим для конденсаторов, которые могут обеспечить достаточно большую
постоянную времени: 10 с или более (С> 0,1 мкФ).
ЕМКОСТНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА
На рис. 51.7а показана конфигурация электрического поля для емкостного .Jатчика
приближения типа capaciflector. В состав этого датчика входит пробный электрод,
возбуждаемый переменным напряжением, которое создает электрическое поле
в окрестности электрода. Объект, попадающий в это электрическое поле, может

w
I
. i::
:s:
~о
::J
fg
:s:
::а
\J)
:::::.
/'!)
~""О
о
I
I
ст
х
()
></'!)
~

Измерительные и тестовые схемы - контроль емкости
NASA Тech Briefs
"•• -.R~ .......
. ...
.
с,
"'\ . . .; Генератор
фиксированной
частоты с кварцевой
стабилизацией
Peak
Detectors
s
Повторитель
напряжения
:- "" ---------- .
175
Рис. 5 r.7 (а}
JCs
Рис. SJ.7 (6)

176
Энциклопедия электронных схем
быть обнаружен благодаря его влиянию на емкость между пробным электродом
и «электрической землей». В состав датчика входит также экранирующий электрод
(в данном случае активный экран 1), возбуждающийс'Я через повторитель напря­
жения тем же сигналом, который подводится к пробному электроду, чтобы скон­
центрировать большую часть электрического поля с внешней стороны пробного
электрода с целью увеличения чувствительноспr и дальности действия датчика.
Поскольку экранирующий электрод возбуждается через повторитель напряже­
ния, то он не создает существенной нагрузки на источник переменного напряже­
ния. В рассматриваемом случае многослойная структура электродов включает в себя
также реперный электрод, расположенный около «Земли», и второй экранирующий
электрод (активный экран 2), возбуждающийся через повторитель напряжения тем
же сигналом, к.оторый подводится к реперному электроду. Активный экран 2 изо­
лирует реперный электрод от действия э.1ектрического поля, создаваемого актив­
ным экраном 1 и пробным электродом, при этом находящиеся поблизости объекты
не оказывают на него никакого емкостного в.1ияния. Для возбуждения поля исполь­
зуется генератор с кварцевой стабилизаuней частоты, который подключается
к пробному и реперному электродам по мостовой схеме, как показано на рис. 51.7б.
Конденсаторы С 1 и С2 (или резисторы R 1 11 R2) подобраны таким образом, чтобы
сбалансировать мост, то есть сделать амп.11пуду напряжения на пробном электроде
(узел S) равной амплитуде напряжения на реперном электроде (узел R). Напряже­
ния в точках S и R детектируются пиковьшп детекторами и подаются на диффе­
ренциальный усилитель, который вырабатывает выходное напряжение Vu = О. При
приближении какого-либо объекта емкость С 5 изменяется, мост разбалансируется
и возникает напряжение Vu не равное ну.1ю. Чем ближе придвигается объект
к пробному электроду, тем больше (по абсолютной величине) становится напряже­
ние Vu· Предусмотрено также дополнительное выходное напряжение KV~, гд·е К -
коэффициент усиления неинвертирующего усилителя, а VR - напряжения на ре­
перном электроде.

ГЛАВА 52
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
CXEMbl - КОНТРОЛЬ
СОПРОТVIВЛЕНИЯ
ПРИСТАВКА-МИЛЛИОММЕТР К ЦИФРОВОМУ ВОЛЬТМЕТРУ
'
.:: ::-
+12V
+12V
+
LED1·
С9
С10
.1
1
~
С11
ф
0.22
.005Q L.. -t.'r~
R9
NULL Rx
10М
Rб
"::"
120К
+15-25V
+12V
(15mA)
С4+
1
С7+
С8
47
.1
ЗSWVDC
':"
":: "
Рори/аг Electronics
Р11с. 52. r
Примечание. Емкости конденсаторов приведены в микрофарадах (мкФ).

178
Энциклопедия электронных схем
Данная схема вырабатывает импульсы постоянного тока амплитудой i А и дли­
тельностью 100 мкс, следующие с частотой 100 Гц. Они подаются на измеряемое
сопротивление (Rx) и соЗдают на нем падение напряжения величиной 1 В на
1 Ом измеряемого сопротивления. Погрешность измерения не превышает ± 1%
для сопротивлений величиной до 5,00 Ом, а разрешение при использовании циф­
рового мультиметра с разрядностью 3,5 равно 0,1 мОм (0,0001 Ом). Возможность
измерения предельно низких сопротив.1ений ограничивается только качеством
подсоединений к сопротивлению Rx и точностью установки нуля (NULL). Мик­
росхема IC1 типа TLC555 вырабатывает управляющий импульс для транзистора
Ql типа ТIР125, который осуществляет разряд конденсатора С2 постоянным то­
ком. Через стабильный металлопленочный (или проволочный) резистор R2.
В схеме стабилизации тока прямое падение напряжения на двух красных свето­
диодах LED1 и LED2 при рабочем токе от 4 до 15 мА используется как опорное
напряжение (в сумме 3,5 В). Для транзистора Ql динамическое значение напря­
жения V ВЕ составляет -1,50 В, поэтому на сопротивлении R2 обеспечивается на­
пряжение 2,0 В с некоторой температурной компенсацией. Микросхема IC3
(TLC272) включена по схеме пикового детектора. Микросхема 78L12 вырабаты­
вает стабилизированное напряжение 12 В ..1.1Я питания схемы. Зажимы для под­
ключения измеряемого сопротивления Rx (ВР1 и ВР2) должны быть изготовле­
ны в виде винтовых клемм, рассчитанных на большие токи (обычные щупы
в качестве зажимов использовать не рекомен.Jуется: это может привести к возник­
новению погрешности, которая превысит ил1еряемые значения сопротивлений
Rx). Резистор R5 (подстроечный потеншю~1етр сопротивлением 0,005 Ом) пред­
ставляет собой отрезок луженой шины 24-ro ка.1Ибра длиной 2,5 дюйма (63,5 мм),
а провод от вывода 3 микросхемы IСЗ подк.1ючен к зажиму, который может пере­
мещаться по шине. При калибровке схемы сначала нужно замкнуть входньiе за­
жимы массивным замыкателем, затем нажать кнопку S 1 (TEST) и настроить по­
тенциометр R5 (NULL) таким образом, чтобы на выходе было напряжение 1,00 мВ
или какое-либо другое удобное значение. При измерениях следует вычитать это
~нулевое» значение из фактических отсчетов. Затем необходимо заменить замы­
катель на эталонное сопротивление, напри~1ер на два резистора по 10,00 Ом
с допуском 1%, соединенные паралледьно, и настроить потенциометр RЗ до полу­
чения требуемого выходного сигнала (5,00 В).
СХЕМА КЕЛЬВИНА
При измерениях малых сопротивлений контактное сопротивление и сопротив­
ление соединительных проводов вносят существенную погрешность в результа­
ты. На приведенной схеме представлен способ устра11ения этой погрешности. Ток
к измеряемому сопротивлению подводится с помощью обычных щупов, а для счи­
тывания падения напряжения на нем используются отдельные специальные про­
вода.

Измерительные и тестовые схемы - контроль сопротивления
Eledronics Now
Контрольный ток, 1
lo
i
Токовый _ . -J'
провод
1
Выводы
проверяемого
резистора
1
Щупы
/вольтме~ра
Измеренное
напряжение= 10xRx
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ УИТСТОНА
Rx·
J1
Головные
телефоны
А,
R2
1К
В
R6
R1
100'1
R5
1MEG
10К
R7
'\;
.___1_о_к_____~с Вход nD_________,
сигнала
звуковой
частоты
(размах 10 В)
Рори/аг Electronics
179
Мост Уитстона уравновешивается калиброванным потенциометром R7. При ба­
лансе моста сопротивление Rx ~ ~ (R7 / Rб), где~= R1, R2, RЗ, R4 или RS,
в зависимости от положения переключателя S 1.

180
Энциклопедия электронных схем
ПРИБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБРЫВОВ ЦЕПИ
Popular Electronics
BZ1
зv
Прибор построен на основе оптрона типа 4~35. Микросхема: IC1 включаеiся при
за~~ыкании щупов прибора через сопротив.1ение: так как потенциалы выводов 2
и 4 оказываются низкими, то ток может протекать через выводы 6 и 5. Ток на
вывод 5 поступает через зуммер или через светодиод, в зависимости от положе­
ния переключателя S1. При контроле це.1остности цепи с сопротивлением 50 Ом
или меньше в качестве индикатора нужно использовать зуммер, для цепей с со­
противлением до 1ООО Ом - светоJJЮ..1 . .]анную схему можно применять также
для проверки рn-переходов транзисторов н J.Иодов, причем вероятность повреж­
дения этих чувствительных элементов ~1а.1а. В таком случае (в качестве индика­
тора) следует использовать светодиод, а шуп, соединенный с выводом 2 микро­
схемы IC1, нужно подключать кр-стороне перехода. Напряжение питания может
составлять от 7,5 до 9 В. Применяя данный прибор как пробник (при бжстром за­
мыкании входов) и при другой работе с ни:м через вывод 5 можно подсоединять
одновибратор, на выход которого включать светодиод или зуммер. Одновибратор
будет играть роль расширителя импульсов.
К проверяемой цепи
•"21
ПРОСТОn ПРОБНИК
01
Светодиод
большой
яркости
+
81
..,...
зv
(2ХНР7) _, _
Everyday Practical Electronics
Приведена схема простого, но надежного прибора
для контроля целостности цепи.

Измерительные и тестовые схемы - контроль сопротивления
ON
о
S1 OFF
+
cs
+10
ИЗМЕРИТЕnь мдпых СОПРОТИВnЕНИЙ
IC1
LМЗ17Т
ADJ
RS
Rб
12.4!1
1350 200!1
02
2NЗ906
D1
1N4001
С4
22.μF
01
2NЗ904
+
S2-b
+VIN
GND
+V
-V
Измерительные
клеммы
DP2
DРЗ
Щитовой
прибор
181
Popular Electronics
Рис. 52.6
Примечание.
Т1 - трансформатор звуковых частот (600:600 Ом);
DЗ - стабилитрон (необязательный элемент), предназначенный для защиты
модуля щитового цифрового измерительного прибора (DPM) от чрезмерных вход­
ных напряжений. Для этой схемы минимальное значение измеряемого сопротивле­
ния составляет 1 мОм.

182
Энциклопедия электронных схем
В этом автономном измерителе низкоомных сопротивлений с прямым отсчетом
используется 4-зажимный метод измерения сопротивлений при постоянном токе.
Применение данного метода полностью исключает влияние сопротивления изме­
рительных щупов на результаты.
МИЛЛИОММЕТР
IC1
1 tN 7806 оuт.....з____...,
С1
1μF
+
GND
2
Electronic Experimenters Handbook
Рис. 52.7
Представлена схема преобразования сопротивления для подкЛючения R цифро­
вому вольтметру. Она получает питание от батареи с напряжением 9 В. Измеряе­
мое сопротивление (Rx) подкл~hчается к гнездам J 1 и J2 ·типа «банан~, а два про­
вода со штекерами типа «банан~, соединенные непосредственно с гнездамиJ1 иJ2,
подключаются к входу цифрового вольтметра. Через выключатель S1 напряже­
ние питания от батареи подается на микросхему стабилизатора напряжения IC1.
типа 7806. Конденсатор С 1 предназначен для подавления скачков напряжения,
резисторы R1 и R2 -для установки выходного напряжения микросхемы IC1. По-·
тенциометр R2 используется для точной подстройки выходного напряжения ве­
личиной 6 В, а потенциометр RЗ устанавливает выходной ток, протекающий че­
рез измеряемый резистор Rx, равным 100 мА. Поскольку резистор RЗ имеет
относительно большое сопротивление по сравнению с измеряемым Rx, то по­
грешность, возникающая при этом вследствие наличия сопротивлений Rx (от
1 мОм до 1 Ом), будет оказывать влияние на величину тока 100 мА в пределах <2%.

ГЛАВА 53
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
·CXEMbl - КОНТРОЛЬ ТОКА
E/edronic Design
ИЗМЕРИТЕЛЬ ПИКОАМПЕРНЫХ ТОКОВ
R6
1.ОМ
R7
1.ОМ
+4.5V
Рис. 53. J
Часто возникает необходимость в измерении токов величиной <1 мкА. Приведен­
ная схема преобразует любой вольтметр в пикоамперметр со шкалами 1 нА/В
и 1 мкА/В. При использовании 3,5-разрядного цифрового вольтметра с разреше­
нием 1 мВ можно измерять ток в пико- или наноамперах. Кроме того, эту схему
допустимо подключить к осциллографу. Частотная характеристика имеет шири­
ну-1 кГц для диапазона 1 мкА/В и -150 Гц для диапазона 1 нА/В. На основе опе­
рационного усилителя U1B построена схема трансимпедансного усилителя, пред­
ставляющего собой, по существу, преобразователь ток-напряжение. Ког.J.а
переключатель S 1 уста~овлен в положение, показанное на схеме, коэффициент пе­
редачи усилителя U1B равен 1 мкА/В (1 МОм). При другом положении переклю­
чателя коэффициент усиления увеличивается в 1ООО раз, и коэффициент переда­
чи усилителя становится равным 1 нА/В (1 ГОм). Элементы схемы R1, С1, D1
и D2 защищают вход от высоких напряжений. Резистор R5 предназначен для

184
Энциклопедия электронных схем
исключения влияния на выход операционного усилителя емкости нагрузки. Для
хорошей работы этой схемы операционный усилитель должен иметь малые зна­
чения входного тока и напряжения смещения. В предлагаемой схеме использован
операционный усилитель LTC1047 фирмы Linear Technology. Его входной ток
смещения составляет ±5 пА, а напряжение смеще~ия при комнатной температуре
равно ±3 мкВ. С целью обеспечения ОУ U 1В двухполярным питанием операци­
онный усилитель U 1А применяется для организации средней точки источника
питания от батареи с напряжением 9 В. Ток, потребляемый от этого источника
питания равен току потребления операционного усилителя. Полный ток потреб­
ления микросхемы LTC1047 при измерениях на макете составил <100 мкА, по­
этому если прибор забудут выключить, то стандартная батарея с напряжением 9 В
сможет работать в течение 6 месяцев.
СХЕМА ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ТОКА
Нагрузка+
~OmV
Шунт
Нагрузка-
Nuts and Volts
2N5116
0.01uF
Счетчик
1N4001
Рис. 53.2
Ток в измеряемой цепи создает на сопротивлении шунта падение напряжения,
которое подается на вход интегратора ( ОУ типа LM741 ). Когда на выходе интег­
ратора напряжение достигает порогового уровня триггера Шмитга, интегрирую­
щий конденсатор емкостью 0,01 мкФ разряжается и на выходе триггера Шмитга
(ИС 7414) образуется импульс. Цифровой счетчик фиксирует импульсы, при
этом его показания пропорциональны произведению тока на время заряда.

Измерительные и тестовые схемы - контро.Пь тока
1
@) ~~..D
m
Nuts and Volts
>
NI.{')
/:Q .....;
1+
ИСТОЧНИК ТОКА
+
®!~1
>
<13
r::::
.§
~
s
c:r
... ...
1
1
С\1
<х::
(/)
.§
Q
ел
_____
+--111- - -u.-
u.§
185
>
>
.§
.§
s
s
о
о
.. ....
о
-
1
1
<х::
s
<х::
s
о
о
о
... ...
.... ..
Рис. 53.3
На рисунке показана схема источника стабильного тока - приставки к цифрово­
му вольтметру. Это устройство обеспечивает прохождение тока величиной 1 А,

186
Энциклопедия электронных схем
100 мА или 10 мА через .измеряемое сопротивление. В таком случае отсчет вели­
чины сопротивления можно проводить при установке вольтметра на диапазон
измерений 2 В. Большой выходной ток обеспечивает источник питания В2,
например алкалиновая батарея, способная отдавать ток величиной 1 А, необходи­
мый при работе устройства в режиме наибольшего тока. Переключатель на три
положения позволяет пользователю выбрать требуемую величину тока, подав_ае­
мого на испытываемое устройство. Кнопка S 1 служит для включения питания.
Когда нужно провести измерение, ее нажатием
включается схема, состоящая из микромощного
источника опорного напряжения на микросхеме
IC1 11 операционного усилителя IC2. Выходное
напряжение микросхемы IC1равно2,500 В, оно
поступает на делитель R1 и R2. В результате на
вхо.Jе микросхемы IC2 устанавливается опорное
напряжение О, 1 В. Резистивный делитель (R4,
R4 и R6) вместе с транзистором Q1, батареей В2
11 сопротивлением испытываемого устройства
образуют схему источника тока. Этот ток по­
дается на испытываемое устройство через вы­
ходные клеммы Т1 ·и Т2, к которым подключа­
ется цифровой вольтметр. С его помощью можно
считывать значение сопротивления испытывае­
мого устройства. При желании допустимо уста­
новить светодиод LED1 для индикации вклю­
ченного состояния схемы. При работе прибора
с током 1 А алкалиновая батарея на 1,5 В будет
разряжаться быстрее, чем батарея на 9 В, поэто­
му в данном режиме из соображений э:rsономии
не рекомендуется держать кнопку S 1 нажатой
долго. При отпускании кнопки S 1 ток через
транзистор Q1 и связанную с ним цепь не проте- ·
кает и, следовательно, прекращается потребле­
ние тока от батареи с напряжением 1·,5 В. То же
происходит и при отключении измерителЫJЪIХ
щупов от измеряемой цепи.
СХЕМЫ ИНДИКАТОРОВ ТОКА
НА СВЕТОДИОДАХ
На схеме (рис. 53.4) показано несколько спо­
собов включения светодиода в качестве инди­
катора поступления тока в нагрузку с исполь­
зованием:
LED1
А
в
с
D.
Popular E/edronics
,,,,с. 53.4

Измерительные и тестовые схемы - контроль тока
187
• только светодиода (А);
• светодиода с последовательным резистором (В);
• последовательного и параллельного резисторов (С), двух диодов, включен­
ных параллельно светодиоду (D).
СХЕМА АМПЕРМЕТРА ПОСТОЯННОГО ТОКА 1
R,
-1.§V
National Semiconductor
Рис. 53.5
Таблица 53.5 . Значения сопротивлений резисторов
1
Диапазон нзмерення
RA, Ом
1мА
3,0
3
300
10мА
0,3
3
300
.
-·-------·-----··---·---· ···~·-·--·-·-·---------·-·----~
100мА
0,3
30
300
1А
0,03
30
300
10А
0,03
30
30
Приведенная схема инвертирующего усилителя при значениях постоянного
тока, превышающих 100 мкА, обеспечивает необходимый для измерительного
прибора сигнал. На резисторе Rл создается падение напряжения, соответству­
ющее входному току Iл. Это напряжение усиливается с коэффициентом усиле­
ния, равным отношению сопротивлений RF/R 8
.
Сопротивление R8 должно
быть существенно больше Rл, чтобы не создавать нагрузки для входного сигнала.
В табл. 53.5 приведены требуемые значения сопротивлений Rл, R8 и RF для ди­
апазонов измерений 1 мА - 10 А.

188
Энциклопедия электронных схем
СХЕМА АМПЕРМЕТРА ПОСТОЯННОГО ТОКА 11
+
+V
К ИСТОЧНИку К ИСТО'И1ку
тока
питания
прибора
Popular Electronics
Рис. 53.6
На представленной схеме модуль цифрового щитового измерительного прибора
(DPM) можно использовать в качестве амперметра постоянного тока. Величину
сопротивления R1 нужно выбирать так, чтобы падение напряжения на нем при
максимальном требуемом з1:1ачении тока обеспечивало бы максимальное показа­
ние измерительного прибора. Падение напряжения должно быть как можно мень­
шим, обычно оно составляет 100-200 мВ.
•

ГЛАВА 54
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
CXEMbl - КОНТРОЛЬ ЧАСТОТЬI
ЧАСtОТОМЕР
В частотомере используются счетчики с мультиплексированным выходом, буфер­
ной памятью и с входом начальной установки. Мультиплексированный выходной
сигнал после преобразования двоично-десятичного кода в код для 7-сегментного
индикатора подается на шесть светодиодных индикаторов. Необходимый такто­
вый сигнал частотой 4,194304 МГц вырабатывается кварцевым генератором,
а последовательный счетчик делит эту частоту на 223 • В результате получается ста­
бильный сигнал частотой 0,5 Гц. Время, в течение которого тактовый сигнал име­
ет вы~ок~е значение (и могут производиться измерения), составляет точно 1 с.
Благодаря такой настройке новое измеренное значение выводится на индикатор
через каждые 2 с. При испо.1ьзовании прибора для измерения частоты внутренний
тактовый сигнал, имеющийся на выводе 3 соединителя К1, передается на вывод 2
соединителя К1. Тогда .1ошческий элемент IC3d будет работать в качестве ключа;
всякий раз при высоко~~ уровне тактового сигнала тестируемый сигнал с вывода 1
соединителя К1 будет прохоJить на счетный вход микросхемы IC1. Эта микросхе­
ма соединена последовательно с ~шкросхемой IC2 и образует счетчик для шести
десятичных цифр. По окончании интерва.1а измерения на выходе логического эле­
мента IC3c с помощью резистора R19 и конденсатора С3 генерируется фиксирую­
щий импульс. Этот импульс инвертируется вентилем IC3b и подается на вход LE
микросхем IC1 и IC2; по его команде текущее состояние счетчика запоминается
в буферной памяти. По окончании фиксирующего импульса схема R18, С2
и IC3a Генерирует импульс начальной установки RST, который сбрасывает счет­
чик в исходное состояние. При указанных на схеме параметрах элементов счет­
чик может работать с сигналами на частотах от 1 Гц до 1 МГц. Дщ1 сигналов более
высоких частот необходимо соответственно изменить время измерения. Однако
имеются ограничения: при напряжении питания 5 В микросхему 4553 можно ис­
пользоватьначастотахдо1,5МГц;при7В-до5МГц,апри15В-до7МГц.Для
более высоких частот необходимо применить предварительный делитель частоты.
Ток потребления схемы (в представленном виде) не превышает 50 мА, что.делает
возможным питание от батарей.·

190
Elektor E/ectronics
Энциклопедия электронных схем
К2
LDб 6 MSD
LDS 6
LD4 6
~-'=--1.;.;;o;....i 8
dp
1о8
dp
108
dp
кз
9
:: ac:Jo
:;о::оа·
:: п=о
:;о::оа
gсе се
gсе се
3
8
8
8
LD1 •.. LD6 = HD11070
ВС557
<]вconseG
а10
С9
3
4
(Т}
С1В С1А
ыо
90,1
9QO
С10 IC5 90,2
э
7
Q1
2
6
IC1
LE
d10
90,4
Q2
е10
90,8
4
5QЭ
6
CLK
f10
N10
EN
4553
DS2
74НС4543
RST
14
13
12
13
IСЗЬ
Внутренний
~тактовый~
сигнал
,
,
~:~р~- u i.г
сигнал
'
•
~Сброс
h· h_
10
А
Рис.54.J(J••2}

Измерительные и тестовые схемы - контроль частоты
191
LDЗ 6
LD2 6
L01 6 LSD
К4
с1р
а
10
с1р
а
10
с1р
а
ac:Jo:
9
ac:Jo:
9
ac:Jo:
7
7
5
5
п:по~ п:по: п:по;
2
се сеg
се сеg
се сеg
3
8
3
8
3
6
9
[Т]
90,1
01
7
3 90,2 IC6
10 LE
IC2
6
2
02
90,4
03
4
90,8
CLK
N10
4553 ОSЗ
EN
DIS
052
051
74НС4543
RST OF
13
14
5
Х1 = 4.194304MHz
10
018
IN2
6
11
019
IN1
9
12
020
IC4
13
021
14
022 4521 от2 4
15
023
ОТ1 7
IСЗ = 4093
024
,j. RST
Elektor Electronics
Рис.54.J(2••2)

....
'°N
s:
w
==
m
.,,
f~ Х1
С общим
f~
катодом
13 13
s:
....
m
::.
а-
.с
J>
n
....
о....
о:
::z:::
J>
о
n
::z:::
w
оI
=
J:
:s
m
. ...
s
J>
о
:::J
S:c
([)
==
:р
:s
m
::t)
.,,
~
J> ([)
U'I
~
U'I "'О
U'I
о
I
'11
~
"
~
I
о-
х
("\
~~
х
([)
~

Измерительные и тестовые схемы - контроль частоты
193
Предлагаемая схема представляет собой простой цифровой частотомер, показы­
вающий в герцах частоту колебаний генератора, собранного на таймере серии 555.
Эту схему, вероятно, можно использовать и для других целей. Как показано на
врезке, к генератору на таймере типа 555 подключен транзистор TR2. Далее вы­
ходной сигнал передается на основную схему через коллектор транзистора TR1.
Два КМОП таймера типа 7555 (IСЗ и IC4) включены как одновибраторы и запус­
каются цепочкой Rб, С1 при нажатии кнопки S1 ~отсчет». Период колебаний IСЗ
регулируется потенциометром VR1, а период колебаний IC4 фиксирован и про­
должается доли секунды. При замыкании ключа S1 .микросхема IC4 посылает
сигнал начальной установки (RST) на микросхемы IC1 и IC2, представляющие
собой декадные счетчики, каждый из которых непосредственно управляет 7-сег­
ментным светодиодным индикатором с общим катодо'м. После сигнала начальной
установки микросхема IСЗ открывает'транзистор TR1, который пропускает им­
пульсы, выработанные испытываемым таймеро~1. на вывод 1 (CLK) микросхемы
IC2 первого декадного счетчика. Одновибратор IСЗ должен быть отрегулирован
таким образом, чтобы вырабатывался импульс длите.1ьностью -100 мс. Тогда при
нажатии кнопки S1 на индикаторе высветится число импульсов, прошедших на
вход за время 100 мс, а умножением этог·о числа на 1О по.1учим значение частоты
в герцах. Можно добавить последовательно еще несколько счетчиков, чтобы охва­
тить диапазон более высоких частот.
7- 593

ГЛАВА 55
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
CXEMbl - РАЗНОЕ
ПРИ&ОР ДЛЯ ПР.ОВЕРКИ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМ
PNP<) NPN
1',
1
1
S2-a
1
1
1
+81
J1.5V
+82
1.SV
r 52-с
1
1
1
_____
... ... 1
1
S_?:_Ь_ ---- ___ J
Popular Electron;cs
А1
470!1
NPN
LED1
51
с
. 1..
O----l<·~Лl\,\:..-----<O В
R2
1К
Е
Рис. 55. J
Эта схема представляет собой прибор для проверки элементов схем с индикацией
на светодиодах. Если вставить выводы базы (В) и эмиттера (Е) транзистора (ил11
выводы закороченного транзистора) в гнезда С и Е, то светодиод начнет светить­
ся, но это будет означать, что транзистор вставлен нщ1равильно, так как соответ­
ствующий светодиод должен загораться только при нажатии кнопки S 1. При же­
лании, чтобы не изгибать выводы транзистора, допустимо использовать 5 гнезд,
располоЖенных в следующем порядке: С- Е- В-С- Е, или применять двухцвет­
ный светодиод вместо двух обычных светодиодов. Пользуясь гнездами, предна­
значенными для подключения транзисторов, можно проверять также и тиристо­
ры, светодиоды и т.п. Для проверки тиристора установите переключатель·
полярности в положение npn и вставьте выводы анода, катода и управляющего
электрода тиристора соответственно в гнезда. С, Е и В. Очень быстро нажмите
кнопку S1, при этом светодиод npn должен загореться и не погаснуть при отпус­
кании кнопки. Для проверки светодиода установите переключатель полярности

Измерительные и тестовые схемы - разное
195
в положение npn и вставьте выводы анода и катода светодиода соответственно
в гнезда В и Е. При нажатии кнопки S1 исправный проверяемый светодиод дол­
жен загореться. Имеющиеся в приборе еще два гнезда, обозначенные+ и-, можно
использовать для проверки диодов, конденсаторов, целостности цепи и т.д. Для
проверки диода установите переключатель полярности в положение npn и вставь­
те выводы анода и катода диода в гнезда + и - . При нажатии кнопки S 1 светодиод
npn должен загореться. При проверке целостности цепи переключатель полярно­
сти может находиться в произвольном положении. Подсоедините проверяемую
цепь к гнездам + и - и нажмите кнопку S 1; если цепь проводит ток, то должен
загореться светодиод соответствующей полярности. Для проверки конденсатора
вставьте его выводы с соблюдением полярности в гнезда+ и -,·затем быстро из­
мените полярность на pnp, потом на npn и снова на pnp. При этом светодиоды долж­
ны попеременно вспых11вать. Так~й те~т проверяет конденсатор только на заряд
и разряд, но не определяет его емкость.
ПРОСТОЙ МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КСВ
0.02
73 Amateur Radio Тoday
Рис. 55.2
Примечание. Емкости конденсаторов приведены в микрофарадах (мкФ).
Представленную схему можно использовать для измерения КСВ (коэффициента
стоячей волны). В устройстве применяется ответвитель, который можно изгото­
вить из отрезка коаксиального кабеля типа RG58A/U длиной 16,5 см. Для этого
необходимо сначала удалить внешнюю пластиковую оболочку и несколько рас­
ширить оплетку кабеля, затем продеть два отрезка луженого провода калибра 22
в тефлоновые трубки, а потом эти два изолированных проводника продеть .внутрь
оплетки кабеля, расположив их по противоположным сторонам относительно
центрального проводника. Следует обратить особое внимание на то, чтобы отво­
ды к диодам 1N67 А и к резисторам по 150 Ом были как можно короче. При отсут­
ствии диодов 1N67 А можно использовать диоды 1N34. Оплетка кабеля RG58A,
7*

196
Энциклопедия электронных схем
конечно, должна быть заземлена с обоих концов. При правильном изготовлении
устройства должен получиться хорошо сбалансированный измеритель КСВН, не
нуждающийся в какой-либо настройке.
ХРОНОМЕТР /СЧЕТЧИК
Хронометр имеет четырехзначный 7-сеп~ентный индикатор, который может по­
казывать отсчет времени от 000,0 до 999.9 с разрешением 0,1 с или число импуль­
сов до 9999. Хронометр (таймер) построен на микросхеме счетчика типа 74С925
LD1
LD2
HD1107 &
HD1107 &
dp
10
dp
::п~о 9
:
п~о
IC1
74С925
::о::оо ;о::оа
1
gсе се
gсе се
"
МN
!2!2!2(;
оооi5
10916
IC2 == 4011
~8•••12Hz
Elector Electronics
LDЗ
LD4
HD1107 &
HD1107 &
10•
dp
10
dp
::п~о 9
:п~о
:;о::оо d С30
gсе
Ct
~
16V
;Ос:з о
се
S2b
ё~1.~1
~ roon~ 1
~·
Рис. 55.,

Измерительные и тестовые схемы - разное
197
фирмы National Semiconductor со встроеннЪ1м драйвером индикатора (дешифра­
тором). Это устройство потребляет ток -40 мА от источника питания с напряже­
нием +5 В. При включении питания счетчик IC1 устанавливается на 0000
с помощью цепочки R14, С4 или кнопкой S1. Микросхема может получать такто­
вый сигнал от двух различных источников: от внутреннего генератора или от
внешнего генератора через вход ~счетчик». Генератор собран на логических эле­
ментах IC2c и IC2d и. подсоединяется к входу счетчика. Включение осуществля­
ется или вручную переключателем SЗ, или с по~ющью соответствующего логичес­
кого уровня, высокого или низкого, в зависимости от положения переключателя
S4 на входе ~счетчик~. Входы таймера и счетчика идентичны, но отделены элек­
трически один от другого и от источника сигна.1а с помощью оптронов. Благодаря
этому на вход каждого из них можно р:одавать сигналы с размахом до 25 В. Так
же, как и в случае входа тай~1ера, логический уровень на входе счетчика может
быть высоким или низким 11 выбирается перек.1ючателем S4. Положение пере­
ключателя S2b определяет режим работы: таймер 11.111 счетчик. В режиме таймера
переключатель S2a вводит десятичную точку между третьим и четвертым знаком.
Если для запуска генератора требуется просто подать нужный логический уро­
вень, то сигнал, подаваемый на вход счетчика, должен соответствовать более стро­
гим требованиям, чтобы ~ю..1у.1ь работал без ошибок. Сигна.11 обязан обладать кру­
тыми фронтами и не иметь по~1ех; его низкий уровень должен быть значительно
ниже ! В, .а высокий - значительно выше 2 В. Кроме того, если на входе счетчика
используется переключате.1ь. то его необходимо хорошо защитить от ~дребезга»
контактов.
ПРОСТОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНДУКТИВНОСТИ
На рис. 55.4 показана схема простого измерителя индуктивности. Микросхема U 1
типа 74LSOO - счетверенный лошческ11l1 элемент 2И- НЕ, два резистора, конденса­
тор и кварцевый резонатор (можно некондиционный) образуют схему стабильного
генератора, работающего на частоте, близкой к номинальной частоте кварцевого ре­
зонатора. ВЧ напряжение для измерительноl1 схемы снИ:мается с вывода 8 через раз­
делительный конденсатор СЗ. Через конденсатор С7 это напряжение подается на
соединительную клемму J 1 и на резистивный делитель напряжения RЗ, R4. К сред­
ней точке делителя подключен анод германиевого диода D1. Высокочастотное на­
пряжение, возникающее на регулировочном конденсаторе переменной емкости С6,
через CS подается на катод диода D 1 и нагрузочный резистор RS. Нижний вывод
этого резистора подключен к положительному выводу измерительного прибора М 1
и шунтируется на ~землю» через конденсатор С4. Для регулировки чувствитель­
ности устройства между отрицательным выводом измерительного прибора
и ~землей» включен переменный резистор R6. В процессе измерения при пере­
стройке конденсатора С6 определяется положение максимума высокочастотного
напряжения. Максимум будет иметь место при резонансе на частоте кварцевого ге­
нератора последовательной цепи, составленной _из конденсатора С6 и тестируемой

198
Энциклопедия электронных схем
индуктивности. Таким образом, величина измеряемой индуктивности будет опреде­
ляться по шкале, связанной с конденсатором С6, в момент пика напряжения, отмечае­
мого по показаниям измерительного прибора М 1. При измерениях с использованием
мостового метода, наоборот, отсчет проводится при минимальных показаниях.
С1
У1 c:::::i
ВТ1
OFF
+ 1IФl1--oN j_s'
U2
С2
1291014+
-==:::- С7
81
~i--(-~о J1
сз
АЗ 01
U1
671213
Чувствительность
R6
13 Amateur Radio Тoday
Рис. 55.4
Примечание.
Перечень элементов к схеме uзмерите.~я индуктивности:
ВТ1
С1" СЗ, С4
С2
С5
Сб
С7
D1
]1,]2
М1.
R1, R2
RЗ,R4
R5
R6
51
U1
Алкалиновая батарея напряжением 9 В
Дисковые керамические конденсаторы, 0,01 мкФ
Электролитический конденсатор, 10 мкФ, 16 В
Дисковый керамический конденсатор, 0,001 мкФ
Конденсатор переменной емкости, 365 пФ
Конденсатор 560 пФ, группа NPO, с диэлектриком из майлара,
полистирола или слюды
Германиевый диод типа 1NЗ4, 1N60,-1N90, 1N270 и т.п.
Входные Юlеммы
Измерительный прибор постоянного тока, 0-1 мА
Резисторы 560 Ом, 5%, 0,25 Вт
Резисторы 100 Ом, 5%, 0,25 Вт
Резистор 1 кОм, 5%, 0,25 Вт
Потенциометр 10 кОм (линейный)
Однополюсный тумблер или движковый переЮlючатель
на одно направление
74LSOO, счетверенный логический элемент 2И-НЕ

Измерительные и тестовые схемы - разное
199
АДАПТЕР МУЛЫИМЕТРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ·
+ЗV
0.1μF
S1-a
1
0
С1-
r +81
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
R2
4~.9К
R3
25К
IСЗ
ICL8069DC
1
+
сз
~)IВ2 1μF
\
16V +
\ $1-Ь С2
'
0.1μ.F
-ЗV
Electronics Now
R4
15К
. --- ---- ---- ,
Проверяемый 1
элемент
:
Dx*
-ЗV
+ЗV
Рис. 55.5
Участок измеряемой цепи подключается между клеммами J1 и ]2. Ток между ука­
занными клеммами обусловлен проверяе1ым элементом и преобразуется микро­
схемой IC2 в выходное напряжение, которое выводится на индикатор цифрового
вольтметра. Это напряжение ограничено: ~~аксимальное составляет 2,0 В, мини­
мальное - 1,0 В. На клемму ]1 подается опорное напряжение 1,000 В для исполь­
зования при измерении проводимости. Опорное напряжение поступает от микро­
схемы IСЗ, термокомпенсированного источника опорного напряжения 1,25 В
(с применением эффекта запрещенной зоны кремния). Оно умощняется буфер­
ным каскадом на микросхеме IC1 типа TLC271. Поскольку инвертирующий вход
микросхемы IC2 соединен с «виртуальной землей~. то максимальное значение из­
меряемого тока составляет -2,О мкА. При измерении проводимости тестируемого
элемента (обозначенного на схеме как Rx) к клемме J1 подводится напряжение -
1,0 В, а клемма J2 соединена с «Вf!ртуальной землей~. Исходя из максимального
значения входного тока, которое можно преобразовать микросхемой IC2, наимень­
шее значение измеряемого сопротивления установлено равным 500000 Ом. При
значениях параметров элементов, указанных на схеме, масштаб шкалы составляет

200
Энциклопедия электронных схем
1Д мкСм/В или 1,0 нСм/мВ. Резистор с сопротивлением 1 МОм имеет проводи­
мость 1 мкСм или 1ООО нСм, резистор с 1 ГОм - 1,0 нСм. Коэффициент преобра­
зования ток-напряжение задается сопротивлением R10 и составляет 1 В/мкА или
1 мВ/нА. Резистор R10 должен иметь допуск не более 1%.
СХЕМА ИНДИКАТОРА КСВ СО СВЕТОДИОДАМИ
J1
От передаl'!ика
J2
Нагрузка
U2 7805
9to12V
R1
270
р
s
L1
100μ.Н
to 1mH
R1
270
С1
2 to10pF
Нуль
C~330pF
Т1:
Р =первичная обмотка
S = вторичная обмотка
- h ;]:.,
r-h С50.1μF
С3
~1μF
~DS2
D1
1N914
D2
1N914
С4
0.01~DS1~
QST
Примечание.
U1A
1/2 ТLО72
УПТ
Прямой
+5V
REF
Отраженный ,
U18
1/2 ТLО72
УПТ
Рис. 55.6
В схеме использованы следующие элементы:
С1
С2- С
D1,D
]1,]2
L1
DS1иDS
R1 иR2
Подстроечный конденсатор с керамическим, пластмассовым или
воздушным диэлектриком
Керамические конденсаторы
Кремниевые переЮlючательные диоды 1N914 (или аналогичные)
Коаксиальные гнезда
Высокочастотный дроссель с индуктивностью от 100 мкГн до 1.мГн.
Светодиоды: краrный для индикатора «Прямой» и зеленый для ин­
дикатора «Отраженный»
Пленочные углеродистые или композиционные резисторы с допус-
ком 5 или 10%

Измерительные и тестовые схемы - разное
201
RЗиR4
Т1
U1
U2
Пленочные углеродистые Wlи композиционные резисторы с допус­
ком 5 Wlи 10%. Значениями сопротивлений этих резисторов опре­
деляется чувствительность моста по мощности (см. текст)
ТороидШlьный трансформатор, намотанный на сердечник из по­
рошковоzо железа типа Т-50-2. Вторичная обмотка - 30 витков
эмШtированного провода КШlибра 30; первичная обмотка - 1 виток
(провод просто пропущен через сердечник)
Сдвоенный операционньtй усWlитель типа TL072 со входами на
полевых транзисторах с рп-переходом
Микросхема регулятора напряжения на 5 В типа 7805 WlU 78L05
В этом простом индикаторе КСВ используются стандартный направленный
ответвитель и сдвоенный операционнv~й усилитель TL072. Диоды D 1 и D2 рабо­
тают как однополупериодные детекторы напряжения прямой и обратной волны.
В традиционных схемах измерителей КСВ выходные сигналы этих детекторов
подаются на измерительный прибор через переключатель ~прямая/отраженная
волна~ и масштабный резистор, который обычно обеспечивает нагрузку на детек­
торные диоды сопротивлением -25 кОм. Такое, относите.1ьно небольшое, сопро­
тивление нагрузки ограничивает рабочие характеристики диодов при малых уров­
нях мощности, поскольку в этом случае прямое падение напряжения на диодах
превышает высокочастотное напряжение, которое нужно продетектировать. Что­
бы испол,ъзовать в качестве индикаторов светодиоды DS1 и DS2, потребовались
усилители постоянного тока - операционные усилители: их высокое входное со­
противление позволяет так с.1або нагружать детекторные диоды, что их диапазон
детектирования может быть расширен в сторону малых сигналов примерно до 50 мВ:
Каждый из таких операционных усилителей U1A и U1B представляет собой одну
из ~половин~ микросхемы TL072. сдвоенного операционного усилителя с поле­
выми транзисторами на входе. Постоянное напряжение, выработанное каждым из
детекторов, появляется на входе соответствующего операционного усилителя на
резисторе 5,6 МОм. Операционные усилители работают с коэффициентом усиле­
ния по напряжению, равным единице, но имеют достаточно большой коэффици­
ент усиления по току, чтобы обеспечить функционирование светодиода и создать
компенсирующее согласующее напряжение на резисторе RЗ (R4). Для установле­
ния на каждой из половин микросхемы U 1 двуполярного источника питания
в условиях, когда доступны только однополярные (обычно с минусом на ~земле~)
источники, потребовалось создать ~искусственную землю~. Микросхема U2 фор­
мирует стабилизированное постоянное напряжение между ~землей~ и плюсовы~1
выводом источника питания. (Следует отметить, что постоянное опорное напря­
жение мостовой схемы также задается равным +5 В; так как заземленный по пере­
менному току вывод катушки L1, который в традиционных схемах направленных
ваттметров соединяется с ~землей~ по постоянному току, в данном случае также
подключается к выходу источника питания +5 В, образуемому микросхбюй С2.)
Результирующую чувствительность схемы допустимо отрегулировать так. что. из­
меняя значения сопротивлений резисторов RЗ и R4, можно настроиться на ожида­
емый уровень мощности, чтобы подавать на светодиоды ток соответствующей ве­
личины. Для использования различных светодиодов, а при необходш.юстп и моста,

202
Энциклопедия электронных схем
при различных уровнях мощности может потребоваться изменить значения этих
сопротивлений. Величина сопротивлений (в омах) определяется по следующей
формуле: RЗ или R4 = ~P0 X50/30XIF<LED>' где Р0 - передаваемая мощность
(в ваттах), 50 - волновое сопротивление линии передачи (в омах), 30 - отноше­
н:ие числа витков трансформатора Т1, IF <LED) - величина тока (в амперах), кото­
рая обеспечивает требуемую яркость свечения светодиода. Если значения сопро­
тивлений выбраны так, чтобы светодиод индикатора прямой волны (DS2) горел
ярко, то свечение светодиода индикатора обратной волны (DS 1) будет хорошо
заметно при соотношении значений КСВ порядка 2:1, что позволяет уверенно ми­
нимизировать КСВ при настройке.
ПРОСТОЙ ИНДИКАТОР ПОЛЯРНОСТИ
William Sheets
,Риf. 55.7
Примечание. При указанных значениях э.ле.wентов схема может применяться в це­
пях постоянного тока с напря:нсением до 24 В. Для работы с более высокими напря­
жениями необходимо увеличить _сопротивление последовательного резистора.
Эта схема предназначена для определения полярности напряжения в низко­
вольтных цепях постоянного тока. Свечение зеленого светодиода означает, что
красный щуп находится под положительным напряжением, свечение красного -
под отрицательным.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛЯ СТЕНДОВОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
Основой этого цифрового измерителя является аналого-цифровой преобразователь
(АЦП) ICL7107 фирмы Haпis. АЦП включает в себя все необходимые активные эле­
менты, необходимые для построения вольтметра, в том числе сегментные декодеры
и драйверы светодиодного индикатора. Вспомогательный кнопочный выключатель,
подсоединенный к выводу 37 микросхемы ICL7107, позволяет проводить проверку
индикатора. При подключении вывода 37 к шине +5 В на индикаторе должно высве­
титься число ~-1~88~, проверяющее все сегменты. Если более предпочтительным

i !JJ
s
(!)
:s::
/")
w
з:~
Старший
4-раэрядный
::
ДВОИЧНЫЙ
светодиодный
([)
(!)
:::,
инди~сатор
-о
.с: Ei"
разряд
Сопtи
Деаmси
Единицы
::s:
~
$2:
~
о
-.2.-
~~
tТ
11
1
1
11 1·
:з::
~
tТ
8
ro
::s:
(")
-
~
~
11
1
·1
g
1'
$::
а
~
о
tXJ
;:t
tТ
~
-
ro
С\:)
d
;:t
""
(")
><
~
([)
~
~
.g
о:
о
a:i
-о
~
20
8
QJ
w
~
•
·f
ь
•
а
ь
с
d
е
g
а
ь
с
d+V
:з::
a:i
о
С\:)
~
Полярность
Сопtи
Деаmси
Единицы
fD
С\:)
IC1
;:t
~
ICL7107
a:i
AEF
REF
osc
~
IN
САР
~
gа
с
g-VINТ
LO HI сом
+
LO
HI TEST 3
1
~
2223242528'IJ
зо 31
32ззЭ43536'$1
38
40
о
"9-
С11
.§
С14
.22
..1
~
~
~
С1З
.01
А12
~
25К
~
R11
А1З
~Проверка
~l
1 MEG
22К
-5V
(-)
(+)
!'
Вход
+5V
~
N
о
CD
UJ

204
Энциклопедия электронных схем
является использование жидкокристаллического индикатора, то микросхему 7107
необходимо заменить микросхемой ICL7106CPL. При этом схема подключения вы­
водов остается прежней - за исключением того, что вывод 21 становится выводом
общего электрода вместо общего вывода от всех разрядов индикатора.
ИНДИКАТОР СИЛЫ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА
св
.01
r -~;--,
1
·~ 1S1
RF
INPUT
R4
240!1
RF IN
С1
.01
R1
1К
сз
.1
С2
.1
С7
.1
•2 0dB
6
1С1
11С3356Р
9
i1
1
'
Входной
-1 0d8
R9
68П
R10
68!1
-
R2
Сб
с~
100!1
. I1500pF
GIT
~~
1
АЗ
1
4.7К
1
cs J..
01/
f"i~~~~=~В~Ч;;;си;;гнал;;~''\ ~
Вход У
"Земля''
ВходХ
Popular Electronics
- 1odB
R11
100!1
А12
68!1
R13
47!)
S7
81 П;тание J
9V
•1----1 +
На вход У
осциллографа
Осциллограф
Рис. 55.9
Примечание. Емкости конденсаторов, кроме Сб, приведены в микрофарадах (мкФ).

Измерительные и тестовые схемы - разное
205
Данная схема (рис. 55.9) особенно полезна при тестировании, поскольку ее вы­
ходной сигнал зависит от уровня входного высокочастотного сигнала по логариф­
мическому закону. Микросхема МС3356 фирмы Motorola установлена только для
получещ.1я выходного сигнала (на выводе 14), характеризующего силу сигнала на
ее входе, другие ее функции не используются. С целью расширения рабочего ди­
апазона на входе схемы установлен аттен;юатор. Для повышения качества работы
схему следует поместить в экранированный металлический корпус.
ДАТЧИК НАКЛОНА
W~;;,,N
/'
1,
~//
1/'1'
,
,
S'
,
Е
А
Металлический
шар
пластина,
подключенная
к+12В
Рис. 55. JО (а)
Примечание. Когда датчик 1юк..10няется, ток передается через метШULический шар
на один или два штыря, обозначая одно из направлений, перечисленных в табл. 55.10.
Металлический шар находится на ~~еталлической пластине, закрепленной на изо­
лирующем основании. Н каждом из углов расположено по металлическому шты­
рю. Металлическая пластина подключена к источнику +12 В, а четыре взаимно
изолированных штыря - к входной схеые датчика. Когда шар находится в центре
(при отсутствии наклона), он не касается ни одного из штырей; электрическое

206
А1
47К
А2
47К
АЗ
47К
R4
47К
R5
47К
А6
47К
А7
47К
R8
47К
А9
47К
А10
47К
R11
47К
А12
47К
Popu/ar Electronics
А
в
с
D
в
с
А
о
в
А
D
с
IC1-d
114 4011
Энциклопедия электронных схем
+12V
Рис. 55. JО (6}
соединение между шаром и штырями отсутствует. При наклоне датчика в север­
ном (N) направлении (как показано на рис. 55.10а) шар покатится и прикоснется
к штырям А и В; электрическая цепь замкнется, и на оба эти штыря будет подано
напряжение +12 В. В табл. 55.1 О показано, какие из штырей будут подключаться

Измерительные и тестовые схемы - разно~
207
при наклоне датчика в каждом из направлений. Штыри А, В, С, D подключены
к входам нескольких логических элементов И- НЕ микросхем I С 1 и I С2 типа 4011.
Когда оба входа какого-либо из логических элементов И- НЕ принимают высокий
логический уровень, его выход переходит на низкий уровень, зажигая подключен­
ный к нему светоднод. Заметим, что входы каждого из логических элементов
микросхемы IC2 соединены и Подключены к одному из штырей, чтобы обеспе­
чить регистрацию наклонов в направлениях, лежащих между четырьмя основны­
ми. Например, если датчик наклонится в сторону северо-запада (NW), то шар кос­
нется только штыря А. Выход логического элемента IC2-b перейдет на низкий
логический уровень, и загорится светодиод LED6 (индикатор наклона в северо­
западном направлении). При наклоне в другую сторону все происходит аналогич­
ным образом.
Таблица 55. 7О
Направление наклона
N
5
------·-·----·----·-··--
Е
w
NE
NW
SE
sw
Положенне шара
А,в
C,D
В,С
А,0
в
А
с
о
УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ МАКСИМАЛЬНОГО УСКОРЕНИЯ
Схема состоит из акселеро~1етра, устройства индикации и источника питания.
Для функционирования схе~IЫ необходимы три батареи по 9 В, одна из которых
используется для питания собственно схемы, а все вместе они образуют источник
с напряжением 27 В, необходю1ый для питания акселерометра. На акселерометр
подается ток от 2 до 4 мА через диод 01 (двухвыводной токоста:билизирующий
элемент). Сигнал переменного тока, вырабатываемый акселерометром, может
иметь максимальное значение 5 В, когда переменна.Я составляющая ускорения до­
стигает 50 g (где g- ускорение силы тяжести на Земле). Сигнал ускорения через
конденсатор С1 и диод D2 поступает на конденсатор С2, который в течение ко­
роткого вр~мени сохраняет пиковое значение сигнала. Через потенциометр R1
сигнал подается на вход (вьп~од 5) микросхемы LM3914 (это драйвер 10-уровне­
вого индикатора с логарифмически равномерно расположенными уровнями).
Каждый последующий уровень можно получить делением соседнего более высо­
кого уровня на коэффициент .fi (то есть шаг равен 3 дБ/ступень). В зависимос­
ти от уровня вход~ого сигнала этот драйвер индикатора активизирует один из его

208
Энциклопедия электронных схем
десяти выходов, каждый из которых подключен к одной из десяти плавких мик­
роперемычек (на 2 мА каждая), помещенных в прозрачный корпус и объединен­
ных в модуль. Если перемычка, подключенная к линии данного выхода, еще цела,
то при активизации этой линии микросхема драйвера выдает на нее ток величи­
ной 10 мА, который пережигает перемычку. В любое удобное время состояние
этих перемычек можно проверить визуально или электрически, чтобы определить,
какая из них сгорела (если вообще сгоре.1а какая-либо), и выяснить, какой уро­
вень ускорения был достигнут.
Переключатель
r-----~----------~~~---ережимов
Калибровка
Работа
9V9V
~
9V
Выключатель
~итания
1.
Акселерометр
или источник
сигнала
калибровки
R1
100К,
>Yl-.-4~-..--1 t---81+----- ..
1О-обо­
ротный
NASA Тech Briefs
5
6
7
8
3
LM3914 Декадный блок
or
памяти на плавких
Lмзg 5 микроперемычках
1 (съемный модуль)
АНАЛИЗАТОР НАПРЯЖЕННОСТИ ГОЛОСА
Рис. 55. JJ
Схема, представленная на рис. 55.12, анализирует частотные компоненты голоса
в диапазоне 7-15 Гц. Голос такой частоты характеризуется как напряженный и быва­
ет у человека, когда он лжет или находится под каким-либо давлением. Эти частот­
ные компоненты проявля:Ются в виде амплитудной модуляции голоса и, как пред­
полагается, обратно пропорциональны степени психологического стресса. Их
относительная -амплитуда считывается с линейного светодиодного индикатора.
САМОКАЛИБРУЮЩИЙСЯ ИЗМЕРИТЕЛЬ LC
Схема (рис. 55.13) построена на основе микроконтроллера и светодиодного индика­
тора. На микросхеме IC1 собран генератор, к которому подключается проверяемый

+8V
s:
=
;о
w
+9V
R11
С13 +
s:
'"О \J
С7
(\)
:s::
с:
100
10К
10
OISP1
"'О
=::
а
+
(!)
.. .,
::s:
-11
-t
.с:
~
С4
С6
+
Стресс
~
~
R4
100
::i::
()
1.6К
.047
о-
:s::
а
+
С8
18 12
9
::i:
~
о-
:::i
151413121110
100
LO
ffi
~ёУ
сз
2
-V
17 13
8
::s:
~
.02
IC1
-t
а
+V
(\)
('")
NВ14
4
16 14
7
q
~
С2
С9
RLO
о
~
5
CD
~
.1
100
2345
SIG
15 15
6
о-
ffi
а
6
RНI
;:r:
+
п
Q.J
02
1С4
14 16
5
х
(1, :)
2N8088
fD
;:r:
1.111814
s:
('")
4
~
13 17
о:
~
АЗ
R6
REF
.g
6.8К
100К
18
3
R7
12
"'О
а
1.2К
QJ
~
w
~
С10
ADJ
11 19
2
::i:
о
~
. 047
~
(1, :)
fD
20
HI 10
Q.J
Нормаль·
(1, :)
;:r:
ный
st
8
IC2
+9V
-~
LМЗЭ6Z
Выкл.~вкл.
~~
R18
R19
-е
100К
10К
S1
а
+
'"&
R12
81т
.§
68К
D2
А15
D4
~
.1
+9V
1N4148
24К
1N4148
9V\
Q.J
~
-
D5
1
~
1N4148
~
7
С18 +
~l
10
!'
N
~
о
'°
-
~

210
С6
0.1μ.F
":'
+5V
$2-а
Lx
о
L1
68μН
1
1
'1
1
4
IC2
PIC16C61
14
RTCC
з
Энциклопедия электронных схем
А2.
АЗ2
АО 17
86
12
JU1
Разомкнуто для пФ, мкФ
Замкнуто для пФ, нФ
83
82
81
во
В5
В4
87
А1
9
8
7
6
11
10
15
13
16
5
18
NC
R1
100К
сз
10μF
се
20pF
ХТАL1
•t.AНz о
CALIB
RЗ
100К
С7
20pF
R5
1К
07
D6
D5
D4
RS
ENB
RNo
GND
'
L
-=-
.
1
-- --- --- --- ----
L _____
-
-
-
-
-
-
-
-- ----
Popular Electronics
Рис.55.J3(Jи•2)

Измерительные и тестовые схемы - разное
С9
10μF
t---т._С_1_0--~~~
__.., .__ ...
10μF
Питание
i
811
9Vj
------------------------------------0 о --
о....., S4
~1Нуль
S2~1 sg: 1
Lx
1
1
1
L_
-- -,
L------,
1
1
!
1
1
~..,___
....._
vcc
-
vo
1
... .. '/
Р1
-
--н
J1
lз1211098756411121314
O/SP
---~}~
"""
Контраст
-
·-------~---------~
----------------~
211
Рори/аг Electronics ·
Рис.55.J3(2иs2)

212
Энциклопедия электронных схем
Листинг 1
INITIALIZE ТНЕ CPU AND I/O PORTS
INITIALIZE ТНЕ LCD DISPLAY
WНILE Lx OR Сх are ON
DISPLAY "SWITCH ERROR"
WEND
(The computer cannot calibrate itself if Lx or Сх are on. The unit
waits for the operator to clear the switches.)
DISPLAY "WAIT" (wait 10 seconds for the oscillator to staЬilize.)
CALIBRATE:
DISPLAY "CALIBRATING"
МEASURE Fl
SWITCH IN ТНЕ CALIBRATION CAPACITOR
МEASURE F2
SWITCH OUT ТНЕ CALIBRATION CAPACITOR
СОМРUТЕ Cl=F2A2 / (F1A2 - F2A2) С2
СОМРUТЕ Ll=l / (4 рА2 FlA2 Cl)
DO (loop continuously)
LOOP
IFLxandСхareOFF
IF ZERO
ELSE
GOTO CALIBRATE (re-calibrate the unit)
DISPLAY "READY" (ready to measure Lx,cx,or Ье ZEROed)
МEASURE and SТORE Fl
END IF
ELSEIF Lx ON AND Сх OFF
МEASURE F2
IF ZERO ON
МEASURE and STORE Fl
DISPLAY "О.ООО"
ELSE (ZERO OFF)
COMPUTE Lx=(FlA2 / F2A2 -1) Ll
DISPLAY "Lx="
DISPLAY VALUE in en9ineerin9 units
END IF
ELSEIF Сх ON AND Lx OFF
МEASURE F2
IF ZERO ON
МEASURE and STORE Fl
DISPLAY "О.ООО"
ELSE (ZERO OFF)
END IF
COMPUTE Cx=(FlA2 / F2A2 -1) Cl
DISPLAY "Сх="
DISPLAY VALUE in en9ineerinq units
ELSE (Lx and Сх Ьoth ON)
DISPLAY "SWITCH ERROR"
END IF

Измерительные и тестовые схемы - разное
213
элемент (к зажимам J2 и JЗ). Микросхема IC2 - это микроконтроллер типа
PIC16C61, рассчитывающий параметр измеряемого элемента и выводящий полу­
ченное значение на индикатор. Микроконтроллер должен быть предварительно
запрограммирован (соответствующая программа изложена в листинге 1).
ШУМОМЕР
Измеритель уровня громкости звука (рис. 55.14) питается от батареи В1 напря­
жением 9 В. Потребляемый ток составляет 14,5 мА, поэтому емкости алкалиновой
батареи должно хватить примерно на 250 ч. Звуковые сигналы воспринимаются
микрофоном MIC1, с выхода которого поступают на буферный каскад (Q1). Рабо­
чий ток микрофона обеспечивается резистором R2 с сопротивлением 3000 Ом. По­
следовательное сопротивление, подключенное к выводу 16 микросхемы U 1 типа
NE614, равно 1600 Ом. Такая величина сопротив.1ения выбрана с целью сниже­
ния усиления на высоких частотах и сохранения линейности прибора. Ток, харак­
теризующий уровень сигнал:а на входе, протекает через резистор R6 и создает на­
пряжение на выводе 5 микросхемы U 1 (сигнал RSSI). Выходное напряжение RSSI
представлЯет собой функцию уровня звукового давления на входе. Конденсатор
С10 предназначен для фи.1ьтрации высокочастотных составляющих. Номиналь­
ный наклон кривой RSSI равен 0,084 Vсе/ 10 дБ. На основе операционного уси­
лителя U~-b собрана схема ~шсштабирования с коэффициентом 1,2. Умножение
наклона кривой RSSI на коэффициент дает наклон 0,1 Vсе/ 10 дБ. В устройстве
используется 10-ступенчатый светодиодный индикатор DISP1, позволяющий по­
казывать уровень звука от 30 .10 120 дБ (А) с приращениями по 10 дБ. Для управ­
ления этим индикатором 11спо.1ьзуется микросхема U5 типа LM3914, драйвер
линейного индикатора. Внутренний стабилизатор миJ<росхемы U5 обеспечивает
постоянное напряжение ~feЖ.Jy выводами 7 и 8, равное 1,25 В, поэтому на цепочке
R15, R16 и D1 напряжение составит -4,5 В. Результирующее напряжение на эмит­
тере транзистора Q2 равно -5 В. Оно применяется для питания микросхем U1
и U3 и цепочки внутреннего .1е.11пе.1я напряжения микросхемы U5 на выводе 6.
Каждый сегмент индикатора соответствует увеличению сигнала на 10 дБ незави­
симо от точного значения а~ш.11пу.Jы напряжения V се· Наклоны характеристик
драйвера индикатора и сигнала RSSI имеют одинаковое значение, но могут раз­
личаться по смещению. Поэтому ~шкросхема U4 (LM334) используется в каче­
стве источника постоянного тока ве.1ичиной 10 мкА, протекающего через сопро­
тивление R17, чтобы создать фиксированное напряжение смещения (в точке
наивысшего потенциала суммарного напряжения RSSI) на выходе микросхемы
U2-a . Различия чувствительности микрофона можно компенсировать регулиров­
кой сопротивления потенциометра R 17 так, что показания индикатора будут со­
ответствовать значениям от 30 до 120 дБ {А). Правильность показаний индикато­
ра гарантируется также микросхемой таймера U3 типа ICM7555, которая
включена как самовозбуждающийся генератор прямоугольных импульсов. Ре­
зультирующий сигнал' таймера частотой 1 кГц по размаху почти равен размеру
одной ступени для индикатора DISP1.

w
I
J::
s
sо
:::J
)g
s
::i::i
~ro
~""О
о
I
I
сг
х
("\
х
ro
s::

Измер~ельные и тестовые схемы - разное
215
СХЕМА ЭЛЕКТРОСКОПА
С помощью этой схемы можно обнаружить ;заряженный объект, находящийся на
значительном удалении, показать по.irярность заряда (положительная, отрицатель­
ная или заземлено) и относительную степень заряженности. В процессе работы кон­
денсатор С 1 ослабляет шумы переменного тока,
но при этом немного понижает чувствитель­
ность. Транзистор MPF102 и резистор R1 обра­
зуют делитель напряжения. Когда затвор поле­
вого транзистора заземлен, выходной сигнал
делителя напряжения будет равен -4,5 В, давая
примерно половинный отсчет по шкал~ прибо­
ра М1 - микроамперметра на 200 мкА. При по­
ложительно заряженном объекте (подобно
стеклу, потертому о хлопок) стрелка прибора
отклонится от середины шка..1ы в положи­
тельную сторону. Отрицате.1ьно заряженный
объект (например, пласп1ассовая расческа)
будет давать отрицательное отк.1онение стрел­
ки. Вся схема (включая источник питания
9 В) дuлжна быть помешена в ~1еталлический
корпус.
Накопитель заряда
(короткий отрезок
неизолированного
провода или неболь­
шой металли­
ческий шар)
а1
MPF102
R2
зэк
С1
220pF
М1
200μА
Popular Electronics
Рис. 55. 15
ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ сиrНАЛА в ДЕЦИБЕЛАХ
Измеритель состоит из ~шкросхе~[Ы СА3089Е, микроампермеrра М1 на ток от
О до 100 мкА, небольшого чис.1а резисторов и конденсаторов и диода. Микросхе­
ма IC1 детектирует уровень с11гна..1а и вырабатывает логарифмическую зависи­
мость выходного сИ:гнала постоянного тока. На диаграмме (рис. 55.16) показана
зависимость постоянного напряжения на выходе микросхемы (вывод 13 I С 1 на­
гружен на 33 кОм) от величины вхо.Jного сигнала (в микровольтах) на входе IF
IN (вывод 1), преобразованного в деu116е_1ы относительно 1 мВт (дБм). Для лине­
аризации верхнего края этой кривой .11Ю.1 D 1 и резистор R6 шунтируют часть
этого постоянного напряжения, если напряжение на выводе 13 поднимается выше
3 В. Использование блока батарей, состоящего из восьми алкалиновых элементов
типа АА, делает прибор портативным и исключает возможность фоновых наво­
док на частоте 50/60 Гц, мешающих измерениям. Прибор потребляет всего 16 мА,
поэтому продолжительность работы батареи велика. Измеритель позволя~т про­
изводить точные измерения (отс9еты) до тех пор, пока напряжение блока батарей
будет оставаться выше 8 В. Никакой стабилизации: этого постоянного напряже­
ния не требуется.

216
Энциклопедия электронных схем
1
6
/
/,
)
1
/
v
/
v
2
~~
~
-1 00
-80
Уровень сигнала в децибелах выше 1 мВт (дБм), вывод 1
Electronics Now
Р•с. 55. 16

Измерительные и тестовые схемы - разное
Electronics Now
ПИКОВЬIЙ ИНДИКАТОР
Вход
(от усреднителя
сигнала)
R6
2К
А7
01
4.7К
LМ336Z А8
2.SV 4.7К
+12V
LМ336Z - 2.SV
Вид снизу
217
Рис. 55. 17
Пиковый индикатор выпо.1нен на операционном усилителе (IСЗ-а), на вход кото­
рого подано опорное напряжение 1,25 В. Это напряжение формируется микросхе­
мой (D1) прецизионного источника опорного напряжения, которая получает
смещение через резистор Rб. Опорное напряжение 2,5 В делится попоJ1ам ре­
зисторами R7 и R8. Как только напряжение на инвертирующем входе превышает
опорное, выход компаратора перехо.JИТ на низкий уровень, что приводит к зажи­
ганию светодиода LED1. Если по..Jк.1ючить вход этой схемы к выходу схемы
усреднения, то светодиод будет вспыхивать в случаях, когда амплитуда входного
сигнала превысит уровень, задаваемый потенциометром регулировки усиления.
Отрегулировав усиление усреднителя при подаче на вход сигнала максималь­
ного уровня и немного снизив этот уровень, можно обеспечить некоторый за­
пас. Установив таким образом уровень входного сигнала, настройкой потенциометра
регулировки усиления добиваются, чтобы светодиод начал немного светиться. Кон­
кретная схема усреднителя будет зависеть от назначения устройства.
СХЕМА ПЛОТНИЦКОГО УРОВНЯ СО ЗВУКОВОЙ .ИНДИКАЦИЕЙ
В устройстве для построения датчика использована оптическая схема: ИК .1учи
преломляются на пузырьке воздуха в ампуле со спиртом; если пузырек прибли­
зится к фототранзистору, то на фототранзистор попадет меньшее количество
света.

С1
47
+
01
LM185
R5
з.зк
R2
47К
R6
10К
D2
5.1V
LE01
~
R9
10К
9
R7
зэк
R1З
100К
аз
ВС107
04
1N4148
BZ1
<:>-4•----1
S1
81
R10
4.7К
81210
U2·b
1/2NE556
9V
+
С2
10
R12
18К
сз
.01
Фототранзисторы
Линии уровня
Назначение выводов NE556
1и 13- разряд;2и 12- порог,Зи 11- управляющеепа•
nряжение, 4 и 1О- сброс, 5 и 9- выход, 6 в 8- запуск, 1-
аемля, 14 - напряжение питания,
N
....
00
w
I
, J::
:s:
S·
о
:::J
~:s:
::а
w
:::i
/1)
7'
-1
'"О
о
I
I
О"
х
("\
х
/1)
~

Измерите[lьные и теаовые схемы - разное
219
На рис. 55.18 приведена электрическая схема уровня со звуковой индикацией.
В этой схеме потоки ИК-излучения, воспринятые фототранзисторами Q1 и Q2,
преобразуются микросхемой. U1 (операционные усилители) и сдвоенным тайме­
ром U2 в звуковой сигнал. При разных режимах работы этот сигнал может быть
непрерывным и иметь постоянную частоту или же быстро или медленно преры­
ваться. Для питания схемы используется батарея В 1 напряжением 9 В. К сожале­
нию, это имеет свои недостатки: по мере снижения напряжения питания отноше­
ние сопротивлений фототранзисторов будет ю~1еняться. Для разрешения данной
проблемы применяется опорный диод на 2,5 В типа LM185 (D1). Когда напряже­
ние батареи снижается настолько, что точность определения уровня становится
неудовлетворительной, звуковые сигналы затихают, указывая на необходимость
замены батареи. Резисторы R2, RЗ и R4 задают два уровня напряжения на инвер­
тирующих входах операционных усилйтелей U 1-а и U 1-Ь. При смещении воздуш­
ного пузырька от среднего по.1ожения в сторону фототранзистора Q1 поток излу­
чения увеличится у фототранзистора Q2. В это~r с.1учае напряжение в точке
соединения фототранзисторов Q1 и Q2 будет.близко к ну.1ю. Таким осlразом, это
напряжение окажется ниже пороговых напряжений, заданных на инвертирующих
вхьдах операционных ус~1.111те.1ей, и оба выхода окажутся на низком уровне. Обе
половины микросхемы с..Jвоенного таймера типа 556 представ.1яют собой генера­
торы импульсов. Выходной сигнал таймера U2-a (работающего на низкой часто­
те) п~дается на вход RESET таймера U2-b (вывод 10). При активном состоянии
таймера U2-a второй генератор. вырабатывающий тональный сигнал, включается
и выключается, создавая требуе~1ый прерывистый звук. Выход операционного
усилителя U1-a через резистор R10 соединяется с входом управляющего напря­
жения (вывод 3) таймера U2-a . За счет этого расширяются или сокращаются пре­
делы изменения напряжения на вре~1язадающем конденсаторе С2, что приводит
к изменению периода заряда/разря..Jа и частоты колебаний. При низком уровне
напряжения на выходе ОУ U 1-а генерируются импульсы высокой частоты. Вы­
ход ОУ U 1-Ь также находится на нюко~1 уровне, вследствие чего транзистор QЗ
выключен. При перемещении пузырька к среднему положению напряжение в точ­
ке соединения фототранзисторов Q1 н Q2 повышается. Когда напряжение на
выводе 12 ОУ U1-b становится выше напряжения, приложенного к выводу 13
(инвертирующий вход), транзистор QЗ включается. Так как выход ОУ U1-a еше
находится на низком уровне, то таймер U2-a блокируется и не работает в качестве
генератора низкой частоты. Поскольку вход запуска таймера U2-a (вывод 6) у..Jер­
живается на низком уровне, его выход имеет высокий уровень, что приво..JIП
к генерированию постоянного тона таймером U2-b . И наконец, когда пузырек 01е­
щается от среднего положения в сторону фототранзистора Q2, большую часть
излучения принимает фототранзистор Q1, и выход ОУ U1-a переходит на высо­
кий уровень. При этом прекращается протекание тока через транзистор QЗ. ОJ,­
новременно напряжение на входе управляющего напряжения (вывод 3) таl'ше­
ра U2-a увеличивается, и вновь 'возникает пульсирующий тональный сигнал, но
с бо.Лее низкой частотой.
Схема, 'Собранная на ОУ U 1-с, предназначена для предупреждения о разряжен­
ной батарее. При нормальном напряжении питания выход ОУ U 1-с находится на

220
Энциклопедия электронных схем
высоком уровне. Когда напряжение батареи снижается до -6 В, напряжение на
неинвертирующем входе уменьшается, и выход ОУ переходит на низкий уровень
{при наличии положительной обратной связи через резистор R13) и выключает
таймер U2-b .
ИСПЫТАТЕЛЬ ЧАСТОТНЬIХ ХАРАКТЕРИСТИК
Генератор линейно изменяющегося напряжения (ОУ UЗ-с и UЗ-d) собран на ос­
нове микросхемы счетверенного операшюнного усилителя. Если переключатель
S2 находится в положении ~Развертка~ (как показано на рис. 55.19), то на выход
операционного усилителя UЗ-d подается потенциал низкого уровня. Стабили­
троны D2 и DЗ ограничивают этот выхо.Jной сигнал до напряжения, равного при­
мерно - 7 В. Такое напряжение складывается из напряжения стабилитрона DЗ
(6,2 В) и прямого падения напряжения на .11юде D2. Благодаря внутренней защи­
те операционного усилителя от короткого замыкания, ток стабилитрона ограни­
чивается до нескольких·миллиа~шеров. В связи с тем что напряжение на выходе
операционного усилителя UЗ-d отрнuате.1ьно, интегратор на ОУ UЗ-с генерирует
линейно нарастающее напряжение в по.1ож1пельном направлен:Ии со скоростью,
определяемой сопротивлением резисторов R4 11 R29 и емкостью конденсатора С5.
Часть этого сигнала подается обратно на неннвертирующий вход ОУ UЗ-d. По­
скольку данный ОУ работает, по существу. как компаратор с заземленным инвер­
тирующим входом, его выходной сигна..1 перек.1ючится в положительное состоя­
ние, как только напряжение на неинвертирующем входе пересечет нулевой
уровень. В результате получится пилообразный сигнал с размахом >10 В. Этого
более чем достаточно для подачи на вход горизонтальной развертки пра\кти.чески
любого осциллографа. Далее такое линейно из~1еняющееся напряжение подвер­
гается коррекции по уровню и по смещению за счет резисторов R7, R8, R9, R22
и R23 и подается на базу транзистора Q1. Транзисторы Q1 и Q2, связанные по
цепи эмиттера, в комбинации с операционным ус11.11пелем UЗ-Ь реализуют ~ан­
тилогарифмическую~ передаточную функцию. Выходной сигнал на коллекторе
транзистора Q2 будет находиться в логарифмической зависимости по отношению
к входному сигналу, изменяясь на несколько вольтов всякий раз при изменении
входного напряжения в пределах одной декады. Далее ОУ U4-а инвертирует по­
лярность сигнала, чтобы он начинался с высокого уровня, а заканчивался низким.
Это необходимо, поскольку частота выходного сигнала функционального генера­
тора (микросхема U5) обратно пропорциональна напряжению на его входе. Такой
функциональный генератор на микросхеме типа I CL8038 вырабатывает синусои­
дальные колебания постоянной амплитуды, а также сигналы треугольной и пря­
моугольной формы на частоте от 20 Гц до 20 кГu. Частота его колебаний обратно
пропорциональна напряжению на входе, поэтому подача на его вход сигнала от схе­
мы логарифмической развертки приведет к возникновению логарифмически пропор­
циональной развертки по частоте в полосе шириной три декады. Синусоидальный

R1
100К
02
1N4735
03
1N4735
1
Скорость
R5
развертки
1к
01
1N914
I
R6
R27
:
4.7К
100К
1
Ручная
1
установка частоты
1-15V
+15V
1 RЗО П~овой
J1
f31.1xo1' сиr нала
rоризшналыюй
p11ЭRfJJ1TKИ
1
стрелке
LE01
: 3.3К
~
1
L ----------· R19··-
______. __.J
200К
+15V-.- -e --- ---'YIJlr----4,__-------,
J2
Выход
звукового сигнала
7
пv-0 - -- -'""<'*
+ R21
100К -15V
f\26
100К
Уровень
звукового сигнала
R16
100К
С2
330
-
0
-- --------- ---n +15V
С3+
1
С4+
о·1
--- -i --- -- --o -15V
+15V
R15
10К
R24
1К
R16
3К
-15V
1/2LF353
ТР1
R14
1М
-а
QJ
w
I
о
(\)

222
Энциклопедия электронных схем
выходной сигнал от микросхемы U5 подается на делитель напряжения на резис­
торах R18 и R19, который восстанавливает нулевое смещение по постоянному
току. С этого делителя сигнал подается на потенциометр R28 для регулировки
уровня выходного сигнала и далее направляется на буферный каскад (U4-b) для
увеличения амплитуды и повышения нагрузочной способности по току. Размах
выходного сигнала может изменяться в пределах' от О до ;:::10 В.
ЛЕНТОЧНЫЙ САМОПИСЕЦ из CTAPOro ПРИНТЕРА
Переделать устаревший принтер от ко~шьютера в ленточный самописец можно
и просто, и недорого. Такой ленточный са~юписец работает путем сравнения на­
пряжения на потенциометре с напряжением на терморезисторе, сопротивление
которого зависит от температуры. Потеншюметр механически связан с кареткой
принтера, пишущий узел также соединен с ней. Любое различие в напряжениях по- .
тенциометра и температурного датчика заставляет операционный усилитель попы- i
таться снова привести напряжения к состоянию баланса. В процессе этой баланси- :
ровки каретка печатающей головки пере~1ещается влево или вправо, остав- i
ляя соответствующий след на бумаге. В качестве компаратора используется i
v
v
741
v
1
стандартныи операционныи усилите.1ь пша
, которыи следит за напряжени- :
ями в точках схемы, отмеченных как ТР1 и: ТР2, и сравнивает их. Если напряже- !
ния на входах (выводы 2 и 3) одинаковы. то выходной сигнал операционного
усилителя (вывод 6) равен нулю, поэто~tу ни один из выходных транзисторов ;
(Q1 и Q2) не включается и двигате.1ь не вращается. Но если сопротивление тер- ,
морезистора R2 изменяется из-за изменений температуры воздуха (для приме- '
ра предположим, что сопротивление R2 у~1еньшается), то на инверт~руiощем _
входе ОУ (вывод 2) напряжение уве.111чнвается, а напряжение на выходе опера­
ционного усилителя уменьшается, соз..Jавая открывающее смещение для тран­
зистора Q2. Это, в свою очередь, приво..Jнт к запуску двигателя, который смеща­
ет каретку влево или вправо. Потенцио~tетр RS также связан с каретк.ой, так что,
когда каретка занимает новое положение, движок потенциометра RS перемеща­
ется, изменяя напряжение на неинвертирующем входе ОУ IC1. Когда напряже­
ния на входах ОУ сравниваются, выходной сигнал спадает до нуля, оба транзи­
стора закрываются и двигатель останавливается. Схема остается в покое до
очередного изменения температуры.
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ С ПУЛЬСАЦИЯМИ
В некоторых случаях при испытании устройств требуется подать на них постоян­
ное напряжение с наложенными на него пульсациями. Эту задачу может решить
предлагаемая схема. Напряжение питания, подаваемое на входную клемму +V,
должно быть на -20% выше требуемого выходного напряжения и быть хорошо

R2'
~---.,__----e-------------,-------,.----------,~+1!~V
R1
RЗ
5К
1%
'
о
о
о
s1-a
R1, R2
@
000
'
'
'L-------------1
Положения переключателя S1
@ Калибровка
1%
® ТолькоR2
@ R2+R1
о
о
о
S1-Ь
R6
10К
1%
R5
10К
1О-оборотный
01
11Р31
-о
QJ
(JJ
I
о
ro
N
N
w

224
Энциклопедия электронных схем
+Vo--...------.--...-.--:-~----+-------.
Входное gн 10 k С1~.1μF 2 k
постоянное
напряжение ,__'YVl>t----1~1'\--+--.---'\ЛЛr-----11~-1-----'\ЛЛr----+---.
15k
(+26 V макс.)
15k
Вход сигнала R&
пульсаций
2k
__ __
R7
E/edronic Design
Выход
постоянного
напряжения
с пульсациями
Рис. 55.2J
стабилизированным, поскольку оно непосредственно преобразуется в выходное
напряжение. К входу сигнала пульсаций нужно подключить функциональный
генератор, обеспечивающий необхо.zшмую частоту, амплитуду и форму колеба­
ний. Вследствие погрешностей резисторов при проверке выходного напряжения
может потребоваться его окончате.1ьная подстройка. Микросхема U2 (типа
ОРА633 или НАSОЗЗ) может работать на бlКостную нагрузку при условии, что
сумма постоянного тока и пикового значения переменного тока не будет превы­
шать 200 мА. Частотная характер11сn1ка ..Jанной схемы при размахе в'ь1ходного
напряжения 5 В начинается от постоянного тока И имеет ширину более 100 кГц.
Резистор RS и конденсатор СЗ до.1жны быть расположены максимально близко
к микросхеме U2. При необходимости нз~1енения соотношения между вход~ым
и вьfходным напряжениями номина.1 сопротивления R1 может быть другим.
РАСШИРИТЕЛЬ ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИЙ
ДИАrРАМмноrо САМОПИСЦА
Данная схема предназначена для доработки лабораторного самописца с чувстви­
тельностью 100 мВ (на полную шкалу). Простым поворотом переключателя его
можно перевести на работу с входными напряжениями 1, 2, 5 или 10 В. Операци­
онный усилитель IC1 включен по схеме инвертирующего усилителя, сопротивле­
ние цепи обратной связи которого намного меньше сопротивления на входе (R1),
поэтому выходное напряжение будет составлять часть н;апряжения входного сиг­
нала. Переключатель диапазонов S 1 выбирает одно из четырех сопротивлений об­
ратной связи, причем каждое состоит из постоянного металлопленочного резис­
тора и 20-оборотного металлокерамического подстроечного потенциометра. Он

Измерительные и тестовые схемы - разное
225
+12v
ov
Everyday Practical· Electronics
Рис. 55.22
регулируется таким образш.r. чтобы получить выходной сигна.1 100 ~1В при предель­
ном входном напряжении выбранного диапазона. Например, потеншю~tетр R2 дол­
жен на~тр~иваться при вхо..Jно~1 напряжении 2 В так, чтобы получать на выходе на­
пряжение 100 мВ. ОспL1ьные диапазоны настраиваются аналогпчно.
СХЕМА СЧЕТА ИМПУЛЬСОВ
ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ВАЛ-ЧИСЛО
От генератора{
импульсов
+V
5
4
о-----
Единицы
7
Десятки
,....---л----..
1248
3267
+V
;. 12
со
ео 13 ....
189101415
189101415
Popu/ar E/ectronics
Рис. 55.23
Для подсчета выходных импульсов схем датчиков можно использовать двоично­
десятичные реверсивные счетчики, в частности счетчик типа 4092. В результате
8- 593

226
Энциклопедия электронных схем
их применения получается двоично- кодированное десятичное число. Эти счет­
чики имеют раздельные входы для прямого (суммирующего - CLK UP)
и обратного (вычитающего - CLK DN) счета. Например, как только вход сигна­
ла разрешения счета COUNT (вывод 11) достигнет высокого уровня, счетчик
начнет увеличивать свое показание на е..Jнницу .при каждом положительном пе­
репаде напряжения на входе CLK UP (вывод 5) и уменьшать на единицу прИ
каждом положительном перепаде напряжения на входе CLK DN (вывод 4). Та­
кие счетчики можно подключать, после..Jовательно соединив выход сигнала за­
ема ВО (вывод 13) с вычитающим вхо..JШ.1 следующего счетчика CLK DN, а вы­
ход сигнала переноса СО (вывод 12) с суммирующим входом следующего
счетчика.
АДАПТЕР ЦИФРОВоrо ВОЛЬТМЕТРА для ИЗМЕРЕНИЯ
ПРОМЕЖУТКОВ ВРЕМЕНИ И ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ
Эта схема (рис. 55.24) позволяет пронзво.J1пь измерения промежутков времени
с помощью цифрового мультиметра. Микросхема IC1 (компаратор типа LM311)
преобразует параметры входного сигна.~а .~.1я дальнейшего использования в схе­
ме 5-вольтовой логики. Логический вхо.Jной сигнал подается на микросхему
IC7 (12-разрядный КМОП двоичный счетчик типа CD4040B) для измерения
длительности импульса (PW). А .1.lя 11з~1ерения периода времени (ТР) сигнал
поступает через микросхему ICS, пре.Jставляющую собой сдвоенный триггер.
Инвертор микросхемы IC2 типа CD4069CB (модуль из шести КМОП инверто­
ров) вырабатывает прецизионную шк.1е.Jовательность импульсов с ~tварцевой
стабилизацией на частоте 2,0 МГц .1.1Я по.Jачи на микросхему IСЗ (КМОП счет­
чик-делитель на N). Он делит частоту 1шпульсов на 10, 100, 1000 или на 10000,
чтобы перекрыть пять диапазонов, выб11рае~1ых поворотным переключателе~ S2.
Прохождение выходного сигнала .:~е.1нте.1я управляется импульсом, поступаю­
щим на вход микросхемы IC7 через резнсторно-диодный логический элемент
ИЛИ-НЕ. Микросхема IC4 (стаб1L1нзатор напряжения типа 78L05) вырабатыва­
ет напряжение +5 В для питания схемы, инверторы IC2-d, IC2-e и IC2-f обеспечи­
вают подачу в нужное время сигнала RESET на микросхему IС7 и сигнала на
микросхему IC6 (цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) типа AD567) - глав­
ный элемент этого адаптера. Микросхема ЦАП преобразует 12-разрядный циф­
ровой код с микросхемы IC7 в отрицательный выходной ток, который резистора­
ми R13 и R14 преобразуется в отрицательное напряжение. Это напряжение затем
поступает на цифровой мультиметр через гнездо J2 по витой паре проводов,
заканчивающейся с одной стороны звуковым штекером, а с другой - штекером,
требующимся для цифрового мультиметра.

+5V
s:
00
~
(JJ
*
SЗ~RESET)
10
s:
(")
ro
а
D1
R2
RЗ
-а
1N4148
ззк 1К
410
:s:
~
(i1
Q'
RES
5
=:i
~
14
D
О'"
IC5
:r:
о
J1
CD40138
tт
~
7
13
о
;;;
св
CLK
:s:
0.1μ.F
89113
-i
С1
ro
9
n
1uF
--!
IC2 • CD4069UB
о
ro
О'"
R12
-15 V
+15V
ф
+5V
5.1К
n
---------,
С9
><ф
1
5
10s 1
R5
1μF
s::
1.oms
о:
10s
2
4
10м
з
100ms
D4
-а
1S
7
6
QJ
МВDЗ01
(JJ
10
I
100ms
J2
-V +V
CLK
о
23
-Vouт
MSB
281
мsв
ф
Q
27 15
4
+10К CLK
26 14
11
6
о
RES
-lo
25 12
10
+1К
2
IC4
24 13
R7
8
з
78L05
REF
234
+5V
о
IC7
16
10К
5
G
222
18 +100
С4
CD4040
7
21з
0.1μ.F
5
16
IСЗ
9
+15V
+
12
2Ь5
С11
R8
CD4059B
0.1μ.F
10К
22
15
":"
13
196
R6
+10
10К
17
МВDЗО1
IC4
R14
8
R9
78L05
1К
GD
10К
19
02,D3,D4
~
'::"
~
12
~
(CAL)
LSB
GD
21
1'
':"
сз
N
~
0.1μ.F
14131124
':"
N
-....J
~

228
R1
220!1
Энциклопедия электронных схем
СХЕМА СПИДОМЕТРА ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА
VR1
22k
IC1
CS209A
С2
100n
Датчик
iP1
сз
l()()n
RB
47011
IC2
LM2917N-8
R7
100k
Тахометр
Спидометр (рис. 55.25) состоит из свето.1JЮ.1ного дисплея, тахометра и датчика.
Датчик индуктивного типа фиксирует прохождение кусочков фольгированной
печатной платы вблизи катушки L1. Прн вращении колеса формируется выход­
ной сигнал с четким переходом между высоюш и низким уровнями напряжен:И:я,
который является идеальным для запускаюшнх или обрабатывающих схем. Да­
лее следует преобразователь частоты в напряжение. Так как требуется высокий
уровень точности, была выбрана микросхе~1а LM2917N-8 . Сигнал с ее выхода
подается на две микросхемы управления .11шейным индикатором, к которым под­
ключено по 1О светодиодов.
\

Измерительные и тестовые схемы - разное
229
+9VTO
~
Светодиод,
51
+12V
~
загораю-
1
щиися
1
первым
1
" ...... а
1
"li
'
1
18 1 .....
1
-
'11
1
-
1
2
17 ......
..---
1
"li
1
+
3
16
1
св
1 .....
1
2112т
·11
1
4
15 ......
-
1
R9
·11
1 ТРЗ 22k
5
IСЗ
14
01то010
1 1F-"v А
......
1
v
LM3914
·17
1
6
13 ......
1
·17
1
1
7.
12 ......
1
·11
1
8
11 ......
1
-
1
·11
>•
9
••.....а
VR2
>~
,._
47k
·1,-
>'
-
>
::·1
1
+
1
С7т
;::;,~
Режим точечной
2:2\.
1
10μ
.• <>
индикации:
~
1
перемычка а
1
~Ef
1
1
Режим полоски:
1
перемычки Ь и с
1
1
1
1
1k• .....а
1
18
·11
......
-
·11
2
17
...-
.... ..
з
16
'11-
......
"
15
·11
......
5
IC4
14
'li
011 TOD20
1 .....
LМЗ914
·17
~
13 ......
С9
+
·11
470μ ••
.
12 ......
8
11
·11
.... .
·-
<;
10
'11-
k1....,. а
VRЗ
'li
ч~
Свето~иод,_
заг9R ющиися
пос едним
OV
-
Индикатор
Everyday Practical Electronics
Рис. 55.25

230
Энциклопедия электронных схем
ПРИБОР для ПРОВЕРКИ ПРОХОЖДЕНИЯ сиrНАЛА
SK1
low
SK21r>i-_______...,.
hi9h
Electronic Experimenters Handbook
LS1
40-80 '1
Рис. 55.26
Прибор обладает хорошей чувствите.1ьностью, поэтому его допустимо использо­
вать в любых трактах звукового сигна.~а. Схема обеспечивает также демодуляцию
АМ сигнала, следовательно, может при~rеняться и для проверки ПЧ и РЧ трактов
АМ радиоприемников при наличии ..Jостаточно сильного сигнала от антенны.
В приборе имеется встроенный гроыкоговоритель, и, хотя максимальная выход­
ная мощность составляет всего неско.1ько ..Jесятков милливаттов, получаемого при
этом уровня громкости более чем достаточно для данного применения. При жела­
нии громкоговоритель можно заменить наушником или головными телефонами.
Для данной схемы подойдут головные те.1ефоны с низким, средним или высоким
•
сопротивлением.
ЭЛЕКТРОННЫЙ СТЕТОСКОП
Большая часть электронных стетоскопов основана на использовании конструк­
ций ·с микрофонами. В этой конструкцпп (рис. 55.27) применяется дисковый пье­
зоэлектрический преобразователь. В центре верхней поверхности пьезодиска с по­
мощью ~пятими_нутного~ эпоксидного клея нужно приклеить кровельный гвоздь.
Не скупитесь на эпоксидный клей, нанесите дополнительно каплю клея поверх
шляпки гвоздя. Затем эпоксидным клеем прикрепите внешний ободок нижней
поверхности диска к отрезку поливинилхлоридной трубки диаметром 25 мм
и длиной -15 см, который будет использоваться в качестве ручки. Далее подклю­
чите к выводам пьезодиска экранированный кабель и закрепите его внутри ~руч­
ки~. Сигнал от пьезодиска передается по кабелю на вход микросхемы IC1, опера­
ционного усилителя LF411 с входом на полевых транзисторах, играющего роль

Измерительные и тестовые схемы - разное
г-------- --------,
BZ1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
___
1__ _
,,
1
+9V
Rб
470К
R7
100К
АЗ
10К
R5
1М
R8
47К
R4
4.7М
R9
10К
S1
к высокоом­
ным головным
телефонам
или к усили­
телю
~~~ч~и~корп~ _______ ~ _ _ J
Выводы
пьезопреобра­
зователя уходят
внутрь трубки
Кровельный
гвоздь длиной Гвоздь
1,5 дюйм
приклеен
(около 4 см) эпоксидным
~ клеем
Пьезопреобразователь
диаметром 25 мм(ВZ1)
15 см
~
Экранированный
кабель к схеме
Поливинилхлоридная
трубка диаметром 25 мм
231
Popular Electronics
Рис. 55.27

232
Энциклопедия электронных схем
буферного каскада. С выхода этого каскада сигнал подается на микросхему IC2,
операционный усилитель LM741, на основе которого собран каскад с большим
усилением. Поворотный переключатель S 1 и резисторы R4- R9 предназначены для
задания коэффициента усиления, но вместо них можно использовать также по­
тенциометр. Выходной сигнал этого усп.1ител~ поступает на микросхему IСЗ
(оконечный буферный каскад) и на транзистор Q1. С выхода микросхемы око­
нечного буферного каскада I СЗ LM7 41 сшнал подается на высокоомные голов­
ные телефоны или на небольшой усилите.1ь звуковой частоты на базе микросхе­
мы LM386. Для питания схемы используются две раздельные батареи по 9 В.
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПРОБНИК РАДИОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА
Popular Electronics
L1
1-2mH
01
1N34д
Заземление
Z1
2К
Рис. 55.28
Эта схема может быть полезна при экспер1шентах с детекторными приемниками
для оценки качества антенны и заземления. Если в головных телефонах слышны
какие-либо сигналы, то, видимо, детекторный приемник сможет работать с дан­
ными антенной и заземлением.
ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
Делитель напряжения, будучи подключен к источнику эталонного напряжения 1О В,
вырабатывает малые постоянные напряжения. При необходимости получения дру­
гих напряжений значения резисторов могут быть пропорционально изменены.

Измеритеr~ьные и тестовые схемы - разное
E/ectronics Now
100mV 10mV
1mV 100μV 10μV GND
990К 9К 9000 900
90
10
10.0000V
Прецизионный
ИСТОЧНИК
напряжения
233
Рис. 55.29

ГЛАВА 56
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
CXEMbl -- КОНТРОЛЬ МОЩНОСТИ
СХЕМА КОНТРОЛЯ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ
Данная схема (рис. 56.1) представляет coбoii. по существу, амперметр, в котором
для вывода результатов измерения тока 1кпо.1ьзуется трехцветный светодиод: он
излучает зеленый свет при малом потреб.1t-ншI тока, желтый - при среднем (при­
емлемом для временного подключения бо.1ьшо1I нагрузки, такой как водяной на­
сос). Красный свет указывает на то, что нагрузr..:а чрезмерно велика и ее необходимо
немедленно отключить. При красном снгна.1t" подается также и звуковое преду­
преждение. Схема смонтирована в небо.1ьшо.\1 .\tеталлическом корпусе, на передней
панели которого расположен светодио.1. .J.1я внешних соединений используется
расположенная внутри корпуса контактная K1J.10Jкa.
Внимание: данная схема не должна нспо.1ьзоваться в системах с током потреб­
ления более 1О А.
Несмотря на это следует отметить, что значения токов, при которых появляют­
ся различные цвета свечения светодиода. без тру"ы ~югут регулироваться. tз пр-ибо­
ре-прототипе ток ниже 2 А считался низкю1. ток от 2 Jo 4 А - средним, а ток >4 А -
высоким. Если при таких пороговых уровнях пр1uерживаться во время работы ре­
жимов с зеленым свечением светодиода. то при питании от стандартной батар~и
емкостью 60 А·ч продолжительность работы составит минимум 20 ч.
СХЕМА ВАТТМЕТРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Настоящий ваттметр (рис. 56.2) представ.1яет собой достаточно сложный прибор.
Но если все измерения мощности предпо.1агзется производить при одном и том
же напряжении питания (120 В переменного тока), а нагрузки являются актив­
ными (такими, как лампы накаливания, нагреватели или электродвигатели под на­
грузкой), то можно просто пропустить ток через сопротивление величиной 0,12 Ом
(четыре параллельно соединенных резистора по 0,47 Ом, 5 Вт)~ подключить
к этому сопротивлению вольтметр переменного тока и считывать показания
в вольтах, как в киловаттах. То есть каждый вольт падения напряжения на этом
сопротивлении соответствует мощности 1000 Вт (и току 8 А), потребляемой на­
грузкой. Необходимо помнить, что щупы вольтметра находятся под напр.Яжени­
ем; нужно использовать изолированные гнезда для штекеров, чтобы исключить

ri- ,
s:
"'
w
(!)
~
....,
2-
('!)
'"О
'< ::
:S::.
\J
~
а
:::i
(')
О"'
~
::i:
О"'
9..
fБ
!:JJ
FS1
SI
FS2
:s::
(!)
(')
10А
250mA
-1
~
('!)
о
11
::i
-1
rx
о
R1
RS
R7
aJ
OQ1
18k
18k
W01
О"'
(5
ТВ1/1
11
><
+
ro
К нагрузке
~
RЗ
о:
10k
..,..
7'\
1
о
~
I
-1
'"О
о
:::i
VR1
О"'
ТВ1'3
22k
~
о
R4
Rб
ЕI
471<
120k
о
11
-1
:s::
N
~'

236
Энциклопедия электронных схем
случайное прикосновение к контактам. В случае индуктивных или емкостных
нагрузок, в частности ненагруженных электродвигателей или трансформаторов
и компьютерных источников питания, такой ваттметр будет давать завышенные
показания, потому что ток и напряжение не синфазны. ·
Electronics Now
М1
73 Amateur Radio Тoday
Вольтметр
переменного тока
(шкала на 2 В). Пока­
зания в вольтах счи­
....-J--l!J~-1-,тываются, как мощ-
--~-• ность в киловаттах
Нагрузка
ПРОСТОЙ ВАТТМЕТР
04
03
RS
АЗ
R4
02
Рис. 56.2
801
R1
Rб
В схеме используется трансформатор тока (Т1), выдающий на вторичной обмот­
ке повышенное переменное напряжение, которое затем выпрямляется диодами D1
и D2, чтобы получить постоянное напряжение, пропорциональное переменному
току в контролируемой цепи. Элементы схемы В 1, R2, DЗ и D4 предназначены
для линеаризации схемы.

ГЛАВА 57
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
CXEMbl - КОНТРОЛЬ
ПОЛУПРОВОДНИКОВ
СХЕМА ДЛЯ ПОДБОРА СОГЛАСОВАННЫХ ДИОДНЫХ ПАР 1
Popular Electronics
.-----------.+12V
01
2N2222
R2
м1·
1К
Рис. 57. l
Транзистор 2N2222 включен по схеме эмиттерного повторителя и питается от
источника с напряжением 12 В. Напряжение, подавае~юе на диоды во время про­
верки, регулируется потенциометром R4. Два резистора R1 и R2 по 1000 0~1.
имеющие допуск 1%, образуют два плеча мостовой схемы. Диоды, подлежащие
проверке, включаются в нижние плечи моста. Потенциометр RЗ предназначен ..1.1я
точной регулировки баланса. В качестве измерительного прибора используется
микроамперметр на 100 мкА с нулем в середине шкалы. Чтобы собрать схе~1у,
нужно вставить вместо проверяемых диодов перемычки, установить потенщю­
метр RЗ в среднее положение и. R4 в положение максимального напряжения (со­
противление минимально). Включить питание и настроить потенциометр RЗ на
минимальные показания прибора. Выключить питание, установить потенцио­
метр R4 в положение минимального напряжения (сопротивление максимально)·

238
Энциклопедия электронных схем
и подключить два диода для тестирования. Медленно увеличить напряжение мо­
ста потенциометром R4, наблюдая за показаниями измерительного прибора. Ди­
оды идеально согласованы, если при увеличении напряжения стрелка прибора
остается на нуле.
СХЕМА ДЛЯ ПОДБОРА СОГЛАСОВАННЫХ ДИОДНЫХ ПАР 11
*См. текст
Popular Electronics
Рис. 57.2
Чтобы с помощью этой схемы подобрать сог.1асованную пару диодов, нужно про­
сто вставить два диода с номинально о..Jнна1"лвыми характеристиками в позиции
схемы D1 и D2 (проверяемые диоды). Ес.1:1 IIОI~азание цифрового вольтметра бу­
дет равно нулю или почти нулю, значит. ..1IЮды согласованы. Переключатели
S1-a и S1-b предназначены для выбора тока тестирования: 8 мА (3), 800 мкА (2)
или 300 мкА ( 1).
СХЕМА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ СВЕТОДИОДОВ
Everyday Practical Electronics
01 мигающий
светодиод
а//k
. .,.
AI
1
180{)
--L -
SK1 коакси- а
альное гнездо
k
Проверяемый
светодиод
=Ь
Рис. 57.3
Предложенная схема - простое устройство для перепроверки большого числа све­
тодиодов. В ней используются мигающий светодиод (D 1) и батарея на 9 В, а также

Измерительные и тестовые схемы - контроль полупроводников
239
имеется коаксиальное гнездо. При подключении к этому гнезду проверяемого
светодиода (анодом к внутреннему контакту) оба светодиода - мигающий и про­
веряемый - начнут мигать. Никакого выключателя питания не требуется.
ПРОСТОЙ ИСПЫТАТЕЛЬ ТРАНЗИСТОРОВ
+V
Popu!ar Electronics
Рис. 57.4
Если в нужную розетку данной схе~1ы вставлен исправный транзистор типа ТО92,
то схема включится в соответствнн с типом проверяемого транзистора. Например,
если проверяется исправный nрn-транзистор, то загорится светодиод LED1. За­
метим, что в каждой розетке есть .Jва гнезда для подключения эмиттера. Транзис­
торы могут иметь различный поря.:~ок расположения выводов, например Э- Б-К
или Э-К-Б. Если порядок распо.10жения выводов неизвестен, то допускается
попробовать все возможные варианты. пока светодиод не загорится. Однако не­
обходимо заранее знать тип проводююстн транзистора: npn или pnp. Напряже­
ние питания +V может быть в преде.1ах от 3 до 9 В. В схеме нет выключателя
питания, поскольку до тех пор, пока в розетку не вставлен транзистор, единствен­
ной нагрузкой батареи является конденсатор С 1. В качестве розеток для подклю­
чения проверяемых транзисторов можно нспользовать 8-контактные розетки
мини-DIР.
ИСПЫТАТЕЛЬ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
К прибору можно подключить полевой транзистор с каналом р- или n-типа и про­
верить его, выбрав переключателем питания нужную полярность напряжения.
Если при проведении испытания движок потенциометра R2 установлен в нижнее

240
Энциклопедия электронных схем
положение (то есть имеет потенциал «земли»), то полевой транзистор будет про­
пускать ток, величина которого определяется напряжением на истоке. При этом
светодиод не загорится, потому что ток очень мал. Значение напряжения отсечки
можно измерить с помощью высокоомного вольтметра на верхнем выводе резис­
тора R4 (при определенном положении потенциометра R2). При смещении движ­
ка потенциометра вверх запирающее напряжени~ будет уменьшаться до тех пор,
пока полевой транзистор не начнет проволпь ток и светодиод не загорится. Яр­
кость свечения светодиодов примерно хараперизует степень проводимости тран­
зистора. Более точное значение можно по.1учить, измерив падение напряжения
на резисторе в цепи стока. Для быстрой проверки полевого транзистора «работа­
ет/не работает» выключатель S2 в цепи нстока.допускается замкнуть. Соответ­
ствующий светодиод должен загореться. а если S2 разомкнуть, то светодиод
снова погаснет. В противном случае 11.111 полевой транзистор неисправен, или
он неверно подключен, или выбрана неправнльная полярность напряжения. Ре­
зистор 1 МОм (RЗ) в цепи затвора пре..Jназначен для защиты потенциометра
в случае короткого замыкания в проверябЮ\1 приборе, он обеспечивает также огра­
ничение тока защитных диодов в цепи затвора КМОП транзисторов.
+
Канал п-типа
Канал р-типа
-r
12VDC
1S1
1
-L
i
Popu/ar Electronics
~
R1
2800
LED1(f)
01
5.1V
LED2
R4
D2
1оок s.1v
1
~ Резистор
• . для пров ерки
i
4
•
при повышенной
мощности
S2
Рис. 57.5

ГЛАВА 58
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬIЕ И TECTOBblE
CXEMbl - КОНТРОЛЬ
НАПРЯЖЕНИЯ
ТОНАЛЬНЬIЙ ВОЛЬТМЕТР
С1
0.01μ.F
6
vco
IN
САР
R1
500К
САР
МАХ.
r----VV\r--+- ----1 FREQ.
R3
г-~2ОNК~...,__;4~ VCO
оuт
Громкоговоритель
Electronics Now
+V
vcc
ТЕSТ0
01
2
TESТVCO 10
02 13
vz 15
Выключатель
г--------------l
1
INH 1-5--+--..--=2-ос.
IC1
4046
SIG. 14
IN
СОМР 3
IN
GND
8
1
1
1
1
1
1
1
1
1
R5
10М
1 1/64106
R4
10М
Для включения
или выключения
схемы зашунти­
руйте контакты
пальцем
L---------------~
Рис. 58. J
Это устройство основано на микросхеме фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ)
с встроенным генератором, управляемым напряжением (ГУН). Частота колеба­
ний ГУН определяется напряжением на входе (вывод 9) конденсатором С1 (вы­
воды 6 и 7) и потенциометром R2, подключенным к выводу 12 и задающим мини­
мальную частоту звукового сигнала вольтметра. Выходной сигнал ГУН, который
появляется на выводе 4, обычно подается обратно в микросхему на вход компаратора

242
Энциклопедия электронных схем
(вывод 3). Однако в этой схеме выходной сигнал ГУН подается прямо на громко­
говоритель. ГУН включен, когда шина запрета INH (вывод 5) находится на низ­
ком логическом уровне, и выключается при появлении на шине INH высокого
уровня. Поэтому сенсорный выключатель, состоящий из двух инвертирующих
триггеров Шмитта (IC2-a и IC2-b), служит для включения и выключения схемы
с целью сохранения энергии, когда вольв1етр не Используется. При желании сен­
сорный выключатель можно заменить обычным однополюсным. Так следует по­
ступить при отсутствии инвертирующих триггеров Шмитта. Если на входе уста­
новлен низкий логический уровень, то тональный вольтметр издает звук низкого
. тона. По мере увеличения напряжения на входе высота тона увеличивается до тех
пор, пока входное напряжение не достигнет высокого логического уровня. Сни­
жение напряжения на входе приводит i-: понижению тона звука. Устройство мо­
жет питаться от любого источника постоянного напряжения величиной от 5
ДО15В.
Popu/ar Electronics
КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
. ----+----<. -------t-. . .. . --c r· о~--• +9-12V
С2
470μF
R1
4700
R2
10К
S1
4V
зv
2V
Рис. 58.~
Выходной сигнал генератора, собранного на :шшросхеме NE555, подается на вход
регулятора напряжения, на выходе которого получается прямоугольное напряже­
ние со стабилизированной амплитудой. Это напряжение подается далее на дели­
тель напряжения. Выходное напряжение .может изменяться от 1 до 5 В ( ампл.)
ступенями по 1 В.
ЗВУКОВОЙ ВОЛЬТМЕТР
Этот звуковой вольтметр (пробник) используется для проверки наличия в схе­
ме постоянного .или переменного напряжения. При замкнутом выключателе S 1
прибор применяется для проверки напряжений от 4 до 24 В. Если выключатель

Измерительные и тестовые схемы - контроль напряжения
243.
разомкнут, то прибором можно проверять наличие напряжений величиной до
200 В.
Popu/ar E/ectronics
От4до200В
постоянного или
переменного тока
01
02
1N4004 1N4004
03
1N4004
R1
2.2К
DS
12V
04
1N4004
R2
56К
1W
Высокие
напряжения
s1
Низкие напряжения
СТАНДАРТ НАПРЯЖЕНИЯ 10,000 В
г-- ----- -- - ----,
1
R2
RЗ1
1
2К
499К I
Дополнитегь- 1
":' 1
R1
1
'------- -
ная схема 1
~~~~~к~...1
5
R4
49.9К
R5
49.9К
IC2
1-6
___
_.
с
LT1027BCH
4
сз
.47μF
6
Rб
49.90
Рис. 58.З
J2+
10.00000VDC
Выход
'----e~~~....-~~----~~-..~~~~~~~--~-e>--~~-<JJЗ
С1
.47μF
С4
.47μF
Electronics Now
Рис. 58.4
Основой данного стандарта напряжения является источник опорного напряже­
ния типа LT1027BCH (IC2) производства фирмы Linear Technology Corp. Эта

244
Энциклопедия электронных схем
микросхема известна своим малым температурным коэффициентом, составляющим
всего 2 ppm/C (то есть две миллионных доли на градус Цельсия - 2 х 10-
6
/
0
С).
Она поставляется предварительно настроенной с точностью ±0,05%. В микросхе­
ме предусмотрена возможность подключения внешней схемы подстройки, однако
для этого требуется дополнительный .Jс:штель на резисторах. Чтобы снизить за­
висимость от колебаний входного напряжения, выходное напряжение стабилизи­
руется микросхемой LM340T15 на уровне 15 В и используется для питания как
микросхемы источника опорного напряжения, так и выходного усилителя. Уси­
литель на микросхеме LT1050 удваивает выходное напряжение микросхемы
LT1027 (5 В) до требуемых 10 В. Этот усюитель постоянного тока, стабилизиро­
ванный модуляцией сигнала, обладает на:-1 ного меньшим дрейфом, чем обычные
операционные усилители. Фильтраuня шумов обеспечивается конденсатором
емкостью 0,47 мкФ, включенным пара..1.1с.1ыю резистору обратной связи. Заме­
тим, что выходной каскад микросхемы LТ 1050 не является двухтактным, в связи
с этим резисторы обратной связи имеют нссколько большие сопротивления, чем
обычно. Не следует использовать стан.Jаrт напряжения с нагрузками, имеющими
4
сопротивление ниже 10 кОм. Цепочка 0. - 17 :-1кФ / 49,9 Ом на выходе схемы пред­
назначена для повышения стабильност:: с:хе~rы при работе с кабелями и емкост­
ными нагрузками.
СХЕМА КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
На рис. 58.5 показана схема прибора .J.1я ~-:онтроля напряжения в сети переменно­
го тока. На прибор подается питание постоянного тока 12 В от настенного адапте­
ра. Схема построена на двух ~шкросхс~1ах счетверенных операционных усИлите­
лей типа LM324 (IC1 и IC2). .J.1я шпаш1я которых используется часть полного
напряжения питания, снимае~~ая со ста6и.11прона DЗ на 5, 1 В. Операционные
усилители управляют линейкой свето.Jiю.1ов LED1 - LED7 и получают регули­
руемое опорное напряжение с движка потснщюметра R16. Входное напряжение
поступает от делителя напряжения. состоящего из резисторов R1, R2, R4, R6, R8,
R10, R12 и R18. Сопротивления этнх резисторов выбираются таким образом, что­
бы выходные сигналы операционных усн.11пе.1ей последовательно включали све­
тодиоды по мере того, как переменное напряжение в сети (или одна десятая от
него) будет меняться от 100 до 132 В. Потенщюметр R16 задает положение сред­
ней точки (обычно 118 В) шкалы линейка светодиодов; при желании эта величи­
на может быть изменена.
СХЕМА КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ
В схеме к контролируемому источнику питания подключается низковольтный
понижающий трансформатор Т1, к вторичной обмотке которого подсоединен

~
:s
UJ
l)
~
с:
а-
/1)
.. .,
"О
С!:!
:s:
-1
ф
/1)
()
:::i
3
cr.
:::J
::i::
Q"
cr
;;)
:s:
-1
/1)
'::'
9
LED1
LED2
LEDЗ
LED6
°'cr
ro
R7
(")
х
/1)
--------
.,_
~
о:
?\
о
::i::
-1
-о
о
:::i
cr
::i::
QJ
А2
R4
R6
R8
R10
::J
-о
R1
1К
1К
1К
1К
1К
:::о
02
01
А18
)Е
8.2К
1N4148 1N4148
1К
t'D
I
s
:::о
":"
А16
+
1К
§
К настенному адаптеру,
":'
источнику 12 В постоянного тока
~!'
~
N
~
ь.
U'I

246
Энциклопедия электронных схем
обычный двухполупериодный выпрямитель с фильтрующим конденсатором.
Выпрямитель питает светодиод DS, реле RLA1 и заряжает электролитический
конденсатор большой емкости С2. Реле имеет нормально замкнутые контакты
(NC), которые остаются разомкнутыми до тех пор, пока напряжение питания
присутствует и, поступая на схему через трансформатор Т1 и мостовой вьшря­
митель, активизирует реле. В случае сбоя питания реле·выключается, и нормаль­
но замкнутые контакты подключают пьезозуммер к конденсатору С2. Запасен­
ного в конденсаторе С заряда достаточно для того, чтобы пьезозуммер мог
звучать в течение нескольких минут. Кроме того, контакты реле используются
для включения какого-либо другого. изолированного устройства, такого как
звонок или батарея. Эта схема может вызвать интерес у обладателей аквариу­
мов с тропическими рыбками и, вероятно, владельцев морозильников.
FS1
100mA
230V
К контроли­
руемому
источнику
напряжения
ov
NO----_.
lEveryday Practical Electronics
СХЕМА ЦИФРОВОГО ВОЛЬТМЕТРА
NC
Рис. 58.6
На рис. 58.7 представлена типовая схема цифрового вольтметра, в которой исполь­
зована микросхема ICL7107 фирмы Harris Serniconductors. Она рассчитана на из­
мерение напряжений до 2 В. Процедура калибровки заключается в подаче на вход
известного напряжения величиной 1,2 В и подстройке потенциометра RЗ до по­
лучения на индикаторе правильного показания. Питание схемы осуществляется
от источника ±5 В. Переключатель S1 предназначен для подключения внешнего
опорного напряжения.
СХЕМА КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ
При измерении напряжений не всегда требуется точное значение, часто достаточ­
но только проверить, находится ли оно в заданных пределах. В данной схеме

С!:!
s:
('!)
UJ
('")
4-разрядный
s::
3
Старший
светодиодный
/1)
:::J
двоичный разряд
Сотни • индикатор
Десятки
Единицы
-о
?)•
s
-1
qi
11
1
1
11
1ь
/1)
lj
::::i
('!)
tт
§·
::i:
tт
('!)
ns
:::J
-
ф
11
1
1
·1
g
1с
s
~
-1
/1)
:r:
q
Q
:::J
о
&
-
°'
d
cr
о
ns
о
(")
;>о\-
х
/1)
............,.,... ....
~
... -
---
~
.·
о:
20
15
14
13 12
11
10
7'
POL Ь/с
в
1
ь
d
е
а
ь
с
d
е
а
с
о
+V
I
-1
(100S)
(TENS)
(UNJTS)
-о
IC1
о
ICL7107
::::i
(1005)
(10)
REF
cr
DJG
JКI
САР
REF
osc
I
GND g
а
с
g-VINT
LO HI сом
+
LO
HJ TEST
1
QJ
!J
21
2223242526
27
28
30 31
32 33
34
35
36 37
40
-о
:: !)
":"
)Е
С1
С4
(!)
.22
I
.1
s
: :!)
сз
.01
R2
1MEG
~
н
(+)
Вход
Опорный
!'
-V
сигнал
Опорный
~
(LO,COM)
+V
сигнал (HI)
N
~......
'4

248
Энциклопедия электронных схем
используются три светодиода, по зажиганию которых можно определить, превы­
шает ли напряжение уровень 4, 5,7 или 7,4 В. Опорное напряжение обеспечивает­
ся последовательной цепочкой диодов D4 - D9. Светодиоды подключены к раз­
личным точкам этой цепочки. Измеряеюе напряжение поступает на светодиоды
через эмиттерный повторитель на транзистор Т ~ и последовательные сопротив­
ления. Любой из светодиодов загорается только в том случае, если входное на­
пряжение превысит сумму напряжений на переходе база-эмиттер транзистора Т1,
на соответствующем последовательнш.1 резисторе, на светодиоде и на диодах, сле­
дующих за ним.
~~~9~
г\ ВС5478 1 ~:
01
ч
~k2
81.
R4
DЗ
04... 09 = 1 N4148
Elektor Electronics
Рис. 58.В

ГЛАВА 59
МЕДИЦИНСКИЕ CXEMbl
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОТЕЗОМ РУКИ
Аккумулятор
R1 ........----~
100К
NASA Тech Briefs
R5
100
Соленоид или
другой двига­
тель пальца
Ключевой
транзистор
Рис. 59.1
Примечание. R1 линейный поте1щzю.·нетр в протезе ~упряжи~ плеча. Положение
потенциометра характеризует степень напряжения мышц плеча.
В предлагаемой схеме управления э.1ектрт.1еханическим протезом руки управляю­
щие электрические сигналы подаются двн:жснне.ы плеча. Система, вырабатывающая
эти сигналы (~упряжь»), должна включать в себя линейный потенциометр R1, со­
противление которого изменяется при напряжсюш мышц плеча (как в более ста­
рой механической системе)~ Выходное напряжение потенциометра R 1 подается на
R2, который регулирует диапазон изменения управляющего напряжения в соответ­
ствии с амплитудой движения плеча. После регулировки амплитуды сигнал посту­
IIает на анало_го-кодовый преобразователь того же типа, какие применяются для
управления линейными индикаторами. При этом по выбору пользователя можно
использовать преобразователь с линейной или логарифмической зависимостью.
Каждый из выходных сигналов поступает на транзисторный ключ, который подает
ток на соленоид или двигатель, приводящий в действие один из пальцевых проте­
зов. При расслабленном плече протезы всех пальцев распрямлены. По мере увели­
чения напряжения.плеча выходы поочередно включаются, приводя в сжатое состо­
яние сначала большой и затем последовательно другие пальцы.

250
Энциклопедия электронных схем
СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ ДЛЯ СЛЕПЬIХ
lвкл/Выкл.1
S1
.,..
1
__J._
IЩупыJ _
1
1
1
:~:
А1
470К
RST
+V
IC1
ICM7555
DIS
THRES
TRIG
Everyday Practica/ Electronics
Рис. 59.2
Схема представляет собой звуковой генератор, построенный на основе микросхе­
мы таймера типа 555 (IC1), которая непосредственно возбуждает пьезоизлуча­
тель. Принцип действия прибора: ког;:rа ;:rва щупа обнаруживают жидкость, тран­
зистор TR1 включает звуковой генератор. Звуковой сигнал будет возникать при
использовании двух наборов щупов с различной длиной (рис. 59.2), например,
когда налито нужное количество мо.1ока, а затем добавлено нужное количество
воды. Схема питается от маленькой батареи на 12 В (например, типа MN21), ко­
торая должна обеспечить работу устройства в течение длительного времени, по~
тому что потребляемый ток в режиме покоя практически равен нулю. Щупы из­
готовлены из толстой медной проволоки и покрыты изоляцией, концы их
оголены. Устройство смонтировано в небольшом круглом пластмассовом корпусе
диаметром -4 см, и весь прибор может надеваться на край чашки.
ГЕНЕРАТОР БИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Схема работает следующим образом: два ОУ интегра.,тrьной схемы U 1 образуют ге­
нератор напряжения треугольной формы. При этом потенциометр Rб используется

Медицинские схемы
uз
1 012
15
011
14
010
12
09
13
08
4
2
07
Об
3
05
5
6
04
7
аз
02
CLK
9
01
RESEТ
4040ВР
Вход
g~~~~~ющего
Electronic Design
10
11
RЗ
10k
-
-
С1 0.022 μF
U4
R5
82k
+5v
Примечание. ИС 914 и 4040 имеют напряжение питания +5 В.
251'
Выход
Рис. 59.З
для смещения выходного сигнала, чтобы получить сигнал положительной по.1яр­
ности. Амплитуда сигнала задается резисторами R2 и RЗ, а скорость нарастания
напряжения - резистором R1 и конденсатором С1. При значениях, указанных на

252
Энциклопедия электронных схем
схеме, выходной сигнал имеет амплитуду >1 В при времени нарастания и спада
~о 0,5 мс, что дает общую длительность цикла 1 мс. ОУ U 1С инвертирует поляр­
ность выходного сигнала с U1B. При поступлении запускающего импульса на
вывод RESET ИС UЗ ее выход Q1 переходит на низкий логический уровень. Дан­
ный сигнал размыкает один из аналоговых ключей в U4, и устраняется закорачи­
вание конденсатора С1. При этом выходной сиtнал ИС U1A будет отрицатель­
ным, а выходной сигнал U1B начнет повышаться. В течение указанного времени
на выход поступает сигнал с ИС U1B через вторую половину аналогового пере­
ключателя. Когда линейно нарастающее напряжение достигает своего предельно­
го положительного значения, выходной сигнал ИС U1A становится положитель­
ным, а выходной сигнал ИС U1B начинает линейно уменьшаться. Выходной
сигнал ИС U1A снимается через эле~[енты U2A и U2B (оба - инвертирующие
триггеры Шмитта со специальной зашитой входа от отрицательных напряжений
позволяющей смещать уровень) и по.Jается на тактовый вход ИС UЗ. Затем он
поступает также на аналоговый ключ. по_1учающий выходной сигнал от ИС U1C
(данный сигнал нарастает от максима1ьного отрицательного значения до О В). При
достижении значения О В выходной спгна..1 ИС U1A становится отрицательным;
это приводит к тому, что сигнал на выхо.Jе Q1 ИС UЗ переходит на высокий логи­
ческий уровень и снова закорачивает коюенсатор С1. В результате напряжение на
выходе становится равным нулю .10 тех пор, пока не поступит следующий запуска­
ющий импульс, который сбросит IIC СЗ в исходное состояние, и цикл повторится.
Popular Electronics
ПУТЕУКАЗАТЕЛ Ь
С1
0,1μF
ИI1
R1
~1
BV
+1
Рис. 59.4
Эта схема представляет собой простой генератор на двух транзисторах (релакса­
ционного типа), частота которого управляется фоторезистором (R1), но с неболь­
шим добавлением. Такой генератор можно построить на основе комбинации
ПDактически любых ТDанзистоDов. ПDинuип его аботы довольно прост: частота

Медицинские схемы
253
колебаний определяется резистором R1 и конденсатором С1 и может изменяться
от медленного тиканья в темноте (сопротивление R1 составляет -100 кОм) до вы­
сокого тона при ярком свете (R1 примерно 1000 Ом). Это изменение частоты
можно определить на слух, благодаря преобразователю BZ1. Для питания схемы
используется один элемент с напряжением 1,5 В типа АА. В связи с тем, что схема
потребляет очень малую мощность, она может нормально работать при снижении
напряжения элемента вплоть до 0,9 В.
ИМИТАТОР ЗВУКА БИЕНИЯ СЕРДЦА
....-~~~~~~----~~__. От+6Вдо+12В
R1
IC1
1м
555
--
7
-105
V+S
R2
RS4
100К
6
оuт3 +
---1тн
2-
1
с 1 •+---1"т_R___v-
...
1μFr
Electronics Now
Рис. 59.5
Генератор имитирует зву~ 611ен11я сердца. Для получения хорошего звучания на
низких частотах лучше 11спо.1ьзовать громкоговоритель диаметром 10 см или
больше.
ИЗМЕРИТЕЛЬ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В КРОВИ
E/ectronics Now
Мочка уха
пациента
ф =: ~=:~
Красный или
Кремниевый
инфракрасный
фототранзистор
светодиод
или фотодиод
Рис. 59.6

254
Энциклопедия электронных cxerv
Прибор определяет количество кислорода в крови, пропуская свет через какую·
либо часть тела (традиционно - через мочку уха, в последнее время, как правило
через палец) и сравнивая прохождение света для двух различных длин волн -
800 нм (ближняя инфракрасная область) и 640 нм (ярко-красный цвет). Если ко·
эффициенты пропускания примерно одинаковы, то содержание кислорода в кро·
ви очень низкое. В противном случае коэффицие'нт пропускания для волны 640 н.rv
будет значительно выше. В качестве источников света используются светодиоды
а в качестве фотодетектора - кремниевы{r фотодиод или фототранзистор.

ГЛАВА 60
МИКРОФОННЬIЕ CXEMbl
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО МИКРОФОНА
+8VDC
0,1 μF
_с-1
...
4,7μF
с ;ь.
TL082
8
з
">-~-~~д
2
470pF
73 Amateur Radio Тoday
4,7μF
100К
+
~4,7μF
Рис. 60. J
В приведенной схеме для усиления сигнала динамического микрофона до уров­
ня, достаточного для работы с р~иопередатчиком, аудиоусилителем или перего­
ворным устройством, используется операционный усилитель TL082.

256
Энциклопедия электронных схем
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА
Электретный
микрофон
73 Amateur Radio Тoday
5К
+8VDC
---+-1(7μ; '
+
4,7μF
с•
Выход
на радио
Рис. 60.~
На схеме показано, как подключить э.1еиретный микрофон. Для регулировки
коэффициента передачи служит потеншю~rетр на 5 кОм.

ГЛАВА 61
CXEMbl РАЗЛИЧНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
Maxim
СХЕМА ПЕРЕКАЧКИ ЗАРЯДА
(а}
Внешний
тактовый сигна~!~1!
л___rи
1
т
(~
01у
_J_
02
!-4 1 .,_ Vоот = -(V+)+2V0
IС2
Рис. 61. J
Схема перекачки заряда обеспечивает удвоение напряжения или изменение его
полярности. Ее можно собрать с помощью интегральных переключательных мик­
росхем (а) или дискретных диодов (б).
ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ НА ТРИГГЕРЕ ШМИТТА
В данной схеме для построения простой ячейки памяти используется триггер
Шмитта.
9- 593

258
Энциклопедия электронных схем
R2
Vouт
1_
Nuts and Volts
Рис. 61.2
. УСОВ ЕРШЕ НСТВ ОВАН НАЯ
СХЕМА ОГРАНИЧИТЕЛЯ
В показанной схеме (рис. 61.3) операшюнные усилители А и D образуют буфер­
ные усилители с единичны~~ ус11.1енпе~1. ОУ В и С производят сравнение входно­
го напряжения V1N с опорны~ш напряжениями Vш и VLo· Опорные напряжения
задают соответственно верхний 11 нижний уровни ограничения схемы. Когда зна­
чение входного напряжения нахо..:ппся в интервале (Vш - V ш), выходные сигна­
лы компараторов смещают диоды D 1 11 D2 в обратном направлении. В рез~льтате
выходное напряжение схемы V оuт сле..1ует за входным. Если входное напряжение
превышает значение VНI' то выходной сигнал В становится отрицательным, сме­
щая в прямом направлении D 1 и уменьшая напряжение V 1 на инвертирующем
входе В. Схема достигает равновесного по.1ожения, при котором V оuт = V1 =.Vш·
Аналогично, если входное напряжение становится ниже V LO' то выходной сигнал
операционного усилителя С - положите.1ьный и смещает в прямом направлении
диод D2, что приводит к повышению напряжения V1. В положении равновесия
Vоuт = = V1 = V ш· Выходное напряжение схемы следует за входным напряжени­
ем в течение -2 мкс после пересечения входным напряжением порогового уровня,
что определяется скоростью нарастания выходного напряжения ОУ. Допустимое
напряжение источников питания составляет от ±5 до ±15 В.
ПРОГРАММАТОР МИКРОСХЕМ ФЛЭШ-ПАМЯТИ
,Для создания импульсов записи байта флэш-памяти амплитудой 30 мА нужен ис­
точник питания напряжением 12 В, работающий от напряжения 5 В. Для этого
обычно используется ключевой регулятор напряжения и катушка индуктивности.
Применение ИС LTC1262 позволяет уменьшить число элементов, которые необхо­
димы для построения такого преобразователя постоянного напряжения с выходным

Схемы различного назначения
1·::: ~..........--
·12V ~
0.1 μF
I
+12V i
-
100 k
IC=TL084
o.1μF I
·12 v
01,02=1N4148
-
V+
,
', Vin
1
1
Vнi
ov
VLo
1
1
1
1
диаграмма
работы схемы
'
1
V·
Electronic Design
85
сг
SHDN В От процессора
80
0.22μF
GND
7
с1+
Флэш-
LTC1262
память
75
сг
Уоuт
б
Урр
i::r
i::: 70
0.22μF
~
с2•
Усе
5
Усе
65
Vcc
\П:1212•1Ю1
от 4. 75У до 5.5V
60
55
Linear Technology
9*
tr/
1
259
+12V
Выходной
-
·1 2V
Рис. 61.3
Зависимость КПД
от тока нагрузки
1
Vcc •4.75V
Vccs5V
'" 1\.~
1
'\'
Vcc=5 .5V
'
о
10
20
30
40
50
Выходной ток (мА)
Рис. 61.4

260
Энциклопедия электронных схем
током 30 мА, работающего от источника 5 В (±5%), до всего лишь четырех неболь­
ших конденсаторов и при полном отсутствии индуктивностей. При поверхност­
ном монтаже ·такая схема занимает площадь менее 1,3 см 2 • Источник питания на
основе ИС LTC1262 работает на частоте 300 кГц и состоит из генератора, схемы
перекачки заряда и утроителя напряжения. Кл19чевое управление генератором
стабилизирует выходное напряжение на уровне 12 В. Потребляемый ток ИС
LTC1262 в рабочем режиме не превышает 1 мА, при выключенном - не более
10 мкА. Кривая нарастания выходного напряжения не имеет выбросов. ИС
LTC1262 рассчитана на работу при_ вхо.Jных напряжениях 4,75-5,5 В и с КПД
-75% (см. рис. 61.4).
73 Amateur Radio Тoday
КЛЮЧЕВАЯ СХЕМА
cs1o-J
Управляющий
усилитель
Рис. 61.5
В представленной схеме полевой ~1 ОП транзистор управляет по цепи катqда
включением мощного РЧ усилпте.1я.
СХЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО' ПОДВЕСА
Эта схема применяется для ~подвешивания:» в магнитном поле стального шарика
при демонстрации принципа магнитной по..Jвески (левитации) с использованием
электромагнита. Для определения по"1ожения стального шарика и управления
током электромагнита через цепь обратной связи применяется ИК фотодетектор.
ИК Излучатель и фотодетектор, расположенные напротив друг друга, создают
невидимый луч, проходящий несколько ниже катушки. Когда объект поднимает­
ся по направлению к электромагниту, он начинает загораживать луч. По мере за­
гораживания луча выходной сигнал фотодетектора уменьшается, а это, в свою
очередь, приводит к снижению тока катушки электромагнита. Магнитное поле
уменьшается, объект начинает падать, и на детектор снова попадает больше света.
-

Схемы различного назначения
Настенный
]11
источник питания
12VDC
сз
vcc
500mA
ЗЭОμF
25V
R15
5600
vcc
.......... ~
..... ..... :
06
IRLED1
IRDSOO
ТLN110
":'
R10
100К
Vcc
7
R1З
З6ОК
R11
С2
R12
100К
0,22μF
150К
R16
10К
IC1
LМ78L09
о
G
+
аз
2NЗ904
" ::"
Vcc
"::"
D1
1N4001 •
+9V
С1
0,1μF
+12V
Vcc
01
2N2907
R2
1К
LED1
/,/
---,
1
Q51
11Р41А 1
1
___ .J
Теплоотвод
Электромагнит
261
Electronics Now
Рис. 61.6
Это заставляет схему увеличить .\tагнитное поле, и цикл повторяется, так как
объект снова поднимается вверх. Схе.\1а рассчитана таким образом, что в конце
концов достигается положение равновесия, в котором сила тяжести точно ком­
пенсируется силой магнитного притяжения. В результате объект оказывается
подвешенным на пути ИК луча без каких-либо видимых средств поддержки.
РЕГУЛИРОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ
ОТ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ДО ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ
С ПОМОЩЬЮ ОДНОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА
Иногда удобно иметь усилитель,· коэффициент усиления которого можно плавно
изменять от положительных до отрицательных значений с помощью одного потен­
циометра. В показанной схеме такая операция осуществляется потенциометром R2.

262
Энциклопедия электронных схем
10
s
-5
-10
E/ectronic Design
Рис. 61.7
Два входа ОУ А 1 соединены через резисторы R 1 и RЗ, А2 играет роль буфера.
При условии R1 = RЗ = R4 = R = 5 кОм коэффициент усиления ОУ
определяется выражением Av 1 =V0 / V1 =с= (1 - R2 / R) / 2. При использовании
буферного усилителя с коэффициентом усиления,- равным 20, коэффициент все­
го усилителя определяется выражением Ау 1 =V0 / V1=10 (1 - R2/R). С помошью
10-оборотного потенциометра коэффициент можно изменять от положительных
до отрицательных значений.

Схемы различного назначения
RF Oesign
СХЕМА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ/ АТТЕНЮАТОРА
НА ОСНОВЕ РIN-ДИОДА
Конденсатор связи рin-диод Конденсатор связи
ВходРЧ~1--....,._------118------+----tr ВыходРЧ
Вход
управления
R1
Шунтирующий Т
конденсатор '7
R2
Т Шунтирующий
'7 конденсатор
263
Рис. 61.8
Схема представляет собой базовый переключающий элемент на основе рin-диода,
который используется при построении более сложных схем. Сопротивление R1
выбирается из условия l 0100E = (Vсе - VоюоЕ) / (R1 + R2), где l 0100E - это рабочий
ток диода.
СХЕМА ГИРАТОРА
L
l
R1
R2
АЗ
R5
73 Amateur Radio Тoday
Рис. 61.9

264
Энциклопедия .электронных схем
Гираторы применяются в течение многих лет. Представленная активная схема
может быть использована вместо индуктивности: при двух ОУ (желательно две
секции сдвоенного или счетверенного ОУ) величина индуктивности, моделируе­
мой этой схемой, определяется выражением L = R1RЗR5 / (R2/C4) или L =
= R1R5C4приR2=RЗ.
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ПИТАНИЯ
С УСТАНОВКОЙ СИСТЕМЫ В ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ
+5 in ..,__--4.,.__--+------.
100 k
01
8
02
6 Vcc
1N4148
Threshold
OUT З
S CTRL
+SV
DIG •ON ----------'Yll,.__.....
ICN7555
R4
Trigger
10k
RES -----------'- /4 RES DISC 7
POR
GND
-=-
-=-
Electronic Design
Рис. 61.10
Схема управления включением питания ~ющных нагрузок в аппаратуре с бата­
рейным питанием имеет дополнительную функцию начальной установки при
подаче питания (power-on-reset - РО R). Управление включением питания обес­
печивается М ОrI полевым транзисторо~1 с каналом р-типа в· ключевом режиме.
Функция начальной установки при включении РО R питания активизируется
через вывод DISC (в КМОП версии ИС таймера серии 555). Пока питание
устройства выключено, схема удерживает линию POR на низком уровне. Однако
при включении устройства его напряжение питания мгновенно возрастает, и на­
чинается отсчет времени задержки для переключения линии POR. Пороговое на­
пряжение ИС 555 составляет -1,7 В. Если использовать значения R1; R2 и С1
(рис. 61.10), то напряжение на конденсаторе будет снижаться до порогового уров­
ня за -1,6 мс. Когда напряжение на конденсаторе опустится ниже порогового, то
линия РО R освободится и перейдет на высокий уровень. Диод D2 служит для
создания гистерезиса порога срабатывания и увеличивает пороговое напряжение
POR до -2,5 В (для выходного напряжения).

Схемы различного назначения
, лоrИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ или
НА ДВУХ ТРАНЗИСТОРАХ
Rь1
А u---..-'v1vv---~
20k
Electronic Design
+5v
Rc
47k
..---------~ J с
2Dk
265
Рис. 61.11
В случае, когда оказались неприемлемыми цена или размеры логических элемен­
тов Исключающее ИЛИ, выпо.1ненных на интегральных схемах, можно использо­
вать предлагаемую дешевую cxe:\f!'. Если входы А и В находятся на низком логичес­
ком уровне, то транзисторы Ql 11 Q2 закрыты и выход С имеет высокий логический
уровень. Если же оба вхо.Jа нахо.JЯтся на высоком логическом уровне, то Q1 и Q2
вы:кЛюч~ны и· снова на С высокий логический уровень. Если на входе А установил­
ся высокий логический уровень. а на В - низкий, то переход база-эмиттер транзис­
тора Q1 смещен в пря:\ю~1 направ.1ении, а переход база-эмиттер Q2 - не смещен.
При этом Q1 открывается. обеспечивая низкий логический уровень на выходе. По­
следний вариант - когда на В высокий уровень, а на А - низкий. В этом случае пе­
реход база-эмиттер транзистора Q1 смещен в обратном направлении, а переход
база-эмиттер Q2 - в пря~ю~1. При этом Q2 открывается и снижает потенциал вы­
хода, создавая на нем низюrй .1опtческий уровень. При использовании значений
элементов, приведенных на схб1е. потребляемые и отводимые (в случае низкого ло­
гического уровня) токи, упраюяюuше двухтранзисторным логическим элементо:\1,
очень малы. Когда база и эмиттер находятся при одном и том же потенциале (А и В
либо на высоком, либо на низко:\1 .1опtческом уровне), ток вообще отсутствует, не­
смотря на то что входные сигна.1ы про.:~олжают управлять эмиттерами транзисто­
ров. Когда один из транзисторов открывается, управляющее устройство должно
отводить только суммарный ток базы 11 коллектора. Этот ток можно вычислить по
формуле:
·
IE=Iв+Ic,
где18 :::: (Vн+VВЕ)/ R8,
lc:::: (Vcc - Vsлт) / Rc
Здесь V н = 3 В - напряжение высокого уровня ТТЛ; V ВЕ:::: 0,7 В - напряжение
прямого смещения перехода база-эмиттер; Vсе = 5 В и Vsлт = 0,2 В в типичном
случае. Кроме того, в рассматриваемом прш1ере R8
= 20кОм,Rc= 47кОм.Вре­
зультате - Ic:::: 215 мкА.

266
Энциклопедия электронных схем
МЕТОДИКА ЗАЗЕМЛЕНИЯ ВЧ УСИЛИТЕЛЯ
(а)
(б)
V1N
Пример неправильного
заземления
RG
24.9
Место разрыва петли
в цепи заземления
R1N
49.9
GND
E!ectronic Design
С1
Нежелательный пугь
тока заземления
RF
24.9
CLC425
С2 GND
7
н1,
0.1 μF
Правильный пугь
RF
24.9
Vouт
RLDAD
100
CLC425
С2 GND
-
1
--HI•
GND
11
0.1 μF
.... .,_ ______ } Vo uт
RtOAD
100
С1
GND
1
0.1 μF
~D
Рнс. 61.12

Схемы различного назначения
267
Неправильное заземление в ВЧ усилителе может привести к проникновению
выходного сигнала на вход усилителя. На рис. 61.12 представлена схема, повыша­
ющая эффективность работы заземления с помощью объединения точек заземле­
ния на входе, пространственной ориентации шунтирующего конденсатора и раз­
рыва петли в цепи заземления.
ПРОСТОЙ КОДИРОВЩИК ТОНОВ ПЕРЕДАТЧИКА
Вход
аудиосигнала
Electronics Now
•
0.1 μF
т
68 pf
0.1 μF
(
0.47 μF
0.1 μF
Выход аудиосигнала
•
на передатчик
или магнитофон
Выход тонального
~~----·-сигнала на передатчик
1'
3З pf
Переключатели
выбора тона
(open = 1)
или магнитофон
Рис. 61.13
Эту схему можно использовать в связном передатчике или ретрансляторе для
наJiожения кодирующего тона на ау.1иосигнал.
Maxim
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЗАДЕРЖКА сиrнАЛА СБРОСА
Vcc
Vcc
μР
68НС11
(MOTOROLA)
Буферированный сигнал
RESEТ на другие
компоненты системы
Рис. 61.14

268
Энциклопедия электронных схем
Такая схема позволяет осуществлять двойное управление буферированной лини­
ей сигнала сброса (RESET) и увеличИ:вать длительность сигналов сброса для мик­
ропроцессора. Схема предназначена для КМОП ОЗУ
ИНТЕГРАТОР НА ОСНОВЕ УСИЛИТЕЛЯ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
(а)
(б)
(в)
VX1
VX2
V;n
E!ectronic Design
С1
I4.7μF
-
-
10k
R1
Х1 AD838
Х2
У1
У2
VP
R2
DUТ 100
Vout
мс
С2
VN
I4.7пf
-
-
С2
4.7 nF
Vout
Рис.61.15(а)- 61.15(в)
'

Схемьi различного назначения
269
'~·
r--+- -+- - . -..."~~-+-_...-......
v1С
•
"
..•. "
in ~-- 1~-+---+--+-~"------+---+--r------a
(r)
(д)
Electronic Design
Рис. 61.15 (r) - 61. 15 (д)
Структурная схема данного усилителя с актпвно1"1 обратной связью такая же, как
в ИС AD830 фирмы Analog Devices и в ИС LTC1193 фирмы Linear Technology's,
и может быть использована для построения прецизионного преобразователя на­
пряжение-ток. Это позволяет создать интеграторы с заземленным конденсато­
ром. Схема также применяется в качестве интегратора с дифференциальным вхо­
дом, если нагрузкой ZL будет служить конденсатор. На рис. 61.15б и 61.15в для
сравнения показаны интегратор с заземленным конденсатором на основе ИС
AD830 и обычн~IЙ интегратор на OY.·R1 на рис.61.15б и 61.15в и С1 на рис. 61.156
задают рабочую точку по постоянному току пр.и тестировании, R2 и С2 определя­
ют постоянную времени интегратора. Если ОУ на рис. 61.15в является идеальным
(то есть его можно рассматривать как идеальный интегратор с нулевым выход­
ным и бесконечным входным сопротивлениями), то единственным различием

270
Энциклопедия электронных схем
между этими двумя схемами будет конечное входное сопротивление схемы с ОУ,
определяемое R2. На кривой выходного напряжения обычного интегратора на
ОУ наблюдаются большие выбросы при переключениях входного напряже­
ния (см. рис. 61.15г). В выходном сигнале интегратора на базе ИС AD830 ника­
ких выбросов нет, потому что конденсатор соединен с «реальной землей» (см.
рис. 61.15д).
ПРОСТАЯ СХЕМА ГРОМКОГОВОРЯЩЕЙ СВЯЗИ
Вход
Electronics Now
+12V
+
R2
2.7Q
сз
10,1μF":"'
Передача Прослушивание
Другие модули
(при необходимости)
Громкоговоритель
16-750
Выход
Рнс. 61. 16
В схеме громкоговорящей связи (lntercom) для усиления сигнала используется
ИС LM380.

Схемы различного назначения
ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ НА ТРИГГЕРЕ ШМИТТА
Схема ячейки памяти.
+SV
6
4700
-5V
5
330К О, 1
J.lf
47KQ
Nuts and Volts
Таблица истинности для ячейки памяти
-SV
+SV
LED
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
УСТРОЙСТВО С АВТОНОМНЫМ ПИТАНИЕМ
ДЛЯ БОРЬБЫ С НАСЕКОМЫМИ
271
Рнс. 61.17
Схема устройства состоит пз импульсного блока, генератора импульсов и блока
создания высоковольтного напряжения. В качестве источника питания использо-
. в а на с ол не чн ая панель мощ ностью 1-5 Вт и аккумулятор 12 В от мотоцикла или
камкордера. Выход высоковольтной катушки зажигания соединен с системой па­
раллельных электродов, называемой решеткой, на которую садятся насекомые
(здесь их уничтожают). Напряжение на входе ИС LM3909 (IC2), работающей
в качестве генератора, с помощью регулятора напряжения LM317Т (IC1) устанав­
ливается в пределах 6-9 В. Точное значение напряжения не важно, пока оно нахо­
дится в указанных пределах. ИС LM3909 формирует серию импульсов, которые
подаются на транзистор Q1 (2N2222A). В результате образуется схема импульс­
ного выключателя. Положительные импульсы, приходящие от микросхемы IC2
на транзистор 2N2222A, создают импульсы тока, которые с интервалом 1-2 с
включают на -0,1 с реле RY1 (5В). Диод D1 защищает Q1 от обратного напряже­
ния на катушке реле. Ночью или при сильной облачности схема переключателя

272
2.ОСМ
~
Popular Electronics
Энциклопедия электронных схем
r----------30 .0CM- -- --- --- -i
~------26.ОСМ------~
f~
.z ::=:============:JI I~
I~
Отрицате льная решетка/
Положительная решетка
2.ОСМ l
~!.
';;::====П=о=л::::~ожит~сл=ь=на=я=р=е=ш=е=т=ка====::::::~ Т
2.ОСМ 1.ОСМ
Проволока изогнута на концах
~ицательная решетка
~'1
~.1.ОСМ
Рис. 61. lB (а}
переводится в выключенное состояние фототранзистором QЗ, внутреннее сопро­
тивление которого увеличивается прп снижении внешней освещенности. Увели­
чение сопротивления фототранзистора QЗ приводит к уменьшению положи­
тельного смещения базы Q1 и переводит транзистор в состояние отсечки.
Светодиод LED 1 служит для гашения напряжения. Реле, которое используется
в качестве однополюсного выключателя, подает короткие импульсы напряжения
от батареи 12 В на микросхему IСЗ (таймер серии NE7555) генератора импульсов
звуковой частоты. Эти импульсы управляют транзистором Q2 (2NЗOSS) -усили­
телем мощности, на выходе которого включена автомобильная катушка зажига­
ния Т1, вырабатывающая высоковольтные импульсы напряжения для внешней
решетки. Напряжение на выходе вторичной обмотки Т1 составляет -12000 В (раз­
мах). Питание схемы осуществляется от кислотно-свинцовой или никель-кадми­
евой аккумуляторной батареи напряжением 12 В. Чтобы исключить необходи­
мость частой ее подзарядки, следует использовать солнечную батарею (солнечную
панель) мощностью 1 Вт или более, подобную применяемым для поддержания за­
ряда автомобильных аккумуляторов.

Схемы различного назначения
>N
+
t
LL
-
:::1..
(.)о,... _
+ ..,.
СО
N
Q. ID
оо
9! 1- (.)
~~~t@ ...<О
_______
_,
-:!i~~
(.)
Q
ф~
L-s
(О.___~~.....
(.)
Q
>N
+ 1---;-IJ--11•
ф
w~~
...
1-
со
L.O
Popular Electronics
...
Ci ~IQ
:~
с§S:~
С,)
l":
ro Е:
8с
с
k-11•
С\) :::1..
(.)~
~
>С\1
'r""
+
ф
s
::i:
ф
J
Q
~'[])
..,.~
а:~
"
1•
273
>-
:11::
3
ф>-
ID
J5о
::i: t:;
1- со
.!)
t:; ::i:
оJ5
ID (.)
о .!)
:11:: t:;
о>-
(.) i::
J5~
!Ds
~..
--
~-
1•
u..
:::!..
ф ,..._
ug
d
\1
,..._с:
а: ~(")
....
u..
~~
in :::1..
(.)~
(")
о
u..
(") :::1..
ос;
c:i
1•
(")
~8
а.
....
N
:g~
(") 1О со
<D
2[ii g
1•
....
,...
z ::i:
ф
со
L-
1•
+
u..
о~
Рис.6l.lB(6)
Примечание. Решетка ловушки изготав.швается из жесткой проволоки, которая
соединена с помощью пайки обычным или высокотемпературным припоем и.ли свар­
кой. Для этой цели хорошо подходит, например, голый медный провод калибра
No. 12 . Он легко поддается формовке, а также хорошо паяется паяльником мощ-
·
ностью 100 Вт.

274
Энциклопедия электронных схем
УВЕЛИЧЕНИЕ ТОКА лоrичЕскоrо ЭЛЕМЕНТА
+9-128
Выход
Вход
Popular Electronics
Рис. 61.19
Намного увеличить выходной ток ~южно параллельным соединением шести ло­
гических элементов микросхемы буферных инверторов типа 4049.
Electronic Design
ОПТРОННАЯ СХЕМА РАЗВЯЗКИ
PVl1050
~---------. 5-
2:
1
1
1
:6
1
17
1
1N4148
1
1
: МОП транзистор
1
-типа
~---------· 8+
Рис. 61.211

Схемы различного назначения
275
Приведенную схему можно значительно улучшить, применив программируемый
однопереходный транзистор (PUT). Преимущество PUT в сравнении с полевым
МОП транзистором, имеющим канал р-типа и используемым для закорачивания
затвора на «землю~, заключается в следующем: он дешевле, способен быстро сни­
зить потенциал затвора до предела, значительно меньшего, чем может достигнуть
полевой МОП транзистор. PUT за 100 нс может разрядить емкость затвора 5 нФ,
заряженную до напряжения 12 В.
УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ Оf РАНИЧИТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ
Схемы для ограничения а~ш.1птуды требуются в тех случаях, когда амплитуда
сигнала не должна превышать некоторого заранее определенного максимально­
го значения, например при по.Jаче сигнала на АЦП п.1и на модулятор. Ограни­
читель, полностью удаляющий сигнал, который превышает заданный уровень,
используется часто, но бывают с.1учаи, когда потеря инфор~~ации нежелательна.
Приведенная схема представ.1яет собой усилитель с управляемьш порогом огра­
ничения. Когда величина вхо.Jного сигнала достигает заранее определенного
уровня (ограничения), коэффнuнент усиления уменьшается. Поскольку и уро­
вень ограничения, и коэффициент усиления для сигналов, превышающих этот
уровень, управляются напряжением, то схема может использоваться в системах,
где требуется подстройка по.J пз~tеняющийся уровень входного сигнала. Подоб­
ная адаптивная избирате.1ьная компрессия сигнала применяется в ПЗС видео­
камерах, имеющих очень широкий динамический диапазон. Хотя эта схема со­
здавалась для работы с вн.Jеосиrнал:ами, ее можно использовать для адаптивной
компрессии любого спrна.1а в пре.Jелах полосы пропускания ИС усилителя типа
LT1256, имеющей ширину 40 .\IГu. Микшер видеосигналов на ИС LT1256 вклю­
чен так, чтобы, смешивая в некоторой пропорции входной сигнал и сигнал, про­
шедший через ограничпте.1ь. по.1~-чпть в результате переменный коэффициент
усиления, регулируемый напряжением. Ограничение сигнала осуществляется
дискретной схемой на трех транзисторах. Транзистор Q1 работает как эмиттер­
ный повторитель до тех пор. пока входное напряжение не превысит напря­
жения на базе Q2 (напряжение ограничения, V вР). Когда входное напряжение
превыситVВР' транзистор Q1 вык..1ючается, а Q2 фиксирует эмиттеры указанных
транзисторов на напряжении V ВР + \ ·ВЕ (VвЕ - напряжение между базой и эмитте­
ром). Эмиттерный повторитель на QЗ используется как буфер. При этом возни­
кающее на его переходе база-эмиттер па.Jение напряжения в результате приводит
к сохранению уровня постоянного напряжения входного сигнала. Напряжение по­
рога ограничения на Q2 должно оставаться постоянным, когда этот транзистор
открывается, иначе сигнал будет искажаться. Применяемая микросхема LT1363
обладает низким· выходным сопротивлением в интервале частот, выходящем
далеко за пред~лы частотного диапазона видеосигналов, и представляет собой
превосходный буфер.

276
Энциклопедия электронных схем
~ _,м
z
oz
о:: а:-
1- а..
и<Li z.
o<D
.._ .,-,
u<r>
>g >g
!1•
"""
о
о
Linear Technology
Рис. 6l.2l
ОПТРОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С БЫСТРЫМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ
Использование фото гальванических оптронов (PVI) позволяет осуществить галь­
ваническую развязку цепей управления полевых МОП транзисторов и IGBT.
Однако при выключении они не могут обеспечить хорошее шунтирование за­
твора на «землю~ для удаления с него заряда. Применение программируемого

Схемы различного назначения
277
2
3
L--_._~~~~~---~~~----~~o
~----------•8-
E/edronic Design
Рис. 61.22
'однопереходного транзистора (PUT) дает возможность очень быстро снизить по­
тенциал затвора током ве.111ч11ной до 5 А и таким образом разрядить емкость затвора
менее чем за 0,2 с. PUT пре.JСтав.~яет собой четырехслойную структуру, похожую на
структуру кремниевого тирисrора. но с намного более чувствительным управлени­
ем по.аноду. В пред.1агае~юй схе~1е управляющий электрод за счет сигнала оптрона
выводится на напряжение. равное напряжению анода или превышающее его. При
этом PUT удерживается в заперто~~ состоянии, и ток в канале анод-катод отсут­
ствует. Когда оптрон вык.1ючается. напряжение на управляющем электроде PUT
становится ниже напряжения на аноде, PUT включается, и по каналу анод-катод
начинает течь ток. Состояние прово.Jнмости сохраняется до тех пор, пока напряже­
ние на затворе полевого М ОП транзистора не уменьшится до -0,5 В, тогда PUT пе­
рестает проводить и возвращаете я в исходное состояние для следующего цикы.
Popular Electronics
ИМИТАТОР СТАБИЛИТРОНА
R2
10К
СЕRМЕТ
АЗ
1.82К
01
2NЗ906
02
2N6427
+
=
Примечание. Все резисторы имеют мощность 1/8 Вт и допуск 1%.
Рис. 61.23

278
Энциклопедия электронных схем
Обычные стабилитроны, если не предусмотрена специальная компенсация, все­
гда имеют общий' для них недостаток: при увеличении тока смещения стабили­
трона положительный температурный коэффициент также увеличивается. К тому
же температурный уход может быть отрицательным или положительным (в зави­
симости от напряжения на стабилитроне н конкретного значения тока смещения)
даже для одного и того же диода на различных участках его характеристики. Кро­
ме того, для имеющихся стабилитронов напряжения менее 5 В эффект стабилиза­
ции выражен не очень ярко, так как не;юстаточно малое динамическое сопротив­
ление на участке стабилизации приво.J1п к большому изменению напряжения
в полном диапазоне рабочих токов. Пре.J.1агаемая схема - попытка решить эти
проблемы. Диапазон токов смещения 1-20 мА, он может быть расширен при ис­
пользовании в качестве Q2 более _мошного транзистора. Напряжение стабилиза­
ции этого ~стабилитрона~ может изменяться от 1,5 до 6,5 В. Это напряжение опре­
деляется выражением:
Vz = 0,60+(R2+R3)0,375/R1.
При любых положениях потенциометра R2 напряжение изменяется не более
чем на 1% при изменении тока смешения от 2 до 20 мА. Напряжение эмиттер­
база транзистора Q1 используется как опорное, температурная зависимость кото­
рого компенсируется германиевым .1ИО.1О~1 D 1 типа 1N34A. В результате на резис­
торе R1 устанавливается стабильное па.:хение напряжения величиной -0,375 В при
токе через резисторный делитель с постоянной величиной 0,5 мА. Итоговая зави­
симость температурного коэффициента является сложной, но он не превышает
- 2 мВ/С, благодаря взаимодействию .JHO.Ja и транзисторов. Составной транзис­
тор Q2 пропускает через себя весь ток о~ешения за исключением 650 мкА, необ­
ходимых для смещения опорного э.1е~1ента.
ПОВЫШЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ПОВТОРИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Повторитель напряжения с единичным коэффициентом усиления, работающий на
емкостную нагрузку, имеет повышенное время установления выходного сигнала.
Использование демпфирующей цепочки R5-C
5
позволяет компенсировать влияние
емкостной нагрузки, такой как CL, без потери амплитуды выходного сигнала.
Сравнение осциллограмм выходного сигнала до и после включения демпфи:.
рующей цепочки показывает сильное ос..1абление выбросов напряжения. Верхняя
осциллограмма получена в отсутствие демпфирующей цепочки, нижняя - при ее
наличии (рис. 61.24).
подклюqЕНИЕ источников ПИТАНИЯ
К СХЕМЕ НА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ
Подключение питания постоянного тока к многокаскадным схемам фильтров
с большим числом операционных усилителей требует тщательной проработки.

Схемы различного назначения
+Vs ::5 V
U1
ОР279
V11
100mV
Rs·
(ампл.)
20
"
Cs
~1μF
Только нагрузка
10нФ
1
/v,...
··11
.................... .
."."
.\
·'
.V w"-
n;:с;~~~:Г:.:1 :. ". "... "... """ \" ... """ .".....
Efedronic Design
+12
VDC
·12
voc
Св
100μ:1
73 Amateur Radio Тoday
СА
0.1 μF
~
СА
0.1 μF
~
СА
0.1 μF
211s
~
СА
0.1 μF
~
Vout
279
Рис. 61.24
СА
0.1 μF
~
СА
0.1 μF
~
Рис. 61.25

280
Энциклопедия электронных схем
Это позволяет избежать возникновения "1юбых паразитных колебаний (самовоз­
буждения) в каком-либо из операционных усилителей, а также устранить возмож­
ные паразитные связи между операционны~и усилителями, появляющиеся из-за
плохого качества источников питания. На схеме представлен метод правильного
подключения, позволяющего решить этп пробле~ы. Конденсаторы СА' керамичес­
кие, емкостью от 0,1до1 мкФ, должны быть установлены как можно ближе к кор­
пусу соответствующего операционного ус11.1ителя. Конденсаторы С8 , емкостью от
100 до 500 мкФ, включаются между прово.Jом питания и корпусом, обычно в ме­
сте ввода напряжения питания. Следует отметить, что эти конденсаторы поляр­
ные и должны включаться в схему с учето~1 полярности; в противном случае они
могут быть повреждены.
tXEMA ДЛЯ СОЗДАНИI «ВИРТУАЛЬНОЙ ЗЕМЛИ»
+V
1 ВАl
NCВ
+V
6
-V
Electronics Now
Рис. 61.26
В этой схеме целесообразно испо.1ьзовать ~1аломощный ОУ~ например хороший
и недорогой усилитель National LF441 (не путать с 411-м!). Вывод 6- это вЬ1ход
«виртуальной земли~. Схема нор~1а.1ьно .Jействует при снижении напряжения ба­
тареи до 6 В. Потребляемый ток состав.1яет -160 мкА.
ОПТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
С БЫСТРЫМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ
За счет программируемого одноперехо.Jного транзистора (PUT) можно постро­
ить очень простую полумостовую схе~1у переключателя на полевых транзисторах
(или на IGBT). PUT дает возможность использовать комбинацию медленного
включения (слабого утягивания вверх) с помощью фотоrальванического оптрона
и быстрого выключения (сильного утягивания вниз). Процессы выключения про­
исходят очень быстро, а процессы включения - очень медленно. В процессе пере­
ключения отмечается интервал «мертвого~ времени, поэтому дополнительные

Схемы различного назначения
281
V+
+
Выход
Electronic Design
Рис. 61.27
схемы для предотвращения повреждения источников питания за счет сквозных
токов (эффекта «простре.1а») не нужны.
ТИПОВОЙ СИМИСТОРНЫЙ КЛЮЧ
ДЛЯ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКИ
Схема (рис. 61.28) действует с.1едующ11м образом: входной сигнал ТТЛ уровня
через оптрон типа МОСЗО10 вк.1ючает симистор, который в свою очередь подво­
дит переменное напряжение 120 В к нагрузке.
МОДЕЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА
Модель человеческого тела (НВМ) представляется в виде последовательно со­
единенных конденсатора и резистора (а): ~юдель машины (ММ) - просто в виде
конденсатора (б). Модель заряжается до требуемого напряжения V+ и подклю­
чается к испытываемому устройству. Если входная емкость устройства (С 155 ) за­
ряжается до напряжения, превышающего напряжение пробоя, то устройство по­
вреждается (рис. 61.29).

282
Энциклопедия электронных схем
95
4
мое зо10
Наг эка
Индуктивная нагрузка, -120 В
Nuts and Volts
Рис. 61.28
V+
I 100pF
vrl·
I200pF
I C1ss
(а)
(б)
E/ectronic Oesign
Рис. 61.29
«ОХРАННОЕ)) ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Схема «охранного~ заземления способна улучшить подавление синфазных помех
и повысить коэффициент усиления в тех случаях, когда в схеме усиления присут­
ствует RС-цепочка, состоящая из сопротивления источника сигнала и емкости
коаксиального кабеля (а). Эта схема снижает до нуля напряжение на емкости ка­
беля (и ток через эту емкость), таким образом эффективно исключая ее из экви­
валентной схемы RС-фильтра (б).

Схемы различного назначения
(а)
(6)
Electronic Oesign
Коаксиальный
Rsensor
Вход усилителя
Ysensor
Guard
drive
К нижнему выводу
конденсатора (для
исключения его из
схемы АС-цепочки)
СХЕМА СБРОСА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
С УВЕЛИЧЕННЫМ ИМПУЛЬСОМ
283
Youl
Рис. 61.30
Некоторые микроконтроллеры (как, например, микроконтроллер 68Н С 11 фирмы
Motorola) имеют двунаправленный вывод RESET, что может создать проблему кон­
фликта этого выхода с входами начальной установки некоторых управляемых МИl)­
росхем. Например, если вывод RESET управляющей ИС имеет высокий уровень,
а микроконтроллер пытается сделать его низким, то в результате может получиться
промежуточный уровень, который не сбросит микроконтроллер. К тому же некото­
рые устройства, подключенные к шине RESET, требуют импульс сброса большей
продолжительности, чем вырабатывает микроконтроллер. Интегральная схема I С 1,
показанная на рисунке, решает эту проблему, вырабатывая импульс RESET дли­
тельностью не менее 140 мс. Ее выходной сигнал RESET возникает либо при ини­
циировании микроконтроллером лроцедуры сброса после нажатия кнопки сброса
MR, либо при изменении напряжения V се ниже некоторого порогового значения,
определяемого микросхемой IC1. Когда линия RESET принимает низкий уровень
благодаря микросхеме l С 1 или микроконтроллеру, вывод MR также оказывается

284
Энциклопедия электронных схем
на низком уровне. Затем потенциал вывода MR начинает увеличиваться (начина­
ется время ~ожидания~ с типичной продолжительностью -200 мс), так как проис­
ходит заряд конденсатора через внутренний резистор, утягивающий вверх вывод
MR. По окончании интервала ожидания снгнал RESET микросхемы IC1 прекра­
щается, при этом конденсатор разряжается через ~нутренний резистор, утягиваю­
щий вверх, и через защитный диод.
5V
Vcc RESET t-2__"'3~··.f'.l"'---er------t RESET
Vcc
Electronic Design
IC1
МАХ811
(Maxim)
GND
8.1.J
MR 1-----. i
~ 1<ж>п<эсброса
l
Microcontroller
68НС11
(Motorola)
GND
Рис. 61.31
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ
E
+ve
vR1
•
о Выход
ov
Поплавок
Everyday Practica/ Electronics
Потенциометр
Рычаг
Рычаг прикреплен
к оси потенциометра
Рис. 61.32
Потенциометр можно применять для преобразования координаты в напряжение.
На рисунке показано использование потенциометра для определения изменений
уровня воды.

Схемы различного назначения
285
оrРАНИЧЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТЕНЦИОМЕТРА
VR2
VR1
\IR2
.---о Выход
VRЭ
.. __ __ _____ _<> ov
Everyday Practical Electronics
Рис. 61.33
На рисунке показаны два способа ограничения диапазона изменения выходного
нщ1ряжения, снимае:\юrо с потенциометра.
ИНТЕРФЕЙС ДЛЯ СХЕМ КМОП
Эта схема позволяет вво.Jнть в uифровую систему данные от любой аналоговой
схемы.
Popular Electronics
К схеме
+9V
КМQП
01
1N914
напряжение -9V
-=-
Рис. 61.34
ТИПОВОЙ СИМИСТОРНЫЙ·КЛЮЧ ДЛЯ РЕЗИСТИВНОЙ НАГРУЗКИ
На схеме входной сигнал ТТЛ уровня через оптрон типа МОС3010 включает си­
мистор, который подводит переменное н·апряжение 120 В к нагрузке.

286
Энциклопедия электронных схем
мое зо10
Нагр эка
о6
,--
о
("') ~
Резистивная нагрузка, -120 В
Nuts and Volts
Рис. 61.35
ЧАСТОТНАЯ КОМПЕНСАЦИЯ В ИМПУЛЬСНОМ РЕГУЛЯТОРЕ
НАПРЯЖЕНИЯ С ПОСТОЯННЫМ ВРЕМЕНЕМ '
ВЫКЛЮЧЕННОГО СОСТОЯНИЯ
Импульсные регуляторы напряжения с постоянным временем выключенного со­
стояния обладают рядом преимуществ перед регуляторами с постоянной частотой.
Единственной потенциальной проб.1емой является увеличение частоты переклю­
чения при повышении входного напряжения. В конструкциях с большой разни­
цей максимального и минимального напряжений это изменение частоты бывает
весьма значительным. В результате при максимальных входных напряжениях
потери на переключение могут стать чрез~1ерно большими. Для преодоления дан­
ной проблемы применена простая схе~1а. которая определяет налиЧие высокого
входного напряжения и понижает частоту переключения с целью уменьшения
динамических потерь. Схема изменения частоты состоит из стабилитрона СRЗ,
резистора R8, транзистора Q1 и конденсатора С12. Когда напряжение V1N превы­
шает сумму напряжений стабилитрона и порогового полевого транзистора, Q1 от­
крывается и подключает параллельно времязадающему ·С 1О дополнительный кон­
денсатор С12. Благодаря этому время выключенного состояния увеличивается,
и частот21. переключения снижается.

+vвдтт
5vto 24 V
СRЗ
12v
RTN
-
CR2
ВАТ54
2
CR4
ВАТ54
---'----, 1
14
VIN PGATE ~4 ---
~-+------:-:-;--::i EXTVCC PDRIVE 1. -- --- -
+5V
.15μF 16 САР
U1
LTC1159
8.-----~3 VCC
R1
....------11t-----~5~ 1vcc
100
Shutdown ' -- --
15
' SHD
2 SENSE+ L!.--..-..л..JVv-1--~
10
VFB
~--+-t----=---=~-7
SENSE-
..-. .... ...- -т--=-i ITH
С12
120 pf
01
10k
R7
2N7002 С5
3.3 μF
Rб
5.1k
6
СТ NGATE
С10
270 pF
PGND SGND
12
11
1%
L _________.,__, ___ _____, RTN
п
х
([)
s::
о:
]VJ
:::i
:s:
.с.
:i::
о
а
:i::
OJ
VJ
:i::
QJ
.с.
([)
:i::
:s:
::а
N
со
.......

288
Энциклопедия электро~ных схем
НЕДОРОГОЙ ИСТОЧНИК АВАРИЙНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
D1
D2
1 N4001 R1
1 N4001
TR1
ВТ1
Т1 !Cd1V5
80140
4Ah
Lв2
2
E/ektor Electronics
Рис. 61.37
В представленной схеме имеются два н11ке.1ь-кадмиевых (NiCd) аккумулятора,
используемые в качестве резервного источника питания для двух ламп аварий­
ного освещения, которые автоматически включаются в случае аварийного от­
ключения электроэнергии. Диод D111 спаживающий конденсатор С1 образуют
обычный однополупериодный выпря~ште.1ь с выходным напряжением -6 В. Это
напряжение используется для непрерывного заряда двух последовательно со­
единенных Ni Cd элементов током от 80 .10 100 мА, протекающим через резистор
R1 и диод D2. При такой величине заря.:~ного тока NiCd аккумулятор ~МКQстью
2 А·ч может без вреда находиться ПО.1 зарядкой в течение продолжительного
времени. Падение напряжения на ..1.IIO .Je D2 создает обратное смещение для пе­
рехода база-эмиттер транзистора Т1. С.1едовательно, транзистор находится
в закрытом состоянии, и лампочки, вк.1юченные в цепь его коллектора, не горят.
В случае отключения энергии в цепь базы транзистора от батареи поступает ток
через резистор R2, и миниатюрные .1ампы включаются. Как только поступление
энергии возобf!овляется, транзистор Т1 выключается и аккумулятор заряжает­
ся через R1 и D2.
ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ С КНОПОЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Схема ячейки памяти (рис. 61.38).
Таблица 6 7.2
51
52
53
х
х
х
х
LED
ON·
OFF

Схемы различного назначения
Сброс
S2
Nuts and Volts
680fi
Записьj
s11
47К!1
~
\
240Kfi
ззо..---rv
кn
3
2
1окn
289
Рис. 61.38
СХЕМА ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЭДС САМОИНДУКЦИИ
В схемах управления мнопrх совре-'1енных бесколлекторных электродвигателей ис­
пользуются интегральные схе.чы. опре.1е.1Яющие текущее положение ротора по сиг­
налам противо-ЭД С электро.Jвшате.~я. В униполярной конфигурации управляющая
ИС синхронизирует фазы трех токов возбуждения управления, определяя момен­
ты, когда каждый из соответствующих сигналов самоиндукции поднимается чуть
выше или опускается чуть ниже напряжения питания двигателя V влтт (рис. 61.39).
Эти моменты времени известны. как -'Юменты перехода через нуль. В рассматри­
ваемой схеме такие сигналы смешаются вниз к опорному уровню V REF" Полевой
МОП транзистор М1 вместе с рез11сторо~1 R1 и nрn-транзистором Q1 вырабаты­
вают опорный ток 11, равный (Vвлтт - \' REF) / R1. Данный опорный ток повторя­
ет~я в транзисторах Q2, QЗ и Q4. Поско.lЬку R2 = RЗ = R4 = R1, то падения на­
пряжения на указанных резисторах равны. Это означает, что напряжения Vl2, VlЗ
и Vl4 изменяются вверх и вниз относите.1ьно напряжения V REF так же, как напря­
жения Vс2 , Vсз и Vс4 - относительно напряжения Vвлтг Выравнивание сопротив­
лений R1 - R8 с точностью до 1% позво.1яет зарегистрировать сигналы ЭДС са­
моиндукции с амплитудой от 200 мВ. Диод D1 предназначен для защиты затвора
транзистора М1 от больших выбросов напряжения на источнике питания (Vвлтт).
Диоды электростатической защит:Ь1, имеющиеся в ИС SSI595, вместе с резистора­
ми R2, RЗ и R4 защищают микросхему от возможных опасных выбросов напря­
жений Vс2, Vсз и Vс4•
10- 593

=аР
"'Q
1~
ЁQ.
vcc=5V
·О
1
~
::::s
VВАП
-=
()"
4
~
CJ
9to24v
ё (!) SS\32M595 - контроллер двигателя
r
Vc2 1.ОН
1
1.ОН
(J)
~ <Q" без датчиков положения ротора
1
'
~~vc4
t::x:i
::::s
С")
21
~
~1
"'C:j
R1
~
50k
~
Блок переключательной
24
~
логики
.g
1/18
1
1lb
~
1
R2
~
50k
~
ё
~
25
OIO
~
о
11
V12
-
·~
С")
22
Vrз
~
~
V14
~
Vcc
12
w
I
М1
.. i::
s
-
31170
s
GND
--
--
о
04
:::J
/1)
27 COILCТ
1 ·~-- 1 ·--...--
·~uv.nv
~ВС548 )::J
·s
: ::Q
w
:k~ R5~
2k
R&~
2k
R7~
2k
Ra~
2k
1~Q"О
l
1
i
i
!
1
~
!'
i
I
(Т
°'
х
-
-=- GND
("'\
ё.а
><
1оО
/1)
s:

Схемы различного назначения
токооrРАНИЧИТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОrо ТОКА
с мА.nым УРОВНЕМ РАДИОПОМЕХ
S01
Popular Electronics
.291
Рис. 61.40
Данный регулятор тока может работать с любым потребителем переменного тока.
Он не требует применения специа..1ьных схем с переключением в нуле, поскольку
в нем не используются симисторы. в~1есто этого схема ограничения тока умень­
шает максимальные значения тока. соответствующие пикам волны переменного
напряжения. Такое решение более предпочтительно по сравнению с работой си­
мnстора в устройстве плавного регу.1ирования силы света, где симистор резко
включается и создает значительные радиопомехи (даже при использовании схе­
мы с переключением в нуле). Это происходит во всех режимах, кроме режима
включения на полную мощность.
УМНОЖИТЕЛЬ ЧАС:ТОТЫ НА ОСНОВЕ УСИЛИТЕЛЯ
При достаточном уровне возбуждения усилитель переменног'о сигнала может
выполнять функцию эффективного умножителя частоты.
10*

292
RF Design
Энциклопедия электронных схем
Rcb
V+
Усилитель RFC
Вх~
ФНЧили Выход
полосовой
фильrр
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ
ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ
Усилитель
(а)
(6)
Рис. 61.41
Electronic Design
Рис. 61.42
Примечание.
К рис. 61.42а. Паразитная индуктивность ·соединительных провод~в ~ожет
ограничить скорость переключения этого усилителя.
К рис. 61.426 . Для уменьшения индуктивности, выявленной на рис. 61.42а,
допустимо вместо соединительных проводов использQвать микрополосковуюли­
нию.
СПОСО& УМЕНЬШЕНИЯ НАВОДОК
НА ВЫНЕСЕННЫЙ РЕГУЛЯТОР УСИЛЕНИЯ
В некоторых случаях требуется испо.1ьзовать регулятор усиления, удаленный от
усилителя и громкоговорителя. 0.Jнако простой вынос из обычного усилителя
потенциометра регулятора уси,,,1ен11я и размещение на значительном расстоянии
от усилителя приведет к засорению сигнала шумовыми наводками. Одним из
простых способов решения этой проблемы является применение аналогового пе­
ремножителя в качестве элемента, управляющего усилением. Резистор сопротив­
лением 2,5 кОм и вынесенньiй потенциометр регулировки усиления образуют
делитель напряжения источника +15 В, выходное напряжение которого фильтру­
ется низкочастотным RС-фильтром. Сопротивление скрученной пары проводов
пренебрежимо мало по сравн~нию с сопротивлением потенциометра 5 кОм.

Схемы различного назначения
293
Когда вынесенный потенциометр регулятора усиления имеет максимальное со­
противление, управляющее напряжение Ее на выводе 3 перемножителя стано­
вится равным +10 В. При этом на вход усилителя поступает максимальный
сигнал, равный исходному входному е5 . Соответственно, когда потенциометр ре­
гулятора усиления установлен на нулевое сопропщление, сигнал на входе уси­
лителя номинально равен нулю. Любые переменные сигналы, которые можно
наводить на соединительные провода вследствие их большой длины, эф­
фективно подавляются благодаря большой постоянной времени используемого
фильтра нижних частот. 4
0.1μf +15v
r1
Усилитель Громкоговоритель
\Длина до 50 м
-15V
-=
м
~~~~~~~-г ~~~
Витая пара калибра 22
Вынесенный регулятор усиления
Elecfronic Design
Рис. 61.43
РАСШИРИТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ЭХОСИСТЕМ
Динамический диапазон эхос11сте~1 ~южет быть расширен при использова­
нии предварительного усилителя с регулируемым коэффициентом усиления.
В предлагаемой схеме в качестве пре.:rварительного усилителя с регулируемым ко­
э.ффициентом усиления, определяющего также полосу пропускания сигнала и его
шум-фактор, использован перемнож11те.1ь НА2556 фирмы Harris Semiconductor.
Эхосистемы в которых применяется пре.:rуснлитель с фиксированным коэффици­
ентом усиления, обладают узким дина~шческим диапазоном в связи с тем, что
близко расположенные объекты (малое врбtя возврата сигнала) создают сигналы
большой амплитуды, в то время как уда.1енные объекты (большое время возвра­
та) - намного меньшей. Одним из решений .Jанной проблемы является использо­
вание предварительного усилитеЛя, коэффициент усиления которого пропорцио­
нален времени. При этом усиление будет мало для близких объектов и велико для
удаленных. Предусилитель должен удовлетворять всем предъявляемым к нему
требованиям, таким как, например, ширина полосы пропускания и шумовые

Vo1
+15 v
R2
+
01
100k
5.1 v
1N751A
-15v
R1
200 k
-
-
02
С1
5.6 v
I Q.01μF
1N752A
-
-
-
-
Регулировка r.
усиления (ПЛ)
R
5
10k
Lln
2N3906
01
Log
•1
02
2N6901
+15 v
Slgnal о-__.....,.___________.
10k
R5
Vx
13
Vy
+15V -15V
117
НА2556
U1
-15v
r
Х oПset
R10. 20 k
16
1Rg, 20k
YoПset
-15v
Vout
Усиленный
RJ выходной
сигнал
1k (управляемый)

Схемы различного назначения
295
характеристики. Кроме того, добавление функции зависимости коэффициента
усиления от времени не должно приводить к ухудшению сигнала. Такой предуси­
литель может быть построен на основе ИС перемножителя НА2556. Эта ИС опре­
деляет полосу пропускания сигнала и шум-фактор, поскольку является един­
ственным компонентом на пути прохождения сигнала. ОУ HAS 177 и связанные
с ним элементы образуют источник фиксированного тока, величина которого (I)
равна V01 / R2 = 51 мкА. Коца переключатель S 1 находится в положении Lin
(Linear), а затвор транзист~а Q2 поддерживается на высоком уровне, то источ­
ник тока закорочен на ~земJtю» транзистором Q2 и коэффициент усиления пере-
1\.{Ножителя равен нулю. По завершении передачи исходящего сигнала потенциал
затвора Q2 снижается, и этот транзистор переходит в состояние с очень высоким
сопротивлением (почти разо~IКН}'Тая це!!ь ). Следовательно, начинается линейный
заряд конденсатора С 1 током от И С HAS 177. Напр~жение на С 1 нарастает от О до
5 В за 1 мс. На начальном участке этого нарастания, когда амплитуда возвращаю­
щегося сигнала очень велика. коэффициент усиления перемножителя мал, пото­
му что мало напряжение \тх· С течением времени напряжение Vх и коэффициент
усиления увеличиваются. так как ожидаемое эхо уменьшается по амплитуде. В ре­
зультате размах выходного напряжения перемножителя сохраняется постоянным
при больших изменениях вxo.:rnoro сигнала. Динамический диапазон расmиряет­
ся в соответствии с ве.111ч11ной входного сигнала в процессе линейного нараста­
ния, коlfорый при значениях пара..,1етров, указанных на схеме, превышает 60 дБ.
СХЕМА ДЕЛИТЕЛЯ ЧАСТОТЫ НА 2 НА ОСНОВЕ ИС 4013
Nuts and Volts
IN
с::-----iЗ
2
5
VDD
14
б7
VDD
I0,2μF
OUT
4
Рис. 61.45

296
Энциклопедия электронных схем
Эта схема действует следующим образо~1: первый импульс, приходящий на вход,
переводит выход в высокое логическое состояние, второй - в низкое. Напряже­
ние питания схемы может быть от 5 до 15 В.
//1
(а)
(б)
МЕТОД БОРЬБЬI С ПАРАЗИТНОЙ ЕМКОСТЬЮ
Триаксиальный
кабель
Electronic Design
Рис. 61.46
Экранированный кабель типа "витая пара~ (рис. 61.46) исключает влияние
синфазной емкости, но дифференrша..1ьная емкость при этом остается (а). Исполь­
зование триаксиальноrо кабеля позво.1яет исключить как синфазную, так и диф­
ференциальную емкости (б).
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
НА ОСНОВЕ ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
Примечание.
1. Резисторы и.меют допуск 5%.
2. Все конденсаторы керамические (исключени~ отмечено в п. 3).

О:!<!>
~:::i
i)"
c:J
<!>
(/\
с0·
:::i
~~
о..
-
~
+5 Vin
VG
GND
CR2
*СRЭ(rrрим. 4)
\nole 4)
-1....:.
С3
(прим. 5)
С2
(прим. 5)
CR1
(прим. 4)
С1
R1
(прим. 5)
1м
L ~R2
330
1
rl 012N3906 ~ R3
510
г·
t
1-
~ R4200
~С4
0.01 μF
4
1
1
82
7
U1
~ lM555
R5
1k
R5
15k
С5
0.001 μF
(1
х
/'t)
~
о:
"'ОQ)
(JJ
=.i
:s:
. I:.
:с
о
о
''::Х:Q)
(JJ
::i:
QJ
. I:.
/'t)
::i:
s
:а
N
\О
......

298
Энциклопедия электронных схем
З. Емкости конденсаторов С1, С2 и СЗ зависят от требуемого тока нагрузки.
Для 4слаботочного» варианта используют керамические конденсаторы емкос­
тью 0,022 мкФ (Рапаsопiс ECU-S1]223MEA или аналогичные), для «сильноточно­
го» - алюминиевые электролитические конденсаторы 10 мкФ на 25 В (Рапаsопiс
ЕСЕ-А 1EGE100 или аналогичные), обращая внимание на указанную полярность
в1<Лючения.
4. Тип диодов CR1, CR2 и СRЗ зависит от тока нагрузки.
Для ~малых» токов используют диоды типа 1N4148 или подобные, для 4боль­
"ШUХ» - маленькие диоды Шоттки, напри.чер типа 1N5158 или подобные.
Схема перекачки заряда с утроителе~1 напряжения может быть использована
для получения напряжения питания, необходимого для логических элементов,
в системе с питанием 5 В.
РЕГУЛИРУЕМЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ
Часто возникает необходимость регу.111ровать фазовый сдвиг или задержку
звукового сигнала. С этой целью можно использовать представленный актив-
MI
~Cl.
L..
-:t -100
(')
~
-е-
L..
s
a:i
д -200
10 Hz
100 Hz
1KHz
10 KHz
100 KHz
Частота
E/edronic Design
Рис. 61.48

Схемы различного назначения
299
вый фильтр с широкой полосой про~ускания. Его передаточная функция име­
ет вид:
T(s)=Vouт(s)/ VIN(s) =1 - sRC/.ус/(1+sRC/ Vс),
rде Vс - управляющее напряжение, V с >.О. Таким образом, этот фильтр имеет еди­
ничный коэффициент усиления для всех частот. Напряжение V с может использо­
ваться для изменения фазы СИ:ifала в теоретическом диапазоне - 180 :::; \lf :::; О.
В данной схеме левый ОУ в комоинации с аналоговым перемножителем образуют
инвертирующий фильтр нижних частот первого порядка, частота полюса которо­
го задается величиной управляющего напряжения в соответствии с формулой
roP = V с/ RC. Аналоговый перемножитель типа МС1495 обладает регулируемым
масштабным коэффициентом, который в данном случае для удобства принят рав­
ным О, 1. В качестве средней частоты f0 выберем среднегеометрическое значение .
частот звукового диапазона, то есть f0
= (20х20000) 112 = 633 Гц, и разместим на
этой частоте середину фазовой характеристики, где фазовый сдвиг равен 90°. Для
постоянного напряжения V с = 1 В, используя соотношение f0 = V cwo / 27t =
= V с/ 21t RC, можно опреде.111пъ. что постоянная времени RC равна 252 ~tкс. Если
выбратьR=10кОм,тоС=25нФ.
ДЛИННОВОЛНОВЫЙ ПРИЕМНИК ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ
Этот приемник предназначен ..1..1Я приема АМ радиовещательных програ~м радио­
станции Radio 4 в Соединенно~~ Королевстве на частоте 198 кГц с максимально
возможным качество~ звука. Он ~южет использоваться также для усиления про­
межуточной частоты или для прне-'tа АМ радиовещательных программ на других
участках длинно- или среднево.1новоrо диапазонов. Провод антенны через клем­
му SK1 и конденсатор малой е~1кости С 1 непосредственно подсоединен к входно­
му резонансному контуру (катушка L1 и конденсаторы VC1 и С3). Второй резо­
нансный контур (L2, VC2 и С8) ана.1огично подсоединен к выходу транзистора
TR2. Выходной сигнал TR3 подается на демодулятор, выполненный на ОУ I С 1-а,
а также на схему удвоения напряжения (схема ~диодного насоса~) на диодах D1
и D2, которая применяется для создания слабой отрицательной обратной связи -
АРУ. Если при детектировании амплитудной модуляции в качестве выпрямителя
используется диод, то для хорошей работы приемника необходимо, чтобы ампли­
туда сигнала (на детекторе) была не менее 0,5 В. Однако, если подключить пару
диодов к ОУ IC1-a (см. рис. 61.49), порог выпрямления снижается до нескольких
милливольтов, что приводит к повышению чувствительности демодулятора в сот­
ни раз. Вторая половина сдвоенного ОУ IC1-b - это просто усилитель звуковых
частот, коэффициент усиления которого регулируется потенциометром VR1. Ре­
зистор R13 и конденсатор С10, подключенные к его неинвертирующему входу
(вывод 5), представляют собой про~той радиочастотный фильтр и служат для уда­
ления из звукового сигнала напряжения частоты 198 кГц.

300
L1
4m7
lземляl
-
-
!Антенна!
SK1
VC1
6Ор
С1
15р
сз
100р
С2
100n
Everyday Practical Electronics
ov
А6
ЩепьАРУI
100ll.
Энциклопедия электронных cxef-J
С7
100n
R7
100k
~~I
ov
01
1N4148
а
R8
100k
Рис. 61.49 (l из~
СХЕМА ПОДАВЛЕНИЯ «ДРЕБЕЗГА)) КОНТАКТОВ
Представленная схема (рис. 61.50) задерживает прохождение сигнала размыка­
ния или замыкания переключате_1я на заранее заданное время (~ремя подавления).
Схема используется для предотвращения прохождения нежелательных кратко­
временных сигналов переключения («дребезга~). Такие сигналы возможны, напри­
мер, в случае датчика давления в трубопроводе, который, как предполагается, при
заданном статическом давлеюш до.1жен находиться постоянно либо во включен­
ном, либо в выключенном состоянии. Такой датчик может подвергнуться также
кратковременному воздействию повышенного (подобные явления иногда назы­
вают «Гидравлическими ударами~) или пониженного .давления за счет переход­
ных процессов, происходящих при резком закрытии или открытии вентилей. Ос­
новной принцип работы схемы прост: начало снгнала переключения инициирует
некоторую временную последовательность. Если сигнал переключения сохраня­
ется и после предустановленного промежутка времени подавления, то схема

Схемы различного назначения
Rlб
100k
V68
68р
С9
22n
С15
100n
С8
68р
---1--------'
А10
11<5
Everyday Practical Electronics
R15
10k
+22V
APPROX
SК21SКЗ
OV!E
301
Рис. 61.49 (2 из 2)
пропускает его на выход. Еслп же по истечении заданного времени сигнал отсут­
ствует, то переключающий сигна.1 считается обусловленным какими-то переход­
ными процессами, и схема не пропускает его на выход. Внешне это выглядит так,
как если бы никакого переключаюшего сигнала не было. Время подавления выби­
рается достаточно большим, чтобы .1ать возможность затухнуть колебаниям ос­
новноrо давления и другим переходны~~ процессам.
Примечание.
Переключатель SW1 показан в положении с нормально разомкнутым пере­
ключателем/датчиком давления, при работе с нормально замкнутым переклю­
чателем/датчиком давления SW1 нужно перевести в противоположное поло­
жение.
Логические элементы от Q1A до Q1D - это части интегральной схемы типа
7492.
SW2 - это малогабаритный DIР-перек.лючатель на 4 rюложения.

302
Энциклопедия электронных схем
,------+
1
1 5 В о~и~~:~:ика
11~
-
1
1
-
1
1
}Контакты На
1
1 реле,
1
o---fO группа А внешнюю
1
1
схему
1.J
1
J ~}к:~е~
o---J-o группа В
_____
_.
Реле
NASA Тech Briefs
Рис. 61.50
ЭМУЛЯЦИЯ РЕЗИСТОРА, УПРАВЛЯЕМОГО НАПРЯЖЕНИЕМ,
С ПОМОЩЬЮ УМНОЖИТЕЛ~
Ее
w
-t-1''
АО835
R
Vjn
'2
1=;1;,
Ее =Х1 -Х2
W- z=-Ее\'111
L'
J. = Z - W или=(Е,)(Viн)
in
R
UR
R. =Vin=
Vin
=~
in
Iin (%)(~2-) (tf)
К =R (_Q_J
in
Ее
E!ectronic Design
Рис. 61.51

Схемы различного назначения
303
Двух- или- четырехквадрантный умножитель можно спроектировать так, чтобы
смоделировать резистор, сопротивление которого будет·определяться отношени­
ем фиксированного резистора и управляющего напряжения. Если построить ис­
точник тока, управляемый входным напряжением V1N (подачей сигнала на вход_
У2), который будет также влиять на напряжение V1N (посредством соединения
вывода У2 с Z), то вход У2 будет эмулировать резистор с передаточной функцией
RIN = R (U/Ее). Один ;1з вывоiов этого эмулированного резистора должен всегда
соединяться с ~землеи~.
СХЕМЫ ПИТАНИЯ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ ИС NE602
С1
1
V+
4.5 -8V
R1
1500
r__
+
..._8
С2
1
Electrtmics Now
NE602
з
(а)
(r)
V+
• +9V
(6)
2
V+
9-18V
(в)
V+
r-' --- --e -- ---o 9-28V
+
г
Рис. 61.52
Примечание. Номиналъ~ конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
Существует несколько способов подвода питания к интегральной схеме NE602.
Например, можно включить последовательно резистор между источником питания
и ИС NE602 (варианты а и б), стабилитрон (в) или регулятор напряжения (г).
Резистор R1 должен ~беспечивать получение на выводе 8 ИС NE602 напряжения
4,5-8 В, потребляемый микросхемой ток составляет 2,4-2,8 мА.

304
· Electronics Now
Энциклопедия электронных схем
СХЕМЫ ВЫХОДНЫХ ЦЕПЕЙ ИС NE602
gх
-
:г
а3о..
u;::=
~щ
z
:г
Q_
u;::=
~w
z
N
о
\:>
w
z
('11
С1
\О
w
z
Рис. 61.53
Примечание. Номиналы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).

Схемы различного назначения
305
На рис. 61.SЗ'показано, как можно в зависимости от вида использованной схемы
пропустить от ИС NE602 на выход либо все частоты, либо только разностные или
суммарные.
Popu/ar E/ectronics
СХЕМЫ ВЫХОДНЫХ ЦЕПЕЙ ИС NE602
ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ
t/fi
L1
З.ЗμН
Выход
через фильтр
--т---С1-~ I ни~них частот
С2
T·001μF
.001μF I
'::'Выход
'С1
С2
через фильтр
5бОрF
560pF
нижних частот
L--)~1--(--о
!11,~~
/
Рис. 61.54
В зависимости от ситуашш ~южно использовать выход через фильтр верхних или
нижних частот.
ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ИС NE602
ВходРЧ
< 70mV RMS
1 С1.01μF
(J1
гi2 2.__N_E--60_2_
t .osμF
Popu/ar E/ectronics
ВходРЧ
С1
. 05μF
2-
U1
NE-602
Рис. 61.55
Примечание. Первичная обмотка трансформатора Т1: 4 витка эмалированного
·провода калибра 28 на тороидальном сердечнике типа Т-50-6 или Т-50-2 фирмы
'Атidоп Associates; вторичная обмотка: 20 витков эмалированного провода калиб­
ра 28.

306
Энциклопедия электронных схем
С интегральной схемой NE602 можно использовать различн'Ь1е входные цепи
с несимметричным входом, в том числе широкополосные входы с емкостной
и трансформаторной связью.
НАСТРАИВАЕМЫЕ ВЫХОДНЫЕ ЦЕПИ ИС NE602
Выход
Popu!ar Electronics
·Рис. 61.56 (а)
Примечание. Первичная обмотка трансформатора Т1 (PRI) - 33 витка эмалиро­
ванного провода калибра 28 на тороида.1ьншvt сердечнике типа Т-50-2 или Т-50-6;
вторичная обмотка - 5 витков эмалироваююzо провода калибра 28.
Настроенная выходная цепь такого пша будет пропускать на выход только
полезный выходной сигнал.
Popular E!ectronics
"·------..
С2
.OSμFJ
"
5
С1
100pF
Рис. 61.56 (6)
Примечание. Катушка L 1содержит33 витка эмалир.ованноzо провода калибра 28
на тороидальном сердечнике типа Т-50-2 или Т-50-6.
Приведена схема несимметричной выходной резонансной Цепи.
КОНФИГУРАЦИИ ВЫХОДНЫХ ЦЕПЕЙ ИС NE602
На схеме показаны: (а) простейшее несимметричное подключение без согласова­
ния импеданса, (б) несимметричное подключение к нагрузке в виде согласующе­
го ВЧ трансформатора и (в) симметричное подключение, и.спользуемое для луч­
шего подавления на выходе входного сигнала и сигнала гетеродина.

Схемы различного назначения
307.
4
NE602 S С1
}
(Такили Н:--4 --с
1
11
1
[
~5 т111[
наоборот} .....5
___.,.___.
~
(а)
(6)
(в)
Radio-E!ectronics
Рис. 61.57
ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ВЫХОДНЫЕ ЦЕПИ ИС NE602
(а)
(6)
Popu/ar Electronics
U1
НЕ-602
Рис. 61.58
Примечание. Первичная oб.\tamr:a - 50 витков эмалированного провода калибра 30
на тороидальном сердечниr:е mzma Т-50-2 или Т-50-6; вторичная обмотка - 8 вит­
ков эмалированного провода r:а.шбра 30.
На схеме показаны два варианта выходных цепей: с емкостной связью (а)
и. трансформаторный выход (б).
ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ИС NE602
Известно множество методов подачи сшнала на ИС NE602, на рис. 61.59а-61.59е
показаны некоторые из них. При этом допускается применение простых нерезо­
нансных методов (а и б). Если .нужно настроиться на определенную частоту, то
можно использовать резонансный LC контур с незаземленными подстроечными
конденсаторами (в и г) или с заземленным переменным конденсатором (д), а так­
же управляющее напряжение, подаваемо~ на варикап (е).

308
Энциклопедия электронных схем
о
)
ВходРЧ с2-
.047
2
С1
.047J
ВходРЧ
Входl"~
NE602
NE602
2
(а)
С1I
(6) .
.047
С2
2
С1I
. 047 ":;"
Осн~вная
настройка
-: :-
':"
-
NE602
(r)
входРЧt''. __".g_;_7_,J~c-;;::-i-N-E_s_o_2_.
(д)
Electronics Now
R2
10К
Точная
настройка
RЗ
1К
R1
NE602
С5
.047
(в)
~
Напряжение
настройки
5ОК
Грубая
настройка
+
(е} r~
Рис. 61.59
Примечание. Номиналы конденсаторов у]{азаны в микрофарадах (мкФ).
КОНФИГУРАЦИИ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ ИС NE602
":"
(6)
_Radio-Electronics
Рис. 61.60

Схемы различного. назначения
309
В схемах (рис. 61.60а-61.60в) используется несимметричная связь: без согласования
импеданса (а), с индуктивным (б) и емкостным (в) согласованием. В схеме (г) при­
меняется балансная входная цепь, способствующая ослаблению второй гармоники.
РЕЗОНАНСНЫЕ ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ИС NE602
(а}
(6)
(в)
#
сэ
Входц•70рF 11 L1
......
С2~ С1
ВходРЧ
1
-~
100pF
L1
С2
100pF
С1
200pF
Popular E/ectronics
Примечание.
С5
20pF
сз
270pF
сз
1.05μF
2
С4
J.05μF
2
С4
.05μF
Рис. 61.61
На рис. 61.61а: L 1 - 5 мкГн (33 витка эмалированного провода калибра 28 на
тороидальном сердечнике типа Т-50-2 u.ш Т-50-6, с отводом от 7 витка снизу).
На рис. 61.61б: L 1 - такая же, как в схеме (а), но без отвода.
На рис. 61.61в: L 1 - 33 витка'эмалироваююго провода калибра 28 на тороидаль­
ном сердечнике типа Т-50-2 или Т-50-6, L2 - 5 витков эмалированного провода
калибра 28 поверх катушки L 1.

310
Энциклопедия электронных схем
На рис. 61.61 показаны три варианта резонансных входных цепей. В схемах
(а, б) используется резонансный контур, включающий в себя соответственно ка­
тушку с отводом и без отвода; схема (в) характеризуется большой гибкостью на­
стройки, которая может применяться в различных ситуациях.
E/ectronic Oesign
ИНТЕРПОЛИРУЮЩИЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ
ДЛЯ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ
N
100k
N
1D
100k
м
12.39k
12.39k
м
100k
1.75k
1k
1.75k
Рис. 61.62
В этой простой схеме интерполирующего фазовращателя для получения посто­
янной по амплитп~е и линейной тазовой характеристики параллельно потенцио-
меТрУ. Х подключается отри'цательное сопротивление.
УПЧ НА 30 МГЦ И ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ СВЯЗИ
НА ЧАСТОТЕ 10 ГГЦ НА ДИОДЕ ГАННА
Блок, показанный на рис. 61.63, состоит из усилителя· ПЧ и детектора на ИС
TDA7000, усилителя звуковой частоты на ИС LM386, схемы модулятора на ИС
СА3130, источника питания диода Ганна (U7), который может модулироваться
сигналом звуковой частоты для создания широкополосной частотной модуля­
ции, и регулятора напряжения на 1О В.

Схемы различного назначения
[
t:{
о
х
т
тт
13 Amateur Radio Тoday
(\3
>:S:
о
'
а.
~I
""-u~-1~.........-~
...____,....,.,~
...
N
...
а:>
u:I
~-----+---11'-+--Ч~
1-J
~~ ~~
r----"-:н
-~;
u:>
1
,f-------1
.,.
i
vo
1
>
о
+
"
""
";i: t--_ .. . ." NV-...
;:,_ ,
"'"
tt;
Е
Ir
.!1
:jj
1-
1-
:s:
:s:
а.
а.
ф
ф
~~
·~ (')
:s:
,.,",
........
>
о
"
~
1
N"',., ....
uo
k
rо
о
311
Рис. 61.63
Примечание. Потенциометр R20 и резистор ~select*~ расположены вне платы.
Номиналы конденсаторов на схеме приведены в пико- и нанофарадах (pF и пF),
остальные (без единицы измерения) указаны в микрофарадах.

w
-
N
w
I
..i::
:s
sо
:J
('[)
):J
:s
::о
UJ
:::з
('[)
q
-о
о
I
I
ст
х
n
><('[)
~

Схемы ·различного назначения
313
Примечание.
CF - керамические фильтры типа Тоkо CSFE Wtи аншюгичные.
Контур L* настраивае,тся конденсатором 100 пФ на частоту 1О,7 МГц.
Неиагруженная доброmность (Q0 ) равна 75 (для Тоkо No. КАСS К586 НМ или
эквивалентного ему).
СХЕМА УСРЕДНЕНИЯ сиrНАЛА
--- ----.·
Входной
сигнал
С1
0.1~F
Electranics Now
R1
20К
+12V
R2
100К
R4
100К
01
1N914
С2
1μF
+
R5
1К
Выход
Рис. 61.65
На рис. 61.65 первый операшюнный усилитель (IC1-a) включен по схеме инвер­
тирующего усилителя, коэффнuнент усиления которого регулируется перемен­
ным резистором R2 и может .юстнгать 5. Второй ОУ (IC1-b) подключен по схеме
однополупериодного выпрюште.1я. а выходной фильтр (R5, С2) сглаживает пуль­
сации.
РЕrУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА (0-5 А)
Описываемый источник (рис. 61.66) вырабатывает ток, регулируемый в интерва­
ле 0-5 А, при допустимом диапазоне напряжений 4-30 В. Благодаря использова­
нию 12-разрядного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), источник может
управляться цифровым сигналом. Прш1ененный в схеме импульсный понижаю­
щий стабилизатор (IC1) более эффекшвен, чем альтернативный вариант источ­
ника тока с последовательным регулирующим транзистором. ИС IСЗ представ­
ляет собой усилитель сигнала датчика тока, включенного в цепь выходного
плюсового провода. В данной схеме I СЗ принимает сигнал о величине выходного
тока в виде падения напряжениЯ на резисторе RS и вырабатывает пропорциональ­
ный ему сигнальный ток на выводе 8. Напряжение обратной связи регулятора (на
выводе 1 l С 1) формируется ЦАП и корректируется током обратной связи от IСЗ,
который протекает по R2 и RЗ. Эта обратная связь по току противодействует

UJ
со
-
36V
~
ф
(")
а
Vjn
:::i
С2
n·
Q
I220μF
ф
(/)
-
с.а·
:::i
ILIM
L1
47μ,Н
Rs
7230-09
0,03 Ом
Выключение
О-5А
D1
С3+
Обратная
MBR745 470,Fl
связь
Vc
(MotorolaJ
R1
Vsw
-
-
2.7k
С1
-
7Vcc-o зБ v
0.1μ,FI
МАХ507
8
Out
-
/С2
w
I
~
МАХ472
:s:
:А
/СЗ
:::i
Vout
о
:::::J
4
(J)
]::J
_CGND
Vss_i _
:s:
::о
-
-
w
:::i
-
(J)
21-
CLR
~-о
о
I
I
l
ст
><
.!'
о.
12
n
><
DGND
(J)
-
~
°'о.

Схемы различного назначения
315
любому изменению тока нагрузки, вызванному изменением его сопротивления.
ИС ЦАП (IC2) определяет выходной ток источника, вырабатывая напряжение от
О до 1·0 В, величина которого обратно пропорциональна коду (цифровому сигна­
лу, задающему управляющее напряжение). Код FFFнEx (10 В от ИС IC2) создает
ток О мА, а код ОООнЕх (О В от ИС IC2) создает ток 5 А. Эта схема может быть
изменена для других диапазонов выходного тока (IsouRcE) в соответствии с соот­
ношением:
ISOURCE = 2217 [VFB(R2 + RЗ) - (RЗ VDAC)] / R2R3,
где VFв = 2,21 В, а Vолс может изменяться от О до 1о·в.
'
.
Требуемый диапазон из~1енения IsouRcE опреде.1:яет зн'ачения R2 и RЗ: Vолс =
= 1О В ,цля его нижнего значения и Vолс = О В - для верхнего. Подстановка этих
наборов значений в выражение для тоt<а дает два уравнения, при одновременном
решении которых получаются значения сопротивлений R2 и RЗ.

ГЛАВА 62
CXEMbl СМЕСИТЕЛЕЙ
RF Design
СМЕСИТЕЛЬ НА ОСНОВЕ УСИЛИТЕЛЯ MMIC
Сиг~
РЧ ----i
Rcb
-~"'",....-V+
РЧ
дроссель
>--_._ _- -i ~ыход
Рнс. 62.1
Представлена схема простого 01ес1пе.1я. построенного на основе усилителя
MMIC.
СМЕСИТЕЛЬ СТЕРЕОСИГНАЛА ТИПА JAMMIX
На рис. 62.2 представлена схема смеснте.1я типа JamMix. Заметим, что исполь­
зованы девять из десяти ОУ пяти ~шкросхем типа МС1458С. Через гнездо ~ин­
струмент~. а 1) сигнал подается на 1с1-а, неинвертирующий буферный усили­
тель с коэффициентом усиления 2, который определяется сопротивлениями RЗ
и R4. Усиленный сигнал подается на усн.штельный каскад ЗЧ на IC1-b, усиле­
ние которого регулируется потенциометром R6. Такое расположение регулятора
R6 в схеме обеспечивает хорошее взан~юдействие его с регулятором громкости
гитары. Как только размах выходного сигнала I С 1-Ь превышает 2 В, светодиоды
LED 1 и LED2 начинают светиться и ~обрезают~ аудиосигнал, создавая высоко­
качественный эффект ~дисторшн~ (distortion - искажение). Потенциометр R1О
регулирует уровень выходного сигнала каскада искажений IC4-a, с которого сиг­
нал подается на сдвоенный потенциометр (R14a и R14b). Усилители с единич­
ным усилением ICSa и ICSb передают сигналы на суммирующие усилители IC2-b
и I СЗ-Ь, которые выдают сигнал на внешнюю нагрузку, подключенную к выход­
ному гнезду стереосигнала ~выход~ 03). В качестве нагрузки можно использо­
вать либо головные стереотелефоны, либо дополнительные внешние каскады

С1
.047μF
~----------"-"!
R2
220К
•J2
R17
С6
С2
100pF
АЗ
10К
В
101<
04711F
~!~:~ .~~р1_
R25
10К
С9
.04711F
С\О
R26
100pF
·22ок
/(,~· 11
Ш МС1450С
IСЗ-а
1/2 МС1458С
R27
10К
R28
10К
R6
100К
Усиле­
ние
RЗО
4.7К
IC1·b
1/2 МС1458С
5
no С4
:.' 20К 100pl
112:1
IOK
з
JЗ
IC4-a
1/2МС1458С
А12
10К
А13
10К
R148
100К
Баланс
~g~с11. R32 г-_f'ОП
~7___2.. .. .. .2~
i
IC1-IC5
МС1458С
2 /N-a OUTЬ 7
З IN+а IN-b б
IN+b S
-['Т'~~с~с:
В2
1
4
1--°~-1~
"='
S1b
VEE

318
Энциклопедия электронных схем
усиления звука. ОУ IC2-a и IСЗ-а- неинвертирующие усилители, каждый с коэф­
фициентом усиления 2, выходные сигналы которых смешиваются с сигналом ин­
струмента в усилителях IC2-b и IСЗ-Ь, также имеющих коэффициент усиления 2.
СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ ·нА ИС NE602
Electronics Now
С4
Основная настройка
r----<i.__~ll-'-+--t1r-----...() +9V DC
-:f
рис.. 62 .3
В схеме (рис. 62.3) преобразовате."IЯ частоты РЧ диапазона или смесителя показа­
но использование И С NE602 в радиоприемной аппаратуре. Значения элементов
зависят от рабочей частоты.
СМЕСИТЕЛЬ ЗВУКОВЫХ сиrндлов
Смеситель звуковых сигналов представляет собой схему, объединяющую звуко­
вые сигналы от двух или более источников в одном канале. На рисунке показан
смеситель, построенный на интеграл:ьной схеме LM3900 CDA. Работа схемы oc-
IllJ.Ui\Ш\ Ш\ ~УМtтШр~ч~ашш сиrналов трех вхоАных 1'епей1 состоя~их из резисторов
RЗ, R4 и RS, которые соединены с входными сигналами (VINP V IN2 и V IN3). Все
резисторы подключены к инвертирующему входу усилителя CDA. Коэффициент
усиления приближенно определяется по формуле:
Av=R2/Rx,
где Rx - это сопротивление соответствующего .входного резистора. Выходное на­
пряжение записывается в виде:
vо= R2 [(V!Nl / RЗ) + (VIN2 / R4) + (VINЗ / RS)].

Схемы смесителей
v..... !
)+
С1
RЗ
"="
4.7
10К
VR!,
)+
С2
4.7
v..,!
)+
сз
4.7
Popular Efedronics
С4
.1
R4
~
10К
tt--- .__ +12VDC
R5
10К
R1
1М
-12VDC
R2
100К
4
С5
4.7
+(---о)
319
vo
Рис. 62.4
Примечание. Номииа,лы конденсаторов указаны в.микрофарадах (мкФ).
Если R2 сделать перб1енню1, то этот потенциометр можно будет использовать
в качестве общего регу.~ятора ус1L1ения смесителя звуковых сигналов.
ДВУХКАНАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ЗВУКОВЫХ сиrнАЛов
Первый с,
входо--J
Второй cz
входо--J
Общий
Everyday Practical E/ectronics
-- ---- --- ---<)+ve
сз
1μ Выход
:>--~!-=<>
Рис. 62.5
На рисунке показана схема двухканального смесителя на ОУ. Коэффициенты
усиления для каналов 1 и 2 рав.ны соответственно RS/R1 и RS/R2. Типичные
значения сопротивлений R1 и R2 - от 2,2 до 22 кОм, а RS - от 10 до 100 кОм;
ОУ - любого подходящего типа, например 741 или какой-либо из его вари­
антов.

320
E/ectronics Now
Энциклопедия электронных схем
СХЕМА СМЕСИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ИС NE602
сз
365pF
С1
47pF·
.-----~1V+
+
I
C7
10
Рис. 62.6
Примечание. Номииа,лы коидеисатороо У"'азаиы в микрофарадах (мкФ).
В данной схеме ИС NE602 испо.1ьзуется в качестве смесителя общего--назначения.
Величины элементов зависят от рабочей частоты; на схеме указаны значения для
частоты 4 МГц. Следует оп1еппь. что в выходной цепи сигнала РЧ не показан ·
фильтр ПЧ. Подобный фи.1ьтр необхо.Jпм для выделения 1:Ребуемого сигнала
и ослабления всех остальных.
\

ГЛАВА 63
СХЕМЫ ДЛЯ МОДЕЛЕЙ
ЗВУКОВОЙ сиrндл ДЛЯ МОДЕЛИ ПОЕЗДА
Popular Electronics
, .- --- -...
1
f
+sv------1~,._---"',.,,.,~~+4{--i.
2
з
4
5
R1
10К
81
Геркон
uэ
,•
С2 ':'
100
16
U2
ISD1000A
б
9
10
~==~_.~~2~
~3~~~-----f
+5V
+
U1
7805
G
CS АЗ
10 1..2К
С1 ~·
470~1
сз
.1
14
R4
1-------с;._10К
2
+
i81
1
1 7.2V
..!...
Рис. 63. l
Примечание. Номиналы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
Эту схему можно встроить в модель вагона поезда, и она будет издавать любой
звук, записанный в микросхеме ISD1000A. При использовании этого устройства
в моделях железных дорог возможна имитация гудка тепловоза. Схема монтируется
на дне вагона. Когда ~звуковой~ вагон приближается к переезду, геркон S1 кратковре­
менно замыкается (благодаря полю магнита, который должен быть установлен под
11-593

322
Энциклопедия электронных схем
железнодорожным полотном) и запускает некоторую временную последователь­
ность, включающую гудок. Прежде чем использовать интегральную схему для
записи и воспроизведения звука ISD 1ОООА, ее необходимо сначала запрограмми­
ровать. Для этого следует собрать макет, приведенный в рекомендациях по при­
менению интегральной схемы. Звук, запнсываем:ый в микросхему, необходимо
представить в цифровом виде. Установ.1енное на дне вагона гнездо (такого же
типа, какие используются для подключения головных телефонов) выполняет
две функции: заряжает В1, NiCd батарею на 7,2 В, а также позволяет выключить
схему.
шим КОНТРОЛЛЕР. МОДЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРоrи
Предлагаемый регулятор скорости ~ю.Jе.1и железной дороги с использованием
широтно-импульсной модуляции (ШИ~1) по характеристикам намного превос­
ходит аналогичные традиционные контроллеры реостатного типа. Он обеспечи­
вает более точное управление скоростью поезда. Микросхема таймера IC1 (типа
555) генерирует импульсы частотой 80 кГц. Последовательность экспоненциаль­
яо нарастающих импульсов, создавае~1ая на конденсаторе С3, подается на компа­
ратор IC2, порог сравнения которого за.Jается потенциометром VR1, имеющим ло­
гарифмическую зависимость. Выхо.Jной сигнал I С2 инвертируется элементами
IC3a и IC3b и поступает на выхо.Jной каскад на транзисторы TR1 и TR2. TR2
потребляет мощность до 1 Вт при токе .Jo 2 А при работе в режиме насыщенного
ключа. Диод D2 предназначен .1-lЯ зашиты схемы от противо-ЭДС, возникающей
в двигателе поезда. Для зашиты от короткого замыкания в выходную цеиь после­
довательно включено сопротнв.~енне 0.5 Ом (R8/R9). Когда ток достигает вели­
чины -1,2 А, транзистор ТRЗ вк.1ючается. Это переводит выход 1О RS-триггера
(IC3c и IC3d) в низкое состояние. Светодиод D3 загорается, указывая на пере­
грузку, а TR1 выключается сиrна.10~1. прошедшим через инверторы. Конденсатор
С4 вносит небольшую временную за.Jержку для сигнала от транзистора TR3
с целью исключения ложных срабатываний. Нажатие кнопочного выключателя
S1 вызывает подачу на ~непокорный• .Jвнгатель короткого импульса повышенно­
го напряжения.
СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ МОДЕЛИ СПОРТ~вноrо АВТОМО&ИЛЯ
Эта простая схема (рис. 63.3) может быть встроена практически в любую модель
спортивного автомобиля, чтобы сделать ее более реалистичной. При этом не важ­
но, работает ли сама модель от батарей или нет. В схеме используется 14-разряд­
ный двоичный счетчик типа CD4020, управляющий В!>шолненными на светодио­
дах указателями поворота (D5 - D8), задними фонарями (D9 и D1 О) и фарами (D11
и D12). Счетчик I С 1 запускается от генератора на однопереходном транзисторе TR1.

+12V
01
1N5400
k
А
S2
Сброс~
С4
10n
с ...__L-.L..---_
~
Перегрузка
с

324
э·нциклопедия электронных схем
05
07
09
011
R7
R8
06
08
010
012
2k2
2k2
L___J
L____J
L____J
Оранжевые - Красные
-
Желтые-
указатели
задние
фары
поворота
фонари
011
Everyday Practical Electronics
Рис. 63.3
Красные задние фонари и же.пые фары потребляют небольшие токи, которые
постоянно подводятся через резисторы R7 и R8. Для большей реалистИ:чности эти
токи можно увеличить, уменьшив резисторы R1 и R2, чтобы имитировать подачу
сигнала фарами и сигнал тор~юження на задних фонарях. Указатели поворота мо­
дели при включении мигают. в связи с этим катоды светодиодов DS - DB подклю­
чены к другому выходу 11нтегра..1ьной схемы IC1 (выход QЗ, вывод 7). Когда ано­
ды этих светодиодов подк.1ючаются к положительному выводу и~точника
питания через резистор RЗ 11.111 R-1 11 соответствующий выход счетчика, они начи­
нают мигать с частотой, задавае~юй выходом QЗ. В результате сначала мигает одна
группа указателей, затем другая 11 да..1ее обе вместе. Схема питается от батареи
напряжением 9 В типа РРЗ или ~IN 1604. Небольшой движковый переключатель
S 1 может быть смонтирован в ..1Ннще модели.
СИГНАЛЬНЫЕ ОГНИ ПЕРЕЕЗДА В МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ.
Схема предназначена для использования в модели железной дороги, она имитиру­
ет мигающие сигнальные фонари железнодорожного переезда. Схема запускается
герконом S1, расположенным в основании пути и срабатывающим под воздей­
ствием поля магнита, закрепленного в нижней части проходящего поезда. При
этом запускается таймер-одновибратор IC1, управляющий составным транзисто­
ром (пара TR1 и TR2), и загораются желтые светодиоды D1 и D2. Кроме того,
начинает работать схема мультивибратора на транзисторах ТRЗ и TR4, заставля­
ющая светодиоды DЗ - D6 поочередно мигать с периодом -6 с в течение.времени,
достаточного для прохождения поезда. Большей реалистичности можно добить­
ся, если на каждой стороне переезда использовать отдельный набор светодиодов.
Для моделей масштаба ~оо~ наилучшими являются светодиоды диаметром 3 мм.

+9VТО
+12VO.C.
R1
100k
SI
Геркон
CI+
10μ
+v н~;т
1111
7 ш.!я.1
~ 1(11\(,
11 IH
( 11' w.-" Jr\ /-.....; .;.. .,.
R4
330!!
03
сид,
красн.k
N!\
1.11111
04а
~сид,
красн. k
ТRЗ
ВС108С
01
D2
СИД, ~ СИД, ~
оранж. k
оранж. k
С2
22р
+
NI\
ltxJll
"'IOOk
DS
сид,
красн. 1<
сз
22}1
+
148
33011
06а
~СИД,
красн. k
TR4
вс1оес

326
Энциклопедия электронных схем
СХЕМА ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА
ВПЕРЕД-НАЗАД
-
i 1000μ
l 1бV
IC1 =74LS02 ...
0
~.. /
с
I
~··1
I
D
®
Elektor Electronics
Рнс. 63.5
Схема позволяет модели поезда цик.111ческ11 двигаться по пути вперед-назад. Ког­
да поезд двиЖется слева направо по путн. схематически изображенному в нижней
части рисунка, нижний рельс D подключен к положительному выводу источника
питания. После того как поезд пройдет .11Ю..1 D 8, он остановится. Поскольку локо­
мотив, проходя через разрыв рельса, закоротит диод, то на участке рельса В воз­
никнет короткий положительный импульс напряжения. Этот импульс использу­
ется для переключения схемы на IC1 (с двумя устойчивыми состояниями), после
чего светодиод DЗ гаснет, а конденсатор СЗ начинает заряжаться. Когда напряже­
ние на конденсаторе достигает достаточно высокого уровня, транзистор Т1 откры­
вается и реле срабатывает. В результате полярность рельсов С и D изменяется на
противоположную. Тогда диод D 8 открывается, и поезд трогается в направлении
пункта А. При этом рельс С подсоединен к положительному выводу источника
питания, и, когда поезд пройдет диод DА' положительный импульс напряжения
возникнет на участке рельса А. Данный импулье используется для обратного

Схемы для моделей
327
переключения двухстабильной схемы, после чего светодиод DЗ загорается, а реле
выключается. Когда контакты реле снова изменят полярность рельсов С и D на про­
тивоположную, диод D л откроется и поезд снова начнет движение в направлении
пункта В.
ПРЕРЫВАТЕЛЬ ТОКА СИГНАЛЬНЫХ ЛАМП ДЛЯ ПЕРЕЕЗДА
В МОДЕJIИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Popular Electronics
+12V
R1
221(
R2
,"
Рнс. 63.6
Эта простая схема может обесп~ппь мигание ламп накаливания, используемых
для сигнализации на же.1езно.J:орожном переезде в модели железной дороги.
Electronics Now
ИМИТАТОР ЛАМПЫ СВЕТОФОРА
В МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
На
Рнс. 63.7
На рисунке показана схема мед:Ленного вк.1ючения и выключения лампы, управ­
ляемой с помощью заряда и разряда конденсатора. В качестве регулирующего
элемента в ней используется мощный транзистор типа TIP120. Напряжение на
лампе всегда на 1,2 В 'ниже, чем напряжение на конденсаторе. При замыкании

328
Энциклопедия электронных схем
ключа конденсатор постепенно, в течение нескольких секунд, заряжается, вызы­
вая повышение напряжения на лампе. Когда ключ размыкается, конденсатор мед­
ленно разряжается, и напряжение на лампе снова снижается. Желаемого эффекта
можно добиться экспериментальным подбором параметров элементов. Емкость
конденсатора влияет как на время нарастан11я, так и на время спада напряжения,
а от сопротивления резистора зависит то.1ько вр~мя нарастания. В обоих случаях
большие значения величин приводят к за~1едлению процесса. Транзистор TIP120,
конечно, должен монтироваться на радиаторе. Обратите внимание, что его мон­
тажное отвфстие соединено с коллекторо:-..1 (и, следовательно, с шиной +12 В).
СХЕМА СВЕТОВОЙ сиrНАЛИЗАЦИИ ПЕРЕЕЗДА
в МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРоrи
U2
7808
G
+
}
к источнику
питания
железной
"------------о дороги
R1*
+
с1·
*См. таблицу
Popular Electronics
4
3
2
5
С2
R2
10К
, Рнс. 63.8
Примечание. Номиналы 'Конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
Таблица 63.8
R
Период переключения
Cl=10мкФ
С2 = lООмкФ
lOOK
220К
470К
lMPEG
2с
Зс
6с
15с
16с
ЗЗс
10с
115с

Схемы для моделей
329
Эту схему можно использовать для управления сигнальными огнями переезда, вы­
полненными на основе светодиодов. Важной особенностью схемы является то, что
она включается герконом, срабатывающим при приближении поезда. Для изменения
периода переключения огней можно воспользоваться приведенной таблицей.
СИГНАЛ КОНТРОЛЯ ПУТИ В МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
SVDC
Рори/аг Electronics
+
С1_
.1 """""
т~
1 LED1
R2
470.Q
RЗ
3900
Рис. 63.9
Примечание. Номина.1Ь1 конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
Схема п9строена на основе 11 С таймера типа 555 (U 1) и работает от источника
питания 5 В, чтобы обеспечюъ совместимость с цифровой логикой. ИС можно
перевести на напряжение питания 12 В с помощью увеличения сопротивлений
резисторов R2 и RЗ. Детекшроынне прохода поезда осуществляется фотоприемни­
ком РС1, который должен быть оюнтирован между рельсами на уровне или не­
сколько ниже уровня шпа.1. Ес.1н схе~1а используется в условиях недостаточного
освещения, то прямо над фотопрнбш11ком должен быть установлен небольшой
источник света. Переменное сощюп1в_1ение R4 настраивается таким образом, что­
бы схема срабатывала прп перекрытии фотоприемника поездом. Резистор R1
ограничивает ток, поступаюшиii на РС 1 при установке потенциометра R4 на ми­
нимальное значение сопротив.1ення. Переме)Iный резистор R4 также может быть
настроен так, чтобы при прохож..Jенни каждого отдельного вагона поезда кратко­
временно изменялся цвет излучения .~вухцветного светодиода LED1, что свиде­
тельствовало бы о движении поез.Jа. У.~обно использовать две схемы, в начале
и в конце пути. Они будут инфор~шровать о том, что поезд начал движение. Све­
тодиод LED1 монтируется на панели управ.1ения. Схема рассчитана так, что в от­
сутствие поезда горит зеленый сигна.1. КоГ.Jа поезд перекрывает фотоприемник
РС1, ИС U1 переключает светодиод LED1 на красный цвет, что указывает на при­
сутствие поезда.
СТАРТОВЫЕ ОГНИ ДЛЯ ГОНОК
На рис. 63.1 О показана схема сигнального устройства для оборудования старта
с тремя красными и тремя зелеными стартовыми огнями. Схема может питаться

~ ,.------------
\IJ
S1
Клеммы
-=r:...
\IJ
~
IN
IC1
оuт
+12V
С)
Q
блока
7812
Q
управления
Старт
"'\)
сом
02
а
18V · 2.-:JV
С2
1N4001
(")
0μ01
а
~
RLBI
(")
NoС
9_
RLAI
NIO
ГТt
со
OV
(")
а
----------- ---
::::i
Ej"
RI
R2
R4
TR1
R7
R9
R11
RIЗ
ТАЗ
IM
47k
2k2
ЗЗk
2k2
15k
2k2
ВСУ72
ВСУ72
11'>
111n
Rl4
4kf
~h1
4k7
-=i
Rl.A2
NIC
~
w
12
I
J::
сз+
s
RЗ
RB
R12
RIB
~
2211
10k
10k
10k
16V
R6
'
о
lk
DЗ
IN4001
:::::J
,,
(J)
J:i
s
::а
w
::::i
(J)
7'
R15
R16
R17
R19
R20
R21
-1
510!"1
510!"1
510!"1
510П
510!"1
510!"1
-о
о
~
IC2· LМЗ39 OR LМЗ24-
I
I
04
б'б
07
09
ст
!'
х
~
(")
х
-
Красный
Зеленый
(J)
а
~
~"
$;

Схемы для моделей
331
от источника питания железной дороги. Регулятор напряжения на 12 В (IC1)
обеспечивает стабилизированное питание схемы, а диод D 1 предотвращает слу­
чайное подключение напряжения питания в обратной полярности юным любите­
лем техники. В схеме используется система из реле для запуска и остановки
процесса. При нажатии кнопки S1 (Старт) контакты реле RL.\1 за.\tыкаются. На­
пряжение + 12 В подается на времязадающее устройство, и ре.1е защелкивается.
Контакты RLA2, включенные параллельно конденсатору СЗ, прн это~~ разо~1кнуты.
В схеме применяются три ко~шаратора (IC2a, IC2b и IC2c), и для каждого из них
неинвертирующий ( +) вход по.IКЛючен к свое:\fУ опорному напряжению, задавае­
мому делителем напряжения на уровне примерно +2,10, +2,75 и +4,75 В соответ­
ственно. В схеме может быть использован счетверенный компаратор LМЗЗ9 или
- счетверенный
ОУ LM324. Kor.1a конденсатор СЗ заряжается до напряжения выше
+1,75 В, транзистор TR1 начинает пр~водить, и зажигаются красные светодиоды
D4 - Dб. При напряжении
-2 .15 В открывается TR2, и загораются зеленые свето­
диоды D7 - D9 . Выход IC2a переходит на высокий уровень благодаря резистору
Rб, поэтому красные огни racнyr. Когда напряжение на конденсаторе С 1 достига­
ет величины 4, 75 В, транзистор ТRЗ начинает проводить и включает реле RLB.
Контакты RLB 1 ( нор:\tа.1ьно 3а}(кнутые) размыкаются и отключают от схемы реле
RLA, RLA2 - замыкаются. разряжая времязадающий конденсатор и подготавли­
вая его для следующего ш1к.1а.

ГЛАВА 64
CXEMbl МОДУЛЯТОРОВ
И ДЕМОДУЛЯТОРОВ ·
СИНХРОННЫЙ АМ ДЕТЕКТОР НА ОСНОВЕ АЦП
Применение цифровых методов в радиотехнике значительно повышает техни­
ческие возможности радиоприемников. Прямое преобразование сигнала проме­
жуточной частоты в цифровой аудиосигнал облегчает цифровую обработку де­
модулированных сигналов. На рис. 6-1 .1 представлена схема детектора АМ
радиосигнала, рассчитанная на стандартную промежуточную частоту 455 кГц.
Для демодуляции РЧ сигнала входной сигнал стробируется с частотой, иден­
тичной частоте влодного сигнала. Выходной цифровой сигнал, полученный
в результате дискретизации, представ.1яет собой восстановленный модулирую­
щий сигнал.
АМ МОДУЛЯТОР НА ОСНОВЕ УСИЛИТЕЛЯ-ОrРАНИЧИТ~Л~
Ограничивающие усилители могут быть использованы и в качестве АМ модуля­
торов. Быстрое восстановление пос.1е перегрузки и широкая полоса пропускания
для входов управления порогами ограничения позволяют подавать на эти входы
сигналы не только постоянного, но 11 пере:\1енного тока высокой частоты. При по­
даче сигналов соответствующего уровня входы управления ограничением могут
применяться для создания амплитудного модулятора. На ограничивающий уси­
литель типа HFA1130 подается сигна.1 несущей частоты с размахом 4 В. Коэффи­
циент усиления HFA1130, равный 2, гарантирует, что такая амплитуда несущей
достаточна, чтобы ~раскачать~ выходной сигнал до максимально возможной ам­
плитуды ±3,3 В. Интегральная схема HFA1212 производит необходимое смеще­
ние уровня и инверсию, чтобы преобразовать .модулирующий сигнал в два проти­
вофазных, которые подаются на два управляющих входа, задающих верхний
и нижний уровни ограничения. Усилитель U 1А инвертирует сигнал и сдвигает его
уровень на 1,5 В. U1B инвертирует полученный сигнал, формируя таким образом
противофазный сигнал, центрированный относительно уровня +1,5 В. П_ри нуле­
вом сигнале на входе ИС U2 вырабатывает выходной сигнал несущей частоты

Схемы модуляторов и демодуляторов
А1
IC1
~---- .sv
333
С14 +5V С15
0.1 μF
10 μ.F
С17
-5v
LM565
Q С50.1μF
tt_
С13
в.1μFI
IIII10
μ.F
+5v
ёS AVcc AVcc
DVcc
RЗ
12
R5
390
LM4041
се
Io.1 _F
Z01 -
-
RB 510
RO
.____
___, ОЕ
'-------1 МООЕ
L-----~Po
so
.- - - -- - - -- - t-'\'\ '' ________, VREf-SENSE
IC2
ADC1
АОС12062
1
>--..-.J\.t'1./\"--4.___~-- VREf-FORCE
_[
+ Llf7131
С11
С12
АЗ
10μ.FI ~.1μF V1н1
-Испо,1ьз1>Jте< при необхо~имо:ти { V1~J
.J.:1~ дополнительных входов
MUX OUT
,__----------------- -----1 AOCIN ------'
Electronic Design
ЕОС
INT
080
081
082
084
085
086
087
088
089
0810
0811
Рис. 64. l

334
Энциклопедия электронных схем
\
с амплитудой ±3 В. При изменении напряжения на входе ИС U2 формирует сим-
метрично модулированный сигнал несущей с амплитудой 6 В. Максимальная ско­
рость нарастания выходного напряжения ИС HFA1130, равная 2300 В/мкс, при
размахе сигнала несущей 6 В ограничивает ее частоту максимальным значением
61 МГц. При снижении уровней выходного сигнала несущая частота и частота
модулирующего сигнала могут значительно прев:ь1шать 100 МГц.
Вход + tJ------+-"''''"'
модулирующего
сигнала, 3 В
1k
-5
v-""' -- --
170
Вход
несущей, - °J
4В _L
Electronic Design
HFA1212
51о
51о
VL
HFA1130
Выход
АМсигнала
Рис. 64.2

ГЛАВА 65
CXEMbl ДАТЧИКОВ УРОВНЯ
ЖИДКОСТИ И ВЛАЖНОСТИ
+
сз
1470
7
С2
.001
Рори/аг Electronics
ДАТЧИК ВОДЫ 1
R1
соо
14
12
1С1
L.111" 11
+12V
01
2N5305
+12V
'
о--.-
.-------·~
R4
10К
2
01
1N4148
Rб
1 MEG
+С7
16.8
4
8
+12V
~-о-----1
Ручной включатель
трюмного насоса
1
---- -----.
1
DЗ
1N4002
св
.01
Рис. 65. l
Примечание. Номиналы конденсаторов указаны в .:wикрофарадах (мкФ).

336
Энциклопедия электронных схем
Важнейшим элементом схемы является ИС датчика жидкости типа 1LM1830, ис­
пользуемая для определения уровней воды и активации внешнего устройства
(реле и т.п.). ИС вырабатывает сигнал переменного тока, который пропускается
через два щупа, находящиеся в жидкости. Схема детектора ИС определяет нали­
чие или отсутствие жидкости путем сравнения сопротивления между двумя щу­
пами с внутренним эталонным сопротпв.1ением. Когда щупы определяют на­
личие воды, ИС LM1830 открывает транзистор Q1, который переключает
интегральную схему таймера IC2 (типа L~1555), вырабатывающую импульс опре­
деленной длительности. Выходной сигна.1свывода3 IC2 включает реле, его кон­
такты замыкаются и включается трюмный насос. Продолжителы1ость работы
насоса задается таймером. Время импульса таймера может регулироваться потен­
циометром Rб с сопротивлением 1 МО:\1. При значениях параметров элементов,
указанных на схеме, и в зависимости от установки потенциометра R6 время тай­
мера можно регулировать в пределах 5-120 с. Элементы R4, D1 и С7, подключен­
ные к выводу 4 IC2, предназначены для начальной установки таймера при вклю­
чении питания.
ДАТЧИК ВОДЫ 11
Popular Electronics
Рис. 65.2
Эта простая схема поможет сберечь ваш .JO~I от затопления, а также защитить
электрооборудование от повреждения водой. Когда капли дождя попадают на дат­
чик воды, начинает течь небольшой ток, вк.1ючающий транзистор Q1 и зуммер.
При желании можно заменить зуммер на реле, которое будет включать насос.
Датчик воды можно изготовить на печатной плате методом травления.
\
ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ
В предлагаемом цриqоре используется мостовая схема, равновесие которой дости­
гается равенством сопротивлений потенциометра Rб и почвы между двумя щупа­
ми. Для того чтобы отрегулировать схему, нужно почву, подлежащую контролю,

Схемы датчиков уровня жидкости и влажности
337
R6
100К
Щупы
Popular Electronics
100К
~--------------------------,
1
1
S1-~
81 'j
1
9V1
..!..
"*
R4
1К
R5
1К
S1~
82т
9V1
..!..
~
Рис. 65.З
довести до требуе.мого ~-р;::·вня в.1ажности и потом ввести в нее два щупа. Затем
настроить потенu110.\1етр R6 так. чтобы оба светодиода были погашены или, по
краЙJ!еЙ мере. притушены в о.:шнаковой степени. Эти светодиоды играют роль ин­
дикатора ба..1анса. С вето.::.i~·=•.: LED2 включен, когда сопротивление почвы выше
установленного потеншю,~С-Т?J)I Rб. а когда ниже данного зн"чения, то включен
светодиод LED1. Ес.111 оба свс-то..-uюза гаснут или одинаково уменьшают уровень
ЯрКОСТИ, МОСТОВаЯ схе~1а НZ1:\<:1.::.JПСЯ В СОСТОЯНИИ баланса. В ТаКОМ случае СОТТрО­
ТИВЛение почвы равно сопротн&.1еш1ю R6. Щупы представляют собой два круглых
стержня из нержавеющей CTZt.11~ .:•":шной 15 см и диаметром -1,6 мм, смонтирован­
ных на рукоятке из изо.1яшюнн•:::·:-•) ~атериала на расстоянии 25 мм друг от друга.
ДАТЧИК ДОЖДЯ
На рис. 65.4 показана схема простого ..:rатчика дождя с регулировкой тона и гром­
кости звукового сигнала. Когда .Jатчнк шунтируется каплями дождя, составной
транзистор TR1/TR2 начинает прово.шть ток. При этом включается тональный
генератор на ИС IC1типа555, сшна.1 ы которого через выходной транзистор ТRЗ
подается на громкоговоритель LS1. Потеншюметр VR2 задает тон звукового сиг­
нала, который может изменяться в .Jllапазоне 25 Гu - 18 кГu, а с помощью потен­
uиометра VRЗ регулируется громкость. Чувствительность схемы настраивается
потенuиометром VR1. В составном транзисторе .можно использовать два транзис­
тора типа ZTXЗOOs или один типа TIP122. В качестве датчика применяется не­
большой кусок печатной платы -с прово.Jш1каш1 в виде полосок. Они соединены
через одну так, чтобы образовалась встречно-штыревая структура. Схема работа.:
ет от стандартной батареи типа РРЗ с напряжен11е~1 9 В.

338
Датчик
VR1
10k
TR1fТR2
Энциклопедия электронных схем
S1
Вкл./Выкл.
RESEТ
+VE
--- DISCHARGE
IC1
555
ТНЕSНОLО
ТRIGGER
GND
АЗ
1k
ТАЗ
BFY51
+
81 .,..
9V1
_ l.,_
Everyday Practical Electronics
Рис. 65.4
Popular Electronics
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОМ,
РАБОТАЮЩАЯ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
··~··'- v- '
Щупы
LED1
С1
47μF
+
К схеме
управле~-\ия •
~ентилем
n.v
RY1
12V
02
ZNШ2A
Рис. 65.5
Схема на переменном токе уменьшает возможность проявления со временем эф­
фектов электролиза. При влажной поtJ:ве повышена проводимость, при сухой -
сопротивление. В почву вставляются два щупа. При слабой проводимости между
щупами во время положительного полупериода напряжения от точки А через ре­
зисторы R2, RЗ и диод D 1 протекает ток, открывающий транзисторы Q1 и Q2.

Схемы датчиков уровня жидкости и влажности
339
При этом между точками В и С тока почти нет. Транзисторы включают реле RY1.
Контакты реле замыкаются и открывают вентиль системы полива. Когда почва
становится достаточно влажной, через электроды (между точками В и С) начина­
ет течь ток, который уменьшает ток смещения транзисторов. п транзисторы Q1,
Q2 закрываются. Конденсатор С1 устраняет (сглаживает) пу.1ьсаu1ш, контакты
реле RY1 размыкаются, что приводит к закрыванию вентиля спсте~1ы полива.
Потенциометром R2 регулируется порог срабатывания схемы.
УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ ПОЛИВА
С ПОМОЩЬЮ РАДИОЧАСТОТНОГО ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ
+12V
01
2N3909
R1
10К
':"
D1
1N914
Рори/аг Electronics
02
С7
. 001
R2
1 WEG
111814
*
С2
.1
FМ
1(1(
сз
.1
+12V
,т-<JN.C.
~Ксхеме
пправления
вентилем
~~-
+V
RY1
12V
Рнс. 65.6
Примечание. Номиналы конденсаторов указаны в .лшкрофарадах (мкФ).
В схеме управления вентилем с11сте~1ы полива используется датчик влажности,
который реагирует не на омическое сопротивление почвы: вместо этого применя­
ется генератор звукового диапазона. катушка контура которого зарыта в землю.
По величине поглощения энергии в катушке можно определить степень влажно­
сти почвы. Транзистор Q2, индуктивность L1 и конденсаторы СЗ и С4 образуют
простой генератор Хартли. В этой схе~1е возбуждаются колебания на частоте
-1 6 кГц. Транзистор Q1, включенный по схе~1е эмиттерного повторителя, умень­
шает влияние нагрузки на схему генератора. Jиоды D 1 и D2 служат для преобра­
зования (детектирования) РЧ сигнала в постоянный ток, используемый для сме­
щения транзистора QЗ, который включает ре.1е управления вентилем системы
полива, как только выходное напряженне генератора оказывается достаточным

340
Энциклопедия электронных схем
для его открытия. Чувствительность генератора к изменению влажности почвы
устанавливается 10-оборотным подстроечным потенциометром Rб. Катушка L1
имеет диаметр -10 см и содержит -30 м провода калибра 26 в пластиковой изоля­
ции, скрепленного изолентой. Экспери~1ентируя с этой катушкой, можно добить­
ся значительного улучшения параметров прибора: например, более чувствитель­
ной, возможно, окажется плоская спира.1ьная катушка или катушка какой-нибудь
другой формы. Допустимо также использовать другие частоты генератора.
5V
~IC1
J:IC1 =4011
Elektor Electronics
ИНДИКАТОР УРОВНЯ ВОДЫ
Ниж­
ний
1N4148
(2:> 1.ЗkHz
~ 1.8kHz
Рис. 65.7
Это устройство предназначено для по.Jачн предупредительного звукового сигна­
ла, когда вода в баке заканчивается. Схе~ш состоит из двух обычных генераторов,
каждый из которых построен на паре K~I ОП вентилей по традиционной схеме,
описанной в учебниках. Когда переключатель S 1 находится в нижнем положении
(LOW), вентили IC1a и IC1d вырабатывают импульсный ток, протекающий через
конденсатор С2, резистор RЗ, общий э.1ектрод, воду и нижний электрод на «зем­
лю~. Когда уровень воды уменьшается, путь тока на ~землю» прерывается и пере­
менное напряжение через переключатель S1 подается на диоды D1 и D2. Это при­
водит к заряду конденсатора СЗ, на выводе 5 ИС IC1b нарастает потенциал,
и схема на вентилях IC1b и IC1c начинает генерировать. В .качестве акустического
преобразователя используется пьезозум.мер. Затем переключатель переводится
в верхнее положение (HIGH). Вывод 6 IC1 соединяется с ~землей~ через резистор RS,

Схемы датчиков уровня жидкости и влажности
341
в ожидании, пока бак наполнится, и электроды общий и верхний замкнутся через
воду. Тогда переменный ток будет протекать через диод D2, снова вызывая зву­
ковой сигнал тревоги. Далее насос выключают, и перек.1ючате.1ь S1 снова пе­
реводится в положение для контроля уровня воды в бакс. (h:орость заряда кон­
денсатора СЗ регулируется 11з~1енением сопротивления RЗ. Напряжение питания
схемы может быть от 5 до 12 В.
УСТРОЙСТВО ДЛI КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ВЛАГИ
Предлагаемая схема (рис. 65.8). контролируюшая ..:оличество влаги на поверхно­
сти почвы при поливе, ыожет быть использована с .1юбым контроллером поли­
вальной установки со стаюарПIЬIМИ ~лапана~ш на 24 В переменного тока. Если
почва сухая, то этот блок позво.1Яет контроллеру по.1ностью выполнить програм­
му полива, заданную его тай~ером. Блок питается от I\:онтро:1.1сра, с которым он
применяется. С выхода ~шr...-рххемы U1 стабилизированное напряжение 12 В по­
дается на остальные части схе~ы. lЦупы подключаются к контактам 1 и 2 разъема
ТВ2. Переменный резистор R2 предназначен для подстройки под определенное
сопротивление почвы меж..:~у .:IВ~"11Я щупами, так чтобы ОУ U2, используемый
в роли компаратора, вырабатыва..1 выходной сигнал высокщо уровня, когда почва
сухая: В тuком случае транзистор Qt закрывается, выключая реле К1, и контакты
1 и 2 разъема ТВЗ за,1ыка;лся. Ес.111 при этом контроллер даст ~оманду полить
газон, то будет происхо.Jитъ по.111в. Предположим, что почва влажная, 'Сопротив­
ление между щупа.\111 снижается. С.1е.1овательно, на выходе ИС U2 будет низкий
уровень, транзистор Ql оп.~х:-ется 11 вк.1ючит реле К1. В данном случае, даже если
контроллер подаст ко,1аюу на по.шв. клапаны не откроются. Теперь предполо­
жим, что почва вновь ста.~а cyxoii. тоr.1а реле К1 выключается. Когда в соответ­
ствии с програ~шой ПО.1ОЙ.1ет вре~tя по.1ива, клапан подачи воды откроется и нач­
нется запрогра~шированный ш1к..1 по.1и:ва. Щупы мгновенно увлажняются,
и выходной сигнал ИС l:2 перt-ХО.1ИТ на низкий уровень. Возникающий при
быстром уменьшении выхо.Jного напряжения ИС U2 отрицательный импульс
передается через конденсатор С-! на вывод 2 ИС UЗ таймера типа 555, и он на­
чинает отсчет времени. Выхо.Jной снгна.1 таймера с вывода 3 закрывает транзи­
стор Q2, который удерживает ре.1е К 1 во включенном состоянии в течение вре­
мени, определяемого сопротив.1е1ше\1 R8 и конденсатором С7. При этом
поливальная установка за указанное вре~1я завершает полив. Двухполюсный
переключатель на два направления S 1 нспо.1ьзуется для перевода схемы в авто­
матический или ручной режим. Работа сХбfЫ в автоматическом режиме описа­
на выше. В ручном режиме выводы разъе\~а ТВЗ замкнуты, что отключает схему
защиты от переувлажнения.

= С!:!
w
"=
(])
.i::i.
=
(")
ТВ1
N
~
==
о
(!)
:;:,
..с: Q'
~
ё :r:о
о
~~~
~ "'"<
R5
+С2
с;;·
АЗ
~ с;;-
1000
10К
220
!::
5=
~
С8
~ :;:,
R2
~
.1
st
50К
о
01
~
о
"='
2N3905
с
"""
~
~
~
R4
~(")
10К
\:::\
С4
~
~
твз
.1
с
к
-------
CJ:)
сз+
~
контрол-
~
леру
100
е
_. ..
----
\:::\
S1-a
~
..Е----- - ~--------------------
--------
--
------~1-Ь
st
~-
\J)
CJ:)
Ручной
Автомати-
I
~
":"
нои
, J::
Автоматический
R10
ческий
::s:
!::
100К
7'
~
:::i
2
С5
о
с
.1
:::J
"&
LLO
~LED1
4
ф
.§
]::J
1
::s:
\:::\
1
::о
~
3
02
~
w
2N3905
:::i
ф
?
7'
--i
~
""'О
~
о
С6
LEDЗ
I
~К1
.1
I
о-
12V
х
!\
(")
°'
><
~
ф
аса
~

Схемы датчиков уровня жидкости и влажности
343
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ПОЛИВА
С1
.1
R1
R2
470'1 1К
~
Щупы
Рори/аг Electronics
R4
100К
АЗ
4.7К
D1
1N4002
~С Ксхеме
управления
1ГL:-ом
RY1
12V
Рис. 65.9
Примечание. Номина.ш канiи!нсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
Схема действует с.1е..Jуюшн~1 образом:. В почву вставляют два электрода, которые
являются чувствите.1:ьны~1 э.1ементом: устройства. Когда почва сырая, она лучше
проводит электрический ток. транзистор Q1 получает смещение в прямом направ­
лении и выключает транзистор Q2. Если почва высыхает, смещение транзистора
Q1 уменьшается, транзистор Q2 открывается, включает реле RY1, контакты RY1
замыкаются и открывают управ.~яюоо1й клапан системы полива. Когда почва ста­
новится достаточно влажной. транзистор Q1 открывается и выключает транзис­
тор Q2, реле RY1 и клапан по.Jачн ВО.1Ы.

ГЛАВА 66
CXEMbl УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
К переключателям
ззок
Nuts and Vo/ts
220
μF
10!1
+
-SV
+SV ·
Рис. 66.1
Схема электронной защелки с концевыми выключателями А и В используется для
управления электродвигателем постоянного тока.

Схемы управления электродвигателями
345
СХЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЛУЧОМ СВЕТА
tl-1- U!-
N
С'>!
С'>!
-8
~1
вl
01
>
-
-
-
+
~1
alz
z
С'>!
N
1•
l()::;E
а:
а:.-
~
Ф:Е
а:_
E/ectronics Now
Рис. 66.2
Примечание. Как только фотодатчик R1 или RЗ регистрирует отсутствие све­
та, соответствующий электродвигатель останавливается. Если отсутствие све­
та регистрирует датчик R2, то останавливаются оба двщателя.

346
Энциклопедия электронных схем
Эта схема (рис. 66.2), включающая в себя три фотодатчика и три реле, позволяет
роботу следовать за лучом света. При потере луча срабатывают соответствующие
реле, управляющие электродвигателями. и производится коррекция движения.
РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА
'
: Поворотный
: переключатель
110VAC
Nuts and Volts
Рис. 66.3
В обычных схемах для регулирования скорости вращения используются симис­
торы (например, при управлении асинхронным электродвигателем), в~есуо них
можно подключить несколько трансформаторов с выходным напряжением 24 В,
рассчитанных на ток до 1,5 А. При этом необходимо их первичные обмотки
соединить параллельно, а вторичные - последовательно, как показано на схеме.
МОСТОВАЯ СХЕМА ПИТАНИЯ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Эту схему (рис. 66.4) можно испо.1ьзовать для питания электродвигателя пере­
менного тока от источника постоянного тока. Применяемые в схеме приборы типа
РVDЗЗ производятся фирмой International Rectifier и представляют собой мощ­
ные оптроны.
МОСТОВАЯ СХЕМА ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
\
Мостовая схема (рис. 66.5) позволяет включить электродвигатель постоянного
тока для вращения в любом из возможных направлений с помощью одновре­
менного открытия двух транзисторов из четырех. Эта схема подключает питание

РVDЗЗ
Электродвигатель
(ток до 300 мА)
Осветительная лампочка,
120 В, 40 Вт (для ограничения тока)
+120V
PVD:ai
Входные сигналы
A,D
в.с
!/ 1/80 SEC.
Небольшие задержки,
•tтобы избежать одновременного
включения всех четырех
полевых транзисторов

348
Энциклопедия электроннь1х схем
+
+
-l.
.J
NoTORl
г~ТОR
Electronics Now
Рис. 66.5
к электродвигателю н дает воз~южность изменять его полярность. Она обычно ис­
пользуется для запуска э.1екгродвигате.1Я постоянного тока в прямом и обратном на­
правлениях.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ИНКУБАТОРА
В схеме (рис. 66.6) ю~еется КЛIОП тaii~1ep типа 4060, позволяющий формировать
импульсы большой длите.1ьносп1 н состоящий из генератора и двоичных счетчи­
ков, которые делят частоту на 2. -i . 8 п т..:r. (вплоть до коэффициента 16384).. Гене­
ратор работает на частоте 2 Гu (2 перпо.:rа в секунду), задаваемой конденсатором
и двумя резисторами. Двоичный счетчик делит эту частоту, формируя на выходе
прямоугольный сигнал с периодом 2 ч. а также другой сигнал, имеющий вдвое боль­
шую частоту. Более высокочастотныii из этих двух прямоугольных сигналов
определяет время рабоtы мотора. а второй сигнал - направление его вращения.
Это реализуется следующим образо~1: сначала более высокочастотный прямо­
угольный сигнал проходит через цепочку, состоящую из конденсатора, резисто_ра
и диода, которая преобразует его в отрицательный импулье, возникающий один
раз в час. Микросхема типа 555, вк.1юченная по схеме одновибратора, расширяет
этот импульс до 10 с (требуемая продолжительност,ь работы электродвигателя).
Схема из логических элементов форщ~рует импульс, включая одно из двух реле
так, что в результате мотор начинает вращаться в прямом или в обратном направ­
лении в зависимости от того, какое значение имеет в данный момент низкочас­
тотный прямоугольный сигнал. Поскольку импульсы для включения прямого
и обратного вращения вырабатываются одной и той же микросхемой ти!1а 555,
они имеют одинаковую длительность - это важно, так как в данном случае цикл
обратного вращения будет в точности соответствовать тому движению, которое
было произведено вперед во время цикла прямого вращения.

+5V
16
q
0.111F
10 CD4060
или
1,5М
74НС4060
11
4,7М
8
"='
:1
2
1μF
"='
'::'
1
1
1
1
1r,v
L---------- --
1
1
________
J
~Двигатель
+5V t
·
._~прямого
-{J оращеtiИЯ

350
Энциклопедия электронных схем
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА
.------..-------~...--------------..._--+ +12V
Терморезистор,
1о кОм при 25·с,
1 кОм в горячем
состоянии
Electronics Now
+
С1
100
μF
R1
2.71<
R2
100К
RЗ
100К
С2
1.047
вентиля­
тора, 12 В,
250мА
Рис. 66.7
В данной схеме скорость вращения э.1еh.,-родвигателя вентилятора увеличивается
при повышении температуры терморезистора. Для питания электродвигателя
используется последовательность 11.мпу.1ьсов, коэффициент заполнения которой
изменяется от 34 до 100%.
СХЕМА ПРИВОДА ШАГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Питание, от +5 до +12 В
0,1μF т
гul>-----~
Импульсы
управления
Electronics Now
"='
Ci 12
IAF510
(4)
+12V
1N4001
.(4)
Черный
~--------__,___ _, ,
Зеленый
.
'
Шаговый
двигатель
Рис. 66.8

Схемы управления электродвигателями
351
В этой схеме четыре мощных полевых транзистора типа IRFS10 под управлением
КМ ОП счетчика вырабатывают квадратурную двухфазную последовательность
импульсов, необходимую для упра~ления шаговым двигате.1е~t. Нес~ютря на су­
ществование специальных ИС, предлагаемый вариант удобен .1.lя эксперимента­
тора, потому что здесь испо.1ьзуются детали, обычно имеющиеся в на..1ичии (на­
пример, шаговый двигатель был взят от неисправного дисково.Jа ).
РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДРЕЛИ
PL1
(117VAC)
Popular Electronics
1
1
i
1
6
s1Q'\
' '-----.J
А2
С1
50
1SOWVDC
+
SCR1
25А
ЗOOPIV
RЗ
С2
50
150\\IVDC
S01
(для р.рели)
01
1N4007
Рис. 66.9
Примечание. Номиналы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
Чтобы сделать скорость врашения дрели регулируемой, следует добавить эту
схему к односкоростной дре.ш. ~{остовой выпрямитель (BR1) обеспечивает
двухполупериодное выпрям.1енне тока, поступающего на тиристор (SCR1), та­
кой мост рассчитывается на ыакс11~1а..1ьное обратное напряжение 200 В и номи­
нальный ток 10 А. Тиристор SCR1 .Jо.1жен иметь максимальное обратное напря­
жение 300 .В и номинальный ток 25 А. Диод D 1 предназначен для защиты от
импульсов обратного напряжения. возникающих в электродвигателе дрели.
Номинальный ток диода равен 2 А, скорость вращения электродрели регулиру­
ется потенциометром R1.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Эта схема позволяет управлять вентиляторами и другими электродвигателями пе­
ременного тока, имеющими мощность не более 1/4 л. с. (200 Вт) и не оснащенными

352
R12 ~
зк
Энциклопедия электронных схем
TR1
R11
100.Q
сз
.1
Нейтраль ~-11..._..----------------4---'V+Ar---_.
R1
4711
1W
Popular Electronics
Рис. 66.10
Примечание. Номиналы конденсаторо-з указаны в микрофарадах (мкФ).
центробежными схе~~а~ш 3апуо~а. Фун!-(ционирование схемы основано на регули­
ровании эффективного напряжения переменного тока. Схема управляет процес­
сом пуска двигателя, а также учитывает изменение нагрузки при его работе. На
конденсаторе С 1 возникает нарастающее напряжение, и с его помощью регулиру­
ется время задержки включения тнрнстора SCR1. Амплитуда напряжения изме-.
няется вручную с помощью потеншю~1етра R8 (при регулировании скорости
вращения двигателя), а также пре.Jварительной установки потенциометра· R9
для настройки диапазона регул11ровы1 (R9 должен обеспечивать получение н~и­
большего диапазона регулировки). Уровень нарастающего напряжения относи­
тельно «напряжения запуска~ тиристора SCR1 устанавливается потенциомет­
ром R12. Сопротивление R1 нужно выбирать в соответствии с нагрузкой: чем
мощнее электродвигатель, тем меньше должно быть это сопротивлецие. Транс­
форматор Т1 должен иметь следующие параметры: первичная обмqтка - 25 вит­
ков провода калибра 26, вторичная обмотка - 200 витков. В качестве замены
подойдет любой трансформатор малого размера с отношением числа витков
обмоток порядка 1:10.
РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
постоянного ТО.КА с постоянным МАГНИТОМ
Обычно бывает трудно или неудобно регулировать скорость вращения электро­
двигателей постоянного тока с постоянным магнитом при помощи оптических

+
А
Vcc
(+10 Vto 30 V)
о5v
+
I2.2μF
Регулировка
скорости
N [Ж]s
v,------.-
8
А11nлоrо11ый
измори толь
R1
1k
+
С1 I 22μ1
Vcc
R4
3.Зk
сз
0.01 μ.F
RV2
R2 ... 12k
1N4007
TIP122 ,'1
Vcc
Теплоотвод
t
Электро-
Е
двигатель
+
с постоянным
..._____.....__.,,
магнитом
АиВ­
выводы
электро­
двигателя

354.
Энцию:юпедиЯ электронных схем.
тахометров или тахометров постоянного тока, особенно двигателей со встроенным
редуктором. Вал электродвигателя, вращающийся с высокой скоростью и приво­
дящий в движение редуктор, не всегда доступен, а скорость вращения выходного,
замедленного вала часто оказывается недостаточной для функционирования та­
хометра. Приведенная схема работает от одного источника питания и не требует
применения тахометра. Она позволяет сохранить большой вращающий момент
двигателя при увеличении нагрузки, благодаря использованию положительной
обратной связи для компенсации падения напряжения на сопротивлении якоря.
В нестабилизированных электродвигате.1Ях постоянного тока с постоянным маг­
нитом, скорость вращения которых может изменяться, снижение скорости при
нагрузке особенно сильно проявляется при низких напряжениях питания. Поло­
жительная обратная связь создает отрицате.1ьное сопротивление, которое компен­
сирует нелинейные эффекты, связанные с сопротивлением якоря. Таким образом,
она гарантирует линейную зависимость скорости вращения электродвигателя от
напряжения на входе регулятора скоросn1 (V1). Компенсация сопротивления яко­
ря выполняется при условии:
R5= Rл/{[gain(RЗ)/(RЗ+R4)]- 1}.
где gain - коэффициент усиления.
Совместный учет коэффициентов yc1t1ения и отношения резисторов RЗ и R4
снижает значение сопротивления Rs· необходимого для минимизации потерь
мощности. Цепочка С1, R4 увеличивает время реакции положительной обратной
связи, а также работает в качестве ф1L1ьтра нижних частот и ослабляет шумы тока
двигателя, проходящего на вход юпсросхемы А2. Максимальный размах выход­
ного напряжения микросхемы А2 равен примерно (Vcc - 2 В), и кроме того, 1,2 В
теряется на переходах база-эмиrтер транзистора Q1. В связи с этим наhряжение
питания (Vсе) должно быть на -5 В выше требуемого максимального напряжения
на двигателе, чтобы при тяжелых ус.1овиях нагрузки подать на двигатель допол­
нительную, повышенную мощность. Разумным выбором для сопротивления R5
является величина, примерно равная Rл/10, а коэффициент усиления ау· А2
с помощью потенциометра RV2 должен выбираться так, чтобы скорость враще­
ния двигателя не снижалась при уве.1ичении нагрузки.
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ,
УПРАВЛЯЕМАЯ СВЕТОМ
На рис. 66.12 приведена схема элементарного выключателя электродвигателя,
управляемая светом. КМОП операционный усилитель (IC1) используется в ка­
честве компаратора. Этот компаратор сравнивает два входных напряжения и пе­
реключает свой выход в высокое или низкое состояние в зависимости от того,
какое из входных напряжений больше. Входной вывод 2 подключен к опорному
напряжению, создаваемому на делителе из резисторов RЗ и R4 и равному при­
мерно половине напряжения питания. Входной вывод 3 подключен к делителю на­
пряжения, составленному из фоторезистора R1 на основе сульфида кадмия (R1)

Схемы управления электродвигателями
355
Electronics Now
Рис. 66.12
и потенциометра R2. Сощхm1В.1ение фоторезистора изменяется в зависимости от
освещенности, так что шrтевсиввость света проявляется изменением сопротивле­
ния и соответственно напряжения на выводе 3 IC1. Уровень освещенности, при
котором происход1п вк..1ючевве схемы, настраивается потенциометром R2. Когда
напряжение на выво.:хе 3 )(ПА-росхемы: IC1 становится больше, чем на выводе 2,
происходит перек.1ючение. и на выходе ОУ (вывод 6) устанавливается высокий
уровень сигнала. Выхо.:х ОУ IC1 непосредственно связан с базой транзистора Q1.
Этот транзистор, который вк..~ючает или выключает электродвигатель, использу­
ется как усилитель слабого тока.
12*

ГЛАВА 67
CXEMbl ДЛЯ МОТОЦИКЛОВ
СХЕМА ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ МОТОЦИКЛА
R2
R1
100К
,.__.1voo.,.,к.--.__2-f , U1
.,,
.
55$,
С1
0,1μF
53*
ртутнЫй
включатель
Popular Electronics
з
*См. в тексте
АЗ
1М
К аккумулятору
мотоцикла
S1j~
Ксирене{ •
или
к сигналу
+С2
100μF
01
IRF511
Рис. 67.1
ИС типа 555 включена по схеме ждущего одновибратора, который открывает на
некоторое заданное время полевой транзистор Q1, управляющий сиреной или
сигналом мотоцикла. Ключ S1 используется для включения питания. Замыкание
одного из ключей (S2 или SЗ) приводит к запуску микросхемы U1: когда один из
них замыкается, потенциал вывода 2 ИС снижается. Схема запускается, и на вы­
воде 3 возникает положительный выходной сигнал, который включает сигнал
тревоги. Продолжительность сигнала устанавливается потенциометром RЗ. Ртут­
ный выключатель SЗ служит для включения сирены в случае, если кто-нибудь по­
тревожит мотоцикл. Выключатель S2 мо:Жно использовать в качестве сигнала тре­
воги, если вы почувствуете какую-либо угрозу. Полевой транзистор IRFS 11

Схемы для мотоциклов
357
с каналом n-тИпа может работать с токами до 4 А. При возникновении.необходи­
мости управлять токами большей величины допустимо применять транзистор
типа IRFSЗO, рассчитанный на ток до 14 А.
СХЕМА ПРЕРЫВАТЕЛЯ
ДЛЯ УКАЗАТЕЛЕЙ ПОВОРОТОВ МОТОЦИКЛА
К аккумулятору
мотоцикла
R1
10К
С1
0,1μF
Popular Electronics
01
1М'82
R3
25ОК
+С2
4,7μF
Правый
сигнал
поворота
Левый
сигнал
поворота
Рис. 67.2
Низкочастотный генератор. построенный на основе 6-инверторной микросхемы
типа 4049, управляет индикаторны~1 светодиодом и мощным полевым транзисто­
ром, использующимся как прерывате.1ь в. цепи ламп. Частота прерываний задает­
ся резистором RЗ и конденсаторо~1 С2 . ..].1я включения указателей поворота нале­
во или направо применяется перек.1ючате.1ь S1.
ПЕРЕГОВОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОТОЦИКЛА
Для того чтобы нормально разговаривать во вре~1я движения на мотоцикле, мож­
но использовать это двустороннее переговорное устройство.

358
Энциклопедия электронных схем
К аккумулятору
мотоцикла
R4
,---Л--.,.
~~~~~-..~4M.70r---.-<rJ+ 1
S1
-::-
+
5
Popular Eledronics
RЗ
4.70
R2
2.2К
С1
.22
+
С4
47
Z2
MIC2
Рис. 67.З
Примечание. НомuнШlы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).

ГЛАВА 68
МУЗЬIКАЛЬНЬIЕ CXEMbl
АНАЛОГОВЫЙ &ЛОК ЗАДЕРЖКИ ДЛЯ ГИТАРЫ
Звуковой сигнал от гитары (рис. 68.1) подается сначала на предварительный уси­
литель и фильтр нижних частот, а затем проходит через микросхему аналоговой
линии задержки. Время З3.1ержки зависит от тактовой частоты. Тактовую частоту
можно промодулировать с помощью НЧ генератора, что придает звуку гитары
характерную особенность.
ВИДЕОМУЗЫКАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
Принuипдействия устройства (рис. 68.2) состоит в том, что входной звуковой сиг­
нал преобразуется в .Jва кшrnонента (х и у), сдвинутые по фазе один относитель­
но другого при;\1ерно на 90·. Эти сигналы затем дискретизируются, оцифровыва­
ются и сохраняются в буферной видеопамяти ( ЗУПВ) в виде массива цифровь1х
данных. Размещение б1пов .:~анных в памяти связано с горизонтальными (х) и вер­
тикальными (у) коор.111ната1'111 точек, воспроизводимыми на телевизионном эк­
ране. Видеопамять перно.Jически, синхронно с кадровой разверткой, считывается
и очищается. В резу.1ьтате пос.1езовательность видеоданных суммируется с сиг­
налами цветовой вспышки н синхронизации, чтобы получить на выходе полный
цветной телевизионный cнrna.1 системы NTSC. Рассматриваемая схема, по суще­
ству, преобразует стандартный те_1евизионный экран с обычной растровой разверт­
кой в экран осциллографа. на котором горизонтальное и вертикальное положение
светящейся точки опреде.1яется соответственно сигналами х и у. Сдвиг фазы на
90° между двумя сигналами пр11ВО.1IП к возникновению на телевизионном экране
сложных двумерных динамических изображений при подаче на вход музыки, го­
лоса или другого звукового сигна.1а. Спектральный состав входного сигнала опре­
деляет цвет изображения.
Примечание.
Номuналы конденсаторов указаны в .wикрофарадах (мкФ).
Видеоконтроллер состоит из высокоскоростного двухканального аналогового пе­
реключателя /Сб, В-разрядного аналого-цифрового преобразователя IC7, ТГЛ гене­
ратора с кварцевой стабилизацией 1С1 О, ИС статической памяти 3 УПВ ВКхВ
(IC9) и схемы управления и синхронизации, выполненной на /СВ и IC11.

360
R4
10k
R5
51<6
R1
47k
С1
;т
~
Вход
Everyday Practical Electronics
RЗ
47k
R2
47k
Частота
модуляции
С5
1μ
Энциклопедия электронных схем
Время
задержки
С6
1n
С7
1ri
С9 J;"
220р
Глубина
модуляции
Рис. 68.1 (J НЗ 2)

Музыкальные схемы
361
- - - ; ;-JC8 о~+~~~----~--~~~----~--~-------.
~-1-μ____...,_ ___ ___ ___ ___ _. . ,__ ___ ___ ___ ___ ____ __. . ,___ __ ___ __. .. .,___ ___ ___ ___ ___ __, ., __ ~~
ОХ2
СР1
охз IC2 СР2
МNЗ102
ОХ1
VGGOUT
GNO
С10
2μ2
с11
100μ
+
СР1
СР2 IСЗ
МNЗ207
Баланс
VGG
0UТ2 ~---+----'
+
С13 J.
1μ
IN GND
С1б
11-
+
R14
100k
Everyday Practica/ ~lectronics
С18
\()..
R21
10k
il
C19
5
5k
С2О
Вкл./Выкл.
Обратная связь
с21
3
R24
10k
ov
Рис.68.l(2из2)

362
Выходной
сигнал
(см. рис. 68.2в)
А61
1К
':"
R62
ззк
С1 С2
.0 047
.0 01
сз
.0 047
АЗ2
15К
TP1-14VP-P МАХ
":"
~11--411~М.-~~
С4
.047
/
Энциклопедия электронных схем
С12
С13
.00 1
.047
R16
R17
100К 100К
С14
.1
R20
15К
А21
15К
01
1N4148
14
":"
+1 СЗ6 сээl
+15V О"---..____________
0+15V
I10μF
~!
+
СЗ7
ф
I10μF
.1I
о -15V
-15V о--.а.-------..__
__.
GND~
Electronics Now
Рис.68.2(а}{lиз2)·

Музыкальные схемы
363
+15V
Выходы
R4 (см. рис. 68.26)
С16
10К ~
+15V
.01
А26
Верт.
у
хАв
100К -15V
R27
15К
- 15V
7
А19 С15
15К
+1SV
':" '
R22
RS
150К
10К
Гориз.
АЗО
15К
С18
~
.01
RСЗ
1Мi
8
1
IJlf +
А45
D2
10К
1N410
R&4
+1SV
1000
С9
1
.1
Electronics Now
Рис. 68.2 (а} (2 из 2)

364
Энциклопедия электронных схем
С32
.1
~
+SV
+15V
-15 V
14
11 12
IC6
IH5142
L1 (проволочная перемычка)
__/
сзз
.1 L____c_3_s. .. ..
-
.1I
3
13
А67
2.7К
А65
1К
А66
1К
С2Э
.0022
+
СЗ8.
r···
А69
D9
1N4148
4700
010
1N4148
R68
18011
С24
.0022
-=
011
1N4148
012
1N4148
12
7
20
А71
5.6К
AEF+
МООЕ
VDD
VIN
18
IC7
ADC0820
ОА
ML2261
С28
.1
F=
087
17
086
16
085
15
084
14
DВЗ
5
082
4
081
3
DВО 2
АО8
WR6
19
REF-
11
cs
13
GNO
10
Сигналы
выходов
(см. рис. 68.26)
-=
ЕВ.__~~~~~~~~~-
+SV ...."1---1------0 +5V
С29
I 10μF
GNO ....•i---------~~
E/ect~onics Now
С31
.1
+SV
XТALOSC.
14
IC10
8
14.31818
MHz
7
JU2
0--
0--
....-0---
0--
.... -'tr----
--0-
0--
.... -0--
Рис. 68.2 (6) (l из 2)

Музыкальные схемы
365
+SV
С27
1F
iμ
11
+8'
~
+5V
А8•
..
аз
~
2К :~
... ""
~ 2N3904
А9
R10 •~
Выход полног
1.SK
2.7К :•
цветного теле
-
визионного
о
-
си~~а,,.....
18
R11. •
С25
"
""'
R70
vcc
..1-
1К:•
i~ ~~ 47pF
А7
4... _
SYNC
5.6К
~
57
~ 27~1Н
27!}
.
:
4
Vcc
vouт
.
,___
.•
.:о.
1С26•~
1
PWROWN
.
""
44 __
~--О-
8-SOpF~
Rб
~
'--
AESET
св
20
~JU1
~
2000
087
СВ-
Уровень
24
086
IC9
~~сзо выходного
НМ6264Р-12
.1
сигнала
28
085
61
2
vcc 26
27
А12
. 4.12
+5V
ОВ4/М2
57
23
26
23
А11
А11
CS2
ОВЗ
50
21
19
082
А10
А10
59
24
17
А9
А9
081
62
25
11
АВ
АЗ
080
А7 6С
з
зз
А7
AOCRD-
58
"
31
Dffti•Aб
АЛ
ч
ADCWR-
56
5
CS1
26
А5
А5
-
,мо
S4
б
GNO
25
А4
м
М1
S'3
7
1
АЗ
АЗ
GNO
51
8
35
~
А2.
GND
48
9
-=
А1
А1
+5V
"'9
10
34
ю
NJ
GATE
15
v
WE
8
WR-
fв
в
АО- 22
22
ОЕ
9
7
А
DOi
46
11
vcc
VPP
Ю1
5
DОб
47
12
С1
il02
6
С2
DD5 4З
13
L'03
IC11
12
42;15
__.!_ ОАТА
ХС1765DPD8C
С3
004
1
L'{)4
13
39
16
С4
003
L05
4
002 38
17
СЕ ОЕ
С5
1{)6
CLK
GND
7
37
~8
р·
св
001
1{)7
2
4
16
36
19
С7
ООО
~08
14
С8
IC8
32
ХСЗОЗОА· 7РС68С
X4CLK
60
CCLK
D/P
45
Electronics Now
Рис. 68.2 (6) (2 из 2)

Збб
Вход L
левого O--"irV'lr-41~---Yiflr---,
канала звука R14
R48
2.21<
R50
1000
Electronics Now
1М
С19
.047
R47
100К
+15V
R13
2.2М
R49
10К
о
s
02
MPF102
Энциклопедия электронны·х схем
0.4Vp-p
R55
100К
R54
51К
05
1N4148
-15
07
1N4148
Квходу '
AUDIO
R
56(см. рис. 68.2а)
1.5 м
-15V
-15V
С22
22μF
16V +
А72
10К RЗ
10К
АРУ
Рис. 68.2 (в}

ГЛАВА 69
АНТИШУМОВЬIЕ CXEMbl
СХЕМА ПОДАВ.ПЕНИЯ ФОНА НА ЧАСТОТЕ 60 rц
20 k*
1kУсиление
Выход ~12 В макс.
"1
111~
Вы~од ±12 В макс. Ф
Вре~
установления
Опорный сигнал 60 Гц, от 10 до 20 В (эфф.)
Electronic Design
Примечание. Все операци01тые усюители - 1/4 LT1058.
*1%
+7.5V
f~ст.нуля
100k
- 7.5V
Рис. 69. J
Эта аналого-цифровая схема синхронного усреднения используется в виде эффек­
тивного гребенчатого фильтра, который (теоретически) в бесконечной степени
ослабляет сигнал на частоте 60 Гц. При этом его работа не зависит от точности
подбора параметров элементов. Компоненты сигнала с частотами <20 Гц прохо­
дят через схему практически без изменений. В процессе работы микросхема А1 ·

368
Энциклопедия электронньiх схем
производит непрерьшное интегрирование и инвертирование суммы входного сиг­
нала и сигнала с выхода буферного усилителя А2. В зависимости от состояния
триггера FF2 будут открыты ключи S1A и S1B или S1C и S1D. В связи с тем что
FF2 переключается один раз в течение каждого периода частоты 60 Гц, то ОУ А1
будет всегда интегрировать разность между мгновенным входным напряжением
и интегралом входного напряжения за предыдущий период. Передаточная функ­
ция процесса такого ~покусочного~ интегрирования характеризуется последова­
тельностью пиков на частоте f (основная частота цикла интегрирования) и на всех
целых частотах, кратных данной. ПроисхоJ.ящее при этом сильное подавление
шума гармоник не ограничивается допуска~ш на значения компонентов. Однако
время реакции фильтра на ступенчатый сигнал зависит от установки потенцио­
метра Р1. Вспомогательный инвертор АЗ с единичным усилением устраняет ин­
версию сигнала, произведенную ОУ А1. К~:хше того, в его схеме имеются потенцио­
метры Р2 и РЗ для точной настройки по.~ного коэффициента усиления фильтра
и подстройки смещения нуля.
СХЕМА ПОДАВЛЕНИЯ ШУМА ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ
В НАПРЯЖЕНИИ ПИТАНИЯ
От4,5до 6 В,
сигнал с шумом
Maxim
С1
0.1μF
+
R1
З3Оk
R2
.С70
_l_cs
т 1μf
\7
RЗ
4.7М
Vвых =0,93 х Vвх.
"чистое" напряжение,
lвых =1 А макс.
+С2
СЗ
~ 10μF ~ 0.1μF
Рис. 69.2
Схема ослабляет на 40 дБ напряжение шума и пульсаций в диапазоне звуковых
частот 100 Гц - 20 кГц. И С представляет собой источник ~чистого~ напряжения
величиной -5 В для питания портативных устройств звукового диапазона, таких
как сотовые телефоны И портативные мультимедиа-компьютеры (ноутбуки).
Большинство линейных регуляторов подавляют шумы только до частоты -1000 Гц,
а применение пассивного фильтра нижних частот в малогабаритных устройствах
нежелательно из-за его больших размеров. Предлагаемая схема имеет на входе

Антишумовые схемы
369
зашумленное напряжение в диапазоне 4,5-6 В и формирует ~чистое~ напряже­
ние, величина-которого уменьшена на 7%. Например, при использовании источ­
ника с номинальным напряжением 5 В она вырабатывает на выходе на~ряжение
4,65 В при токе 1 А, а ток покоя составляет всего лишь 200 ~1кА. Емкость самого
большого конденсатора равна 10 мкФ, а резисторы могут 1шеть ~ющность 0,1 Вт
(для поверхностного монтажа можно также применять резисторы раз~1ера 0805).
Схема функционирует как широкополосный буферированный э~шттерный повто­
ритель (не регулятор), постоянное напряжение на выходе которого на 7% ниже,
чем на входе. Резисторы R 1 11 RЗ образуют делитель, который задает уменьшение
напряжения на 7%, а конденсатор С4 помогает сформировать на инвертирующем
входе ОУ отфильтрованную реплику входного напряжения размером 93%. Малый
входной ток смещения ОУ (пшичное значение - 25 нА) позволяет использовать
большие значения сопрот11в.1ения для R1 и RЗ, ограничиваясь при этом макси­
мальной погрешностью напряжения (всего лишь 20 ~1В). В результате получается
фильтр нижних частот с частотой среза 2 Гц, обеспечивающий на частоте 20 Гц
ослаблещ~е 20 дБ.

ГЛАВА 70
CXEMbl ДЛЯ ОПЕРАЦИОННЬIХ
УСИЛИТЕЛЕЙ
СТА&ИЛИЗАЦИЯ О&РАТНОЙ связи по п·осТОЯННОМУ ТОКУ
гl'Вход
RЗ>
Everyday Practical Electronics
R2
.,..
1
___.__
Рис. 70. l
Включение блокировочного конденсатора С 1 гарантирует, что отрицательная об­
рати~ связь по постоянному току будет ~fаксимальной.
СВЯЗЬ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
И СМЕЩЕНИЕ
Использование связи по постоянному току между операционными усилителя­
ми поможет минимизировать влияние напряжения смещения на потенциал
выхода.

Схемы для операционных усилителей
тВход
R1
(10k)
Everyday Practical Electronics
R2· 10R1
(100k)
\
R4
(10k)
Сигнал
ошибки5м8
R5· 10R4
(100k)
\Выход
Сигнал
ошибки50м8
371
Рис. 70.2
О&ЩАЯ О&РАТНАJI СВЯЗЬ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
В СХЕМЕ НА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ
Everyday Practical Electronics
R7
100k
OV
оuт
Рис. 70.З
Обратная связь по постоянному току, объединяющая все усилители, стабилизи­
рует этот составной усилите.1ь в целом.
СХЕМА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Эта схема (рис. 70.4) осуществляет простейшую проверку операционного усили­
теля - ~работает/не работаен. Она представляет собой генератор, формирующий
меандр частотой 1500 Гц, который прослушивается через громкоговоритель. Если
посмотреть на форму выходного сигнала с помощью осциллографа, то можно

372
Энциклопедия электронньiх схем
определить время его нарастания. Можно проверить одновременно несколько ОУ,
если соединить их последовательно, как показано на схеме.
+W
R1
10К
R2
10К
-::.-
С1
.0471
Electronics Now
АЗ
10К
+W
R4
10К
Дополнительные
операционные
-----
усилители -----i
(при необходимости)
Громко­
говоритель,
80м
Рис. 70.4

ГЛАВА 71
ОПТРОННЬIЕ CXEMbl
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С ОПТРОННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
Г\Г\1
его
2k
-viso tо с
tЦJ>//
"2V//
~ Изолировано / / /
_ _____ ___
/
Electronic Design
Примечание.
/
l11
018
~
1
ill1
-15 v
/
/
/
/
Выход
А 1 -А2 - LF355 или аналогичные; D1 - D5 - 1N4148;
L1 - Q1, L2 - Q2 - спаренный оптрон PS2501-2.
101
t'
-5
1k
R3C1-10
Rз С1 0.01μF
Рис. 71. J
На приведенной схеме изолирующий усилитель и прецизионный выпрямитель
выполнены в одной конструкции. При этом достигаются и превосходная симмет­
рия выпрямления, и стабильность нуля, и хорошая линейность (лучше 1%),
и частотная характеристика (>>10 кГц), и все это с минимальным использованием

374
Энциклопедия электронных схем
прецизионных элементов. ОУ А1 применяется как преобразователь напряжение­
ток, вырабатывая ток, проходящий через выпрямительный мост D 1 - D4 и свето­
диод L1. Падение напряжения на сопротивлении R1 равно мгновенному входно­
му напряжению. Благодаря двухполупериодному выпрямлению диодного моста,
светодиод L1 всегда будет смещаться в прямом направлении, независимо от по­
лярности входного напряжения. Величина этоrо смещения определяет интен­
сивность оптической связи между светодиодом L 1 и фототранзистором Q1 и, сле­
довательно, амплитуду тока коллектора транзистора Q1. ОУ А2 вырабатывает ток,
проходящий через светодиод L2 и резистор R2 так, что ток, протекающий через
Q2, компенсирует ток через Q1. Благодаря высокой идентичности элементов
сдвоенного оптрона PS2501-2, между токами светодиодов L1 и L2 существует по­
стоянное соотношение. Поэтому сопротив.1ение R2 можно настроить таким обра­
зом, что выходное напряжение на R2 будет равно входному напряжению выпря­
мителя. Резистор RЗ и конденсатор С 1 используются для частотной компенсации
петли обратной связи L2 - Q2. Диод D5 служит для предотвращения опасного
обратного смещения светодиода L2.
МУЛЬТИПЛЕКСОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
С ОПТРОННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
Предлагаемая схема (рис. 71.2) имеет три входа с оптронной изоляцией и может
использоваться во многих прецизионных системах обнаружения сигнала. Для схе­
мы требуется один источник питания напряжением 15 В, применяемый также
и для питания АЦП. Операция му.1ьпшлексирования выполняется с 1юмощью
обычного 4-канального оптрона (PS2501-4). Каждый из светодиодов (например,
Е1) в комбинации с входным масштабирующим резистdром R1 при подаче вход­
ного напряжения V1N будет пропускать ток I 1 = (V1N - V LED) / (R1 . - R5), где VLED ~
прямое падение напряжения на светодиоде, а R5 - внутреннее сопротивление Ис­
точника сигнала. Сопротивление резистора R1 выбирается из условия задания
максимального тока светодиода порядка 500 мкА. Если, например, предположить,
что выбран первый канал, то результирующий фототок фототранзистора Р1 бу­
дет стремиться понизить потенциал точки суммирования ОУ А1. При этом уси­
литель А1 сместит в прямом направлении светодиод Е2, который станет излучать,
и возникнет балансирующий фототок фототранзистора Р2. Ток светодиода Е2, не­
обходимый для поддержания такого баланса, будет почти точно следовать за то­
ком I1, а.напряжение на Е2 приблизится к напряжению на Е1. Ток, поступающий
от ИС М1 на схему настройки коэффициентов усиления, пропорционален изме­
няющимся входным напряжениям. Поэтому он не зависит от падений напряже­
ния на светодиодах.

R1
r----e-- -... ..-~ -- -- -- -- -- n+ 5V
f.
11
1
Rs V1
Е1:
2:
-
Шунт,
используется 1
при необходимости:
R1
1
--- -------- ----
PS2501·4
1
1
116
~
:Р1
:15
Гl1
-
22μF
i&V
ОтОдо
500мкА
+
51
1
V2
ЕЗ:
1
:12
voo
.___.. . , .о
--+----м.111
____ ___ ___._ _ _.... ,.2
_ _......,_ _... .. . з
'Р3
&•
1
1
11
R1
1
u
71
+
1-
1
1
vз
Е4:
•10
(______в ....:__ .
~
:Р4
1
:9
1--------------Jl
Входные напряжения,
>700мкВ
М1
НСТ4052
21
9в
Адресные входы(.)-----------------------=~
мультиплексора 20
А
j4_
-
-
-
-
-
-
_4_
-.
1
'-
13
51
Регулировка усиления
R2 =R1 +сопротивление
источника сигнала
R2
Vвых.
от0до5В
о
::J
--1
""О
о
I
I
t:r
(5
n
х
ф
$:;
о:
w
.. ...
UI

ГЛАВА 72
CXEMbl ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРАФОВ
&nок ЗАДЕРЖАННОЙ РАЗВЕРТКИ"
J1
Вход
+SV
+SV
А2
10К
Уровень
-150mV-
+150mY
-5V
С6+
1
R7
25К
Множитель
R9
2.5К
Точная
подстройка
Рори/аг Ele~tronics
+
R6
С2
10К
С1
1
.1
сз
.1
С5
+
R5
100К
а
.1
Г - - - -г---_-_-:_-_:::~-,
:
1 "--------,...."'--~
1
1
1
1
1
11
1
11
т· 51
+5V
4
.05
С11
.01
С9
.0 02
Рис. 72. J
Примечание. Номиншtы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).

Схемы для осциллографов
377
На рис. 72.1 показана схема приставки к осциллографу для создания задержан­
ной развертки. Схема подключается к двуполярному источнику питания на ±5 В.
Главным элементом схемы является быстродействующий компаратор (IC1) типа
LM360 с противофазными ТГЛ выходами. Регулировка уровня с по.мощью потен­
циометра R2 позволяет запускать схему на любом участке кривой наб.1юдаемого
сигнала. При указанных значениях элементов схема хорошо работает с осцилло­
графом V-212 фирмы Hitachi, для первого канала которого выходной сигнал со­
ставляет -25 мВ на деление шкалы экрана. Если предположить, что в типичном
случае изображение имеет размер примерно 6 де.1ений, то регулятор уровня обес­
печивает регулировку в диапазоне ±150 мВ. Данный диапазон можно изменить
в соответствии с амплитудой выходного сигнала вашего осциллографа с помощью
настройки отношения сопротивлений RЗ (15 кО~1) и R4 (470 Ом), сохраняя при
этом отношение R5 (100 кО~1) и R4 (470 Ом) для обеспечения достаточного гис­
терезиса. Резистор R1 (51 0~1) предназначен для сог.1асования кабеля сопротив­
лением 50 Ом, приходящего от выходного разъема кана.1а 1. ИС IC2 (сдвоенный
ТТЛJК-триггер типа 7473) соединена таким образом, чтобы де.1ить входную час­
тоту на 2. Поэто.му продо.1ж1пельность времени работы ИС IСЗ (ждущий ТТЛ
одновибратор типа 74121) будет равна полному периоду входного сигнала. Им­
пульсный сигнал с выхода ИС IСЗ подается на вход синхронизации осцилло­
графа, при этом переключателем S2 выбирается ~полярность~ сигнала синхро­
низации, соответствующая выбранной на осциллографе. Потенциометр R9
предназначен для точной подстройки положения осциллограммы, а R7 позволяет
увеличить выбранную длительность выходного импульса с коэффициентом умно­
жения от 1 до >2,5. Переключатель S1 дает возможность выбрать нужную дли­
тельность импульса из последовательности 1-2-5 переключением конденсаторов
от СВ до С 13. Схема задержанной развертки рассчитана на работу от внешнего
источника питания ±5 В, 100 мА, чтобы избежать наводок с частотой 60 Гц.
ПОРТАТИВНЫЙ КАЛИБРАТОР осциллоrРАФА
R2
R4
270К
6
1.8К
RS
10V}
RЗ
9.1К
680К
1%
1V
52
Rб
51-В
01
9100
1----·~ 5.бV
1%
На
82
1
осциллограф
1
02
9V
'
___ ___
_J
4.SV
Popular Electronics
Рис. 72.2
Эту простую схему можно использовать для калибровки осциллографов или дру­
гого оборудования.

С11
22pF
г
IC1
74НС4080М 16
С15
22pF
IC2
llC100EL32D
11 VDO
7
---- -- PI
04 ._,;.._....._..\А!~.,_--~
ХТАL1t::J R8
4МНz 1 МЕО
R1
82.50
о7
.-1VV~,._10-t РО
~
1240
~~_._;4~ VBB V ЕЕ Q 8
~1
R7
1810
+
+
81
Вкл.
питания
12
RST
Vas
•
С2
~10/8.ЭV
R17
00
7
SHDN
R18
27.Ш
R19
00
L1
100μН
-~сз
МАХ177СSА
5
R4
124'1
С8
470/8.ЗV
оuт.._________,.___,
PGND AGND
4
3
+
С9
470/8.ЗV
+
сз
10/8.ЭV
R2
82.50
+
С14
10/6.ЗV
С12
220pF
R10
1000
R11
1000
J1
Выход Е
s:
D'I
-а
~о
-а
о
n
.а::
s:
:::.
:::.
о..,
-а
:а>
е
:а>

Схемы для осциллографов
379
Интегральная схема генератора/делителя частоты 74НС4060 (IC1) структуры
HCMOS (комплементарная МОП структура с высокой плотностью компоновки)
была выбрана в качестве задающего генератора. Выбор именно этой ИС позволил'
использовать недорогой кварцевый резонатор на 4 МГц. Сигна.1 с выхода ИС
с коэффициентом деления 1:16, имеющий частоту 250 кГц, через цепь развязки
и смещения уровня (С7, С15 и Rб) подается на IC2, ИС типа MC100EL32 фирмы
Motorola (ЭСЛ триггер - делитель на 2). Резистор R3 предназначен для задания
необходимого смещения на вход 2 ИС IC2, а также для уменьшения амплитуды
выходного сигнала IC1 до номиnального уровня входных сигналов ЭСЛ схем.
Номинальное,время перек.1ючения для обоих выходов ИС MC100EL32 составля­
ет не более 350 пс (0,35 нс), а уровни выходных сиrnалов имеют температурную
компенсацию. В результате деления частоты сигнала на 2 получается сигнал
с частотой 125 кГц и размахо~1 -800 мВ, который подается на схему подстройки
амплитуды и на выходной каскад. На выходе ИС IC2 включена нагрузка, состоя­
щая из двух пар резисторов R1, R4 и R2, R5. При указанных значениях элементов
напряжецие на эквивалентной нагрузке составляет пр1шерно -2 В, а сопротивле­
ние нагрузки равно 50 Ом. Выходной сигнал IC2 через С12, С13, С14 и С16 пере­
дается на схему регулируемого Т-образного аттенюатора. Такая комбинация кон­
денсаторов связи испо.1ьзуется для того, чтобы передать быстро нарастающие
фронты сигнала (С12нС13)11 в то же время не допустить снижения его амплиту­
ды на основной частоте 125 кГц (С14 и С16).
СХЕМА ДЛЯ СОЗДАНИЯ КАЛИБРОВАННОГО СИГНАЛА
От+15
до+25 В
J1
С1
47μ,F
IN
128
MC78L12
ТО-92
3.Вход
2.Общий
1. Выход
R1
1К
С2 (l<алибр.)
0.1
R2
5100
R3 з2
5К
Почасовой 1
стрелке
(10-обор.) -=
А4
10К
1
Electronic Experimenters Handbook
8
4
З+V
RS5
----а
cv
R5
62К
IC2
2 ICM7555
TG
6ТН
GD 1-'
1.... , .- -_.
51
1
ьС5
0,001
--С6-"Норм.
0.1
GD7
IСЗ
CD4066
10
1
8
11
PL1
Рис. 72.4
Примечание. Номинш~ы неэлектролитических конденсаторов указаны в микрофа­
радах (мкФ).

380
Энциклопедия электронных схем
Схема предназначена дл~ создания метки напряжения на экране осциллографа.
Напряжение питания схемы 15-25 В может быть получено от батарей или от на­
стенного сетевого адаптера на 15 В. Регулятор напряжения (IC1) типа MC78L12
вырабатывает стабилизированное напряжение питания 12 В для всей схемы. И С
таймера IC2 (типа ICM7555) управляет ИС IСЗ типа CD4066B (КМОП двуна­
правленный переключатель). Частота управляющего сигнала может принимать
нормальное значение (Норм.) 100 кГц или пониженное (НЧ) 10 кГц для частот
входного сигнала ниже 500 Гц. Опорный уровень постоянного напряжения, зада­
ваемый на выводе 3 ИС IСЗ, устанавливается 10-оборотным прецизионным по­
тенциометром RЗ с сопротивлением 5 кОм. Значение напряжения можно считывать
прямо с круговой шкалы (со счетчиком чис..1а оборотов, связанным непосредственно
с движком потенциометра). Точность такого отсчета может достигать 1% и выше.
Подстроечный потенциометр R1 позволяет установить на RЗ напряжение, равное·
точно 1О В. Схема калибруется с помощью установки цифрового отсчета счетчи­
ка числа оборотов цотенциометра RЗ в крайнее правое положение (при макси­
мальном повороте по часовой стрелке) и регулировки R1 до получения на движке
RЗ напряжения 10 В (при измерении его uифровым вольтметром). Симметричный
переключатель IСЗ преобразует это постоянное контрольное напряжение в прямо­
угольный сигнал с амплитудой, точно равной напряжению на движке RЗ. Данный
выходной прямоугольный cиrнaJI постуттает с выходов 4, 9 и 10 микросхемы IСЗ на
·коаксиальный разъем PL1.
ДВУХКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР ВХОДА осциппоrРАФА
Входной каскад коммутатора пре.Jстав.1яет собой переключающий усилр:тель,
построенный на основе двух компараторов ИС LM319 (IC1-a и IC1-b). На вход
этого усилителя (гнездо J1) подается сигнал с выходного гнезда первого канала
осциллографа. Полярность входного сигнала выбирается переключателем S1,
и сигнал подается через конденсатор СЗ на вход ИС мультивибратора (IC2). Че­
рез СЗ отрицательный импульс запускает IC2 (ИС КМОП таймера типа TLC555).
С помощью переключателя S2 произво.Jится выбор требуемого диапазона - мил­
лисекунды или микросекунды, а переключателем SЗ задается полярность выход­
ного сигнала. Транзисторы Q1 и Q2 образуют быстродействующий каскад инвер­
тирования выходного сигнала с временем: задержки менее 1О нс. Выходной сигнал
после переключателя SЗ имеет величину ±5 В, достаточную для получения -Пре­
восходного контраста при модуляции яркости и для устойчивой синхронизации
в режиме задержанной развертки. Стабильный входной ток на С4 и С5 поступает
с коллектора транзистора QЗ'типа 2N5117, представляющего собой согласован­
ную пару рnр-транзисторов, выполненных в одном корпусе. ОУ IСЗ типа LF356
соединен как неинвертирующий усилитель. Транзистор QЗ представляет собой
модифиuированное ~токовое зеркало~, которое разгружает относительно мед­
ленный ОУ, позволяя при этом второй половине QЗ реализовать ее высокое быс­
тродействие в динамическом режиме. На обоих наборах эмиттерных резисто­
ров (R20 - R25) образуется опорное напряже~ие, которое создает постоянный·

Вход
+5V
~~~~~~~~~г-~~_:_~~-;:::::::::::::::::=f::::::::::~::::::::::::::::::::::::~.Ц:апазон
е
С3
100pF
е
е
R8
1.ек
J2
Ct4 +
l.Oiaf
R28
IK
... ..U<------= - . 1
U7
1Н741А
43V
Q3
1М1117
(См.
перечень
элементов)
сверху
~
ЕЕ
в
в
о
сс
п
х
ф
$:;
о:
:s::::а
о("'\
.i::
::s::::i.
:::i
о..,
-о
QJ
-8-
0
ею

382
Энциклопедия электронных схем
зарядный ток конденсаторов С4 и CS. Двумя секциями переключателя S4 (S4a
и S4b) производится выбор диапазона 1, 10 или 100 с учетом положения переклю­
чателя S2 (миллисекунды или микросекунды). Стабилитроны D6 и D7 обеспечи­
вают работу выходных цепей операционных усилителей в линейном режиме. По­
тенциометр R18 ( 1 к~м, 1О-оборотный) выполняет функцию множителя диапазона.
Примечание.
С5=1000(С4+30пФ);
R17=R18/10+2Ом;
ТР - контрольные точки.
СМЕСИТЕЛЬ дпя осциппоrРАФА
73 Amateur Radio Тoday
Рис. 72.6
Эта схема позволяет использовать НЧ осциллограф для наблюдения ВЧ сигна­
лов. Сигнал, который нужно исследовать, смешивается с сигналом гетеродина
(отличающимся от него по частоте на -1 МГц), и выходной сигнал промежуточ­
ной частоты наблюдается на экране осциллографа.
Таблица 72.6 . Перечень элементов
Rl
75 Ом
R2
910 Ом
RЗ, Rl
51 Ом
R4, R6
1 кОм
R5
4,1к0м
VR1
200 Ом, линейный
Cl, с2, сз __ ___ __о_,_оо_l_м_к_Ф
С4
0,1 мкФ
С5
10мкФ
L1
Штыревая ферритовая антенна для радиовещательного диапазона
{типа РС-70А по каталогу Antique E/edroпic Supp/y Cat. или аналогичная)

(')
><('[)
S'::
~о:
На вход внешней
aJ~
синхронизации
<
осциллографа 1
><
::а
J4
1
"
~
о
1
("'\
1
~
J> ..i::
:s:
+8-12V
1
ж :::::.
1
~ :::::.
1
о
1
...,
.,.. l:J
1
OJ
ж -8-
о:о
ею
1
.r .i
"
1
1
~
:S::c
1
•
[]
.
1
:o(j) ~
1
•
о
1
~
IC1
1
о
555
1
:Q
~
1
•
<
1
•
...
з4
1
J>
1
1
...
Двухлучевой
1
о
1
.,,
режим
1
1
~
..л.л_
J1
1(!)"
:::.
АО
1
11
=а
1
i
+v-. !!o
S1
1
о
1
1
n
На вход 1
J:
осциллографа:
:s::
J3
1
"
:::.
1
:::.
'::'
1
~
о
"
.,,
J>
е
J>
w
со
w

384
Энциклопедия электронных схем
На рис. 72. 7 показана схема для переключения щупов осциллографа. Два однопо­
люсных язычковых реле, RУ 1 и RУ2, поочередно подключают сигнал от двух
щупов на вход одного осциллографа. Язычковые реле обеспечивают мягкое бес­
шумное переключение. Входные контакты реле подсоединены к измерительным
щупам, а входные разъемы подключены к одноканальному входу осциллографа.
ИС таймера IC1типа555 работает как генератор прямоугольных импульсов с ре­
rулируемым коэффициентом заполнения. Потенциометр R1 позволяет изменять
коэффициент заполнения с целью компенсации возможных разбросов времени
срабатывания различных реле. Этот потенциометр настраивается так, чтобы по­
лучить одинаковую яркость изображений сигналов, наблюдаемых на экране ос­
циллографа. Если реле хорошо работают при коэффициенте заполнения, равном
50%, то потенциометр можно заменить ..::~:ву~1я фиксированными резисторами, со­
един;енными последовательно, точка соединения которых подключается к выводу 2
ИС IC1. При указанных на схеме значениях элементов частота выходного сигна­
ла таймера составляет -30 Гц. Переключате.1ь S1 позволяет наблюдать каждую из
осциллограмм отдельно. Когда S1 подсое..::~:пняет вывод 3 IC1 к катушке реле RY2
и к резистору R4, видны обе осциллогра~шы. Когда S 1 подключает напряжение
+V к катушке реле RУ2 и к резистору R4. виден только сигнал канала В, а при
среднем положении переключателя оnrечается только сигнал канала А.

ГЛАВА 73
CXEMbl ГЕНЕРАТОРОВ
ЗВУКОВОГО ДИАПАЗОНА
R6
10k
сз
0.1μF
R7
20k
Nuts and Volts
СХЕМА ЗВУКовоrо rEHEPATOPA
.
R2
R3
4..7k
4.7k
х
"
5
1
7
FAOJ FADI У+
1
FU
SQROUТ
8i8s
U2
ПIОUТ
ICL8D3I
8FM
SINEOUТ
ln ТСАР
У- SINEADJ
11
12
С4
R1
0.0047μF
l2k
51
~o----o+Vcc
:J1 Ьf~o--o -Vcc
ВТ2~ j_
9V-
:
- Vcc
9
з
2
+Vcc
С1
~.1μ.F
R4
1k
J1
1
Рис. 73. l
Очень компактный генератор звуковых частот можно построить на основе И С
ICL8038 фирмы Harris Semiconductors. Эта микросхема генератора сигналов
специальной формы является уникальной, так как она вырабатывает выходные
13-593

386
Энцикнопедия электронных схем
сигналы трех видов: синусоидального, треугольного и прямоугольного. Частота
выходного сигнала может изменяться от 0,01 Гц до 300 кГц, а искажения синусо­
идального сигнала не превышают 1%. Представленная схема показывает пример
применения этой И С для построения малогабаритного генератора звуковой час­
тоты в диапазоне 500 Гц - 1,5 кГц с регулируемой амплитудой и с батарейным пи­
танием. Частота колебаний генер_атора задается' резисторами R2, R3 и конденса­
тором С4. Выходной сигнал генератора с ИС U2 через С5 передается на ОУ U1,
который используется как буфер и вместе с тем обеспечивает регулировку ам­
плитуды выходного сигнала с помощью потенциометра RS. Регулировка частоты
осуществляется потенциометром R6. В качестве двуполярного источника питания
применяются две батареи с напряжением 9 В.
ТРЕХТОНАЛЬНЫЙ rEHEPATOP
Этот генератор построен на основе лоп1ческих элементов ТТЛ. Частота генера­
ции одной из трех звуковых частот зависит от состояния двух входных линий
управления. Схема состоит из двух стандартных звуковых ТТЛ генераторов, со­
единенных за счет использования ТТЛ И~ типа 7400. Состоянием выходов управ­
ляют входные сигналы А и В. Когда на входах низкий логический уровень, сиг­
нал на выходе отсутствует. Ес..111 на один из входов поступает логическая
единица, то включается генератор высокого тона (вход А) или низкого (вход В).
Когда логическая единица поступает на входы А и В, то включаются оба генера~
тора и генерируемый тон будет занимать среднее положение между высоким
и низким. С помощью диода пша 1N914, включенного последовательно с резис­
тором 1 кОм, достигается симметрирование импульсного сигнала. Фмльтр ниж­
них частот, включенный на выходе, предназначен для удаления гармоник и ~смяг­
чения~ звука.
Таблица 73.2
Состояние входов
Сигнал на выходе, Гц
А
в
-----
о
0
Нет сигнала
о
1300
о
2700
----·----·--·-··-------------·-·----
2000
ТРЕХЧАСТОТНЫЙ ЗВУКОВОЙ rEHEPATOP
На рис. 73.3 показана полная схема генератора синусоидального звукового сигна­
ла. Резисторы R1 и R2 задают смещение неинвертирующего входа (вывод 3) ОУ
IC1, а их эквивалентное сопротивление образует один из элементов мостовой

1.2 k
1k
1N914
+5V
А
10k
Входы
в
I
1.2 k
10k
Выход
тонального
сигнала
0.022 μ.F
(")
><('[)
S'::
о:
;тз
I
('[)
l:J
OJ
ьl:J
о
1Х1
\JJ
ею
'<
7'
о
ею
о
а
р
:s:
OJ
:::::1
OJ
\JJ
о
I
OJ

388
Энциклопедия электронных схем
+
С2
1n~
С1
100\I
CJJISn
150n
J10kH; J
Everyday Practical Electronics
RI
22k
R4
22k
...
811
С5
С6
(;1
.2.':!.L -
1n5
·~r, 1
l1okнz ! [!ЕЕ] J 100Hz J
82...
~
Jl(1
Рис. 73.З
схемы генератора Вина. Вторым резистором моста Вина является RS. 'Три пере­
ключаемых пары конденсаторов ( С2 - С7) определяют три различных выход­
ных частоты генератора. Резисторы RЗ 11 R4 задают смещение инвертирующего
входа (вывод 2) IC1, а их эквивалентное сопротивление работает также в каче­
стве одного из элементов цепи отрицательной обратной связи. Вторым элемен­
том этой цепи является терморезистор R7. В данном случае наиболее подходит
терморезистор типа RASЗ, но в схеме применен RA54 (ввиду его меньшей сто­
имости). Потенциометр VR1 служит регулятором выходного сигнала. При раз­
мыкании ключа S2 выходной сигнал: ослабляется за счет резистора R6 на
-2 0 дБ. Если нужно получить ослабление -40 дБ, то следует увеличить соriро­
тивление R6 до 100 кОм.
ПРОСТОЙ ЗВУКОВОЙ rEHEPATOP
НА ОСНОВЕ ТРАНСФОРМАТОРА
в схеме генератора применяется выходной трансформатор для транзисторных схем
УНЧ. Он одновременно используется как коллекторная нагрузка транзистора Q1,
подает сигнал обратной связи на его базу, а также через свою выходную обмот­
ку выдает сигнал на громкоговоритель. Резистор R1 обеспечивает смещение

Схемы генераторов звукового диапазона
Popular Electronics
С1
47nF
R1
47К
в
+3+9V
SPKR1
8Q
389
Рис. 73.4
транзистора по постоянному току, а конденсатор С 1 создает путь для переменного
тока от трансформатора на базу транзистора Q1. Можно изменять величины С 1 и R1
для изменения уровня выходного сиrnала генератора и его тона, но не следует слиш­
ком сильно уменьшать R1, иначе ток транзистора может стать слишком большим.
ГЕНЕРАТОР ПО СХЕМЕ МОСТА ВИНА
R6
22К
D1
D2
1Nl14
,....
+9+16V
сэ
'V
8
.1
1.бVрр
1.5kНz
R5
10К
+
С1
R1
R2
С4
.01
10К
R4
47
1(1(
10К
'='
Popular Electronics
Рис. 73.5
Примечание. Номи,нш~ы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
В схему звукового генератора сцнусоида.1ьного сигнала с мостом Вина включен
ОУ типа 741. Рабочая частота генератора определяется конденсаторами С1 и С2
и резисторами R1 и-R2. При использовании термостабильных конденсаторов и ме­
таллопленочных резисторов частота генерации получается достаточно стабильной

390
Энциклопедия электронных схем
и такой генератор можно применять для контроля частоты. Подобный генератор
с фиксированной частотой нетрудно преобразовать в перестраиваемый генератор,
если вместо резисторов R1 и R2 использовать сдвоенный линейный потенциометр.
Для перекрытия различных частотных диапазонов нужно подключать соответ­
ствующие подобранные конденсаторы С1 и С2. Большие значения емкостей кон­
денсаторов соответствуют более низким частотам, а меньшие значения - более
высоким.
rEHEPATOP НА ОСНОВЕ двойноrо У-МОСТА
+V
lOK
200
700Hz
200К 200К
.OO~MFi.0~2MF20К
7J Amateur Radio Тodar
Рис. 73.6
В схеме генератора на основе двойного Т-моста использован: транзистор 2N2222.
Каскад на полевом транзисторе играет роль буфера.
ЗВУКОВОЙ rEHEPATOP С КВАРЦЕВОЙ СТА&ИЛИЗАЦИЕЙ
В этой схеме (рис. 73.7) два сигнала от кварцевых генераторов, работающих на
почти одинаковых частотах, смешиваются в транзисторе Q2, далее применяется
разностная частота, располагающаяся в звуковом диапазоне. СЗ - это неболь­
шой подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком, на котором можно

~)::.
3Q
ф
с:
....
~
Q
9:-
о
Qi
о..Q
""
А1
560
С2
4-20 pF
А4
560
А2
1000
оУ110 МН1
АЗ
560
R5
560
L_;~~~.oi---~~г-­
сз
(См. текст)
Y2
10MHz
U2
С5
о1
(")
><('[)
S'::
о:
~I
('[)
l:J
Q)
ВТ1 =
-1
о
т l:J
о
ею
"1
\JJ
a:J
'<
7'
св+
о
ею
02
47μF
о...,
о
р
:s:
Q)
~
Q)
\JJ
о
С12
I
4.7 μF
Q)
+
А17
100 k
04
+(
•v
С1З
J2
470 μF
Низкоомнаfl
А18
А19
нагрузка
10k
1k

392·
Энциклопедия электронных схем
установить шкалу с отметками генерируемой звуковой частоты. Конденсатор С2
используется для предварительной установки частоты неперестраиваемого гене­
ратора точно на 1О МГц.
ГЕНЕРАТОР НА ОДНОПЕРЕХод·ном ТРАНЗИСТОРЕ
Popular Electronics
С1
0,1μF
SPKR1
8.Q
Рис. 73.8
При вклюЧении питания схе~1ы коюенсатор С1 начинает заряжаться через резис­
торы R1 и RЗ. Когда напряжение на коюенсаторе достигает порогового напряже­
ния затвора ( G 1) однопереходного транзистора (обычно оно составляет 0,5-0,8
от напряжения питания), динамическое сопротивЛение между базами В2 и В1
резко падает до очень малого значения. Конденсатор С 1 разряжается через пере­
ход эмиттер-база и громкоговор1пе.1ь сопротивлением 8 Ом. Частота колебаний
генератора на однопереходном транзисторе определяется· величинами С 1, R 1
и RЗ.

ГЛАВА 74
CXEMbl ГЕНЕРАТОРОВ
ГЕНЕРАТОРЬI ХАРТЛИ
ГЕНЕРАТОР ХАРТЛИ С ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ ЧАСТОТОЙ
НА МС NE602
5V
R2
10К
U1
с~
2 NE602
.01
ВЧ выход
С4
3
б
.01
С2
.01
С1
":"
Рори/аг E/edronics
Рис. 74.1
Примечание. Номинш~ы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
В этой схеме катушка L1 и:меет отвод на расстоянии 1/3-1/4 от заземленного
конца. Индуктивность катушки выбирается равной порядка 1О/f (МГц), а емкость
конденсатора устанав.111вается такой, чтобы обеспечить резонанс на требуемой
частоте.
ГЕНЕРАТОР ХАРТЛИ
Рабочая частота генератора опреJ.е.1яется параметрами L1 и СЗ, уровень обрат­
ной связи - расположением отвода катушки L1, который обычно отделяет от 1/5
до 1/4 от общего числа витков. Например, генератор Хартли будет работать в ди­
апазоне 5 МГц при следующих параметрах L и С: катушка L1 - 20 витков эмали­
рованного медного провода в плотной намотке на пластмассовом каркасе диа­
метром -25 мм с отводом от 5 витков, считая от нижнего вывода. В качестве

394
R2
47on
Энциклопедия электронных схем
.+9V-~"'-----------
сз·
": " *См. текст
Q1
2N2222
е
С2
.1
Popular Electronics
Рис. 74.2
Примечание. Номиналы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
'
,
конденсатора СЗ можно использовать любой маленький конденсатор переменной
емкости с максимальной величиной 100 пФ. При правильном выборе величин L
и С генератор Хартли может работать в зиапазоне от звуковых частот до частот
дециметрового диапазона.
ГЕНЕРАТОР ХАРТЛИ НА ИС NE602
L1
С1
100pF
Popular Electronics
Рис. 74.З
Примечание. L 1 - 33 витка эмалированного провода калибра 28 на тороидальном
сердечнике типа Т-50-2 WlU Т-50-6.
В генераторе Хартли обратная связь осуществляется через отвод катушки.
ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ГЕНЕРАТОР ХАРТЛИ
НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ С РN-ПЕРЕХОДОМ
Частота колебаний генератора (рис. 74.4) может изменяться в пределах его пол­
ного частотного диапазона, если подать на его вход Vт пилообразное напряжение

Схемы генераторов - генераторы Хартли
395
от О до 12 В. В схеме в качестве элемента перестройки вместо катушки использу­
ется варактор (варикап). Частотный диапазон генератора составляет -5 МГц.
Popular Electronics
":"
сз
10pf
С6
.1
cs
.01
R2
100К
+12V
С7+
1
":"
RЗ
1500 С4
.01
R1
10К
Vт
' -- -- -- -- --- -- -- 1\ 1\frr--+-O 0-12V
•Уста :авnа.ается
прм необходимости
Рис. 74.4
Примечание. Номина.JlЫ ~онденсаторов от 1 нФ и выше указаны в микрофарадах
(мкФ).
МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР ХАРТЛИ
В 1939 году А. Ф. Лэмпкин (А. F. Lampkin) показал, что характеристики генерюо­
ра Хартли с большим значением С (типично для перестраиваемых генераторов ·на
электронных лампах, бывших озно время популярными)' могут быть улучшены
в -10 раз, если подключить сетку (затвор или базу) не ко всей катушке, а к ее ча­
сти через отвод.

396
Энциi<Лопедия электронных схем
(а)
(6)
Communications Qua.rterly
ПЕРЕСТРАИВАЕМЬIЙ ГЕНЕРАТОР ХАРТЛИ
С БУФЕРНЫМ УСИЛИТЕЛЕМ
Popular Electronics
Рис. 74.5
Рис. 74.lf
Примечание. Номиналы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
На рис. 74.6 приведена схема генератора Хартли с буферным усилителем. Генера­
тор может перестраиваться с помощью конденсатора С 1 или напряжения, если

Схемы генераторов - генераторы Хартли
397
конденсатор С 1 отсутствует, а к точке А подключен варикап. Для повышения ста­
бильности катушку L1 можно заменить катушкой без сердечника. Частотный ди­
апазон генератора составляет 2-5 МГц, но схема может работать и в диапазоне
1-10 МГц при соответствующих значениях L1, С2, С3, С4 и С5.
ГЕНЕРАТОР ХАРТЛИ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
С РN-ПЕРЕХОДОМ
В этот простой генератор Хартли на полево~1 транзисторе с рn-переходом встроен
стабилизатор напряжения на стабилитроне с напряжением 9, 1 В. Величина индук­
тивности L1 зависит от требуемой частоты генерации. Типичные значения эле­
ментов: С1 - переменный конденсатор 5-50 пФ: С2 = 100 пФ плюс подстроеч­
ный конденсатор 3-30 пФ; L1 = 14 мкГн (для частоты 3,5 МГц). Катушка L1 должна
быть механически прочной, без сердечника (не слеJ.ует использовать ферритовые
сердечники из-за возможных уходов частоты) и J.о.1жна иметь добротность
Q ;::: 200 для обеспечения наилучшей стабильности. Отвод обычно делается от
10-25% от общего ч11с.1а витков катушки.
R1
1800
1W
св
.1
+12V
с1•
Основная
настройка
01
9.1V
4oomW
С5
.1
RF
ВыходРЧ
c.l
.001
R2
100К
CZ'
Подстройка
Popular E/ectronics
Рис. 74.7
Примечание. Номиналы конденсаторов (кроме СЗ) указаны в микрофарадах (мкФ).

ГЛАВА 75
РАЗНЬIЕ CXEMbl ГЕНЕРАТОРОВ
ГЕНЕРАТОР НА ОСНОВЕ УСИЛИТЕЛЯ
Rcb
--""·"~- V+
РЧ дроссель
>----~ Выход
RF Design
Рис. 75.1
На рисунке показана типовая схема генератора на основе усилителя MMIC.
rEHEPATOP С ИСКРОВЬIМ ПРОМЕЖУТКОМ
Popular E/ectronics
-110в
,--л----_
р
s
Вторичная обмотка,
-5+15 кВ
К антенне
С1
L2
Рис. 75.2

Разные схемы генераторов
399
Основной резонансный LC контур возбуждается от высоковольтного токоограни­
чивающеrо трансформатора Т1. Когда конденсатор С1 заряжается почти до мак­
симального значения выходного напряжения трансформатора, воздушный ис­
кровой промежуток пробивается и замыкает цепь, состоящую из катушки L 1
и конденсатора С1. При замыкании последовательного LC контура искровым за­
зором схема испытьiвает мощный толчок. При этом в резонансно~1 контуре воз­
никают колебания, характеризующиеся очень широкой полосой частот.
СХЕМА ГЕНЕРАТОРА НА ИС NE602
ВыходРЧ
Electronics Now
Рис. 75.З
Примечание. Номинш~ы конденсаторов указаны в микрофарадах (мкФ).
Если сигнал гетеродщ~а на ИС NE602 направить прямо на выход, то такое устрой­
ство·можно использовать в качестве дешевого высокочастотного генератора.
ГЕНЕРАТОР НА ОПЕРАЦИОННОМ ТРАНСКОНДАКТАНСНОМ
УСИЛИТЕЛЕ
Electronics Hobbyists Handbook
Рис. 75.4
Эта простая схема состоит всего нз трех элементов: операционного усилителя
САЗО48, резистора обратной связи R1 и времязадающего конденсатора С1. Час­
тота выходного сигнала приближенно определяется выражением:
f0>>1/(2пR1C1).

400
Энциклопедия электронных схем
Сопротивление резистора R1 должно составлять 1-3,9 МОм. При большей
величине R1 схема иногда, в зависимости от конкретного экземпляр'! :Ис СА3048,
перестает генерировать.
, ГЕНЕРАТОР НА 32. КГЦ
R1
Elektor E/ectronics
Рис. 75.5
На рисунке показана схема генератора на ИС, выполненной по диффузионной·
МОП технологии. Конденсаторы С1. С2 и кварцевый резонатор обрq.зуют цепоч­
ку, в которой происходит поворот фазы на 180°. Микросхема IC1 пре.ztставляет '
собой инвертор, который также сдвигает фазу на 180°. Таким образом, происхо-
_
дит полный сдвиг фазы, равный 360°, что является необходимым условием суще­
ствования колебаний.
С1
D.01μFI
Electronic Design
ПРЕЦИЗИОННЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ГЕНЕРАТОР
+5v
6.94МНz±17%
.---------------------v'в1
.----------------u82
.-----------u 83
84
Рис. 75.6

Разные схемы генераторов
401
На основе этой простой схемы можно с помощью одной ИС получить четыре пря­
моуголь.цых сигнала. Принцип работы схемы состоит в использовании эффекта
задержки сигнала обусловленным нормированным временем распространения
счетверенного линейного приемника LTC1520. В показанной схеме применЯются
все четыре каскада компаратора, в результате чего получается •Квадратурный»
набор выходных сигналов (с приращением фазы по 90°). Поскольку различие про­
должительности времени включения и выключения обычно составляет всего
лишь 500 пс, то сигналы почти симметричны. Погрешность временного сдвига
между каналами обычно составляет -400 пс, это соответствует относительной по­
грешности фазы каналов порядка -5°. Аналогичным образом можно построить
8-фазный генератор (с приращением фазы от канала к каналу 45°), если включить
в схему еще 4 компаратора (из другой ИС LTC1520). Можно построить также
2- и 3-фазный кольцевые генераторы: используя соответственно два и три компа­
ратора. Необходимо только, чтобы в петле всегда было нечетное число инверсий,
так как в противном случае генератор превратится в защелку. В ИС LTC1520
к каждому входу подключен эквивалентный источник Тевенина с напряжением,
равным 2/3 напряжения питания, и с внутренним сопротивлением 18 кОм. Для
получения наиболее симметричного выходного сигнала пороговый уровень дол­
жен быть приближен к 1/2 напряжения питания. Это легко осуществить, подклю­
чив внешний делитель на резисторах R1 и R2, задающий порQГ переключения, на
ypoвJie цоловины напряжеНJtя питания. Измерения показали, что описанный ге­
нератор обладает очень хорошей температурной стабильностью, изменение час­
тоты составляет <5% в интерва.1е температур О- 70 °С.
ГЕТЕРОДИННЫЙ ИНДИКАТОР РЕЗОНАНСА
Этот генератор - rетеро;u1нный индикатор резонанса (ГИР), построенный по ана­
логии с классической .1а.,шовой схемой, - может быть очень полезен при провер­
ке резонансных контуров 11 антенн и представляет собой весьма ценный прибор
для экспериментатора., работаюшеrо с высокими частотами. Катушки выполнены
на пластмассовых каркаса.х .1Иа.\1етром -13 мм.
Таблица 15.1 . Данные по намотке катушек
Диапазон частот, мгц
Число вилое
Провод, калибр-тип
3,5 -6 ,5
45
32 - эмалевая изоляция
6,5-11
32
26 - эмалевая изоляция
11-19
14
20 - эмалевая изоляция
~~~~--~~~~~~~~~~~
15-24
21- ,36
32-56
60-110
1О
20 - эмалевая изоляция
7
4
В форме И-петли
длиной -46 мм
Изолированная соединительная проволока
Изолированная соединительная проволока
16 - эмалевая изоляция

402
Энциклопедия электронных схем
.--------ryY'f-----lltN~-------+----------------------9-12V
АЗ
R2
271<
L1
Popu/ar Electronics
471<
С1
50pF
А1
220К
L2
100μН
св
10pF
С9
0,1μF
М1
1mA
+
J1
Выход для
контроля частоты
R9
12К
~ Ри~. 75.7
СТАБИЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР С ИНДУКТИВНОЙ НАСТРОЙКОЙ
В технике частотной модуляции при высокой скорости пере.Дачи информации
могут возникать проблемы, связанные с процессом передачи данных на варикап.
В таком случае необходимо применить фильтр, который, с одной стороны, предот­
вратит нагрузку по высокой частоте резонансного контура генератора, а с дру­
гой стороны, позволит передать на варикап быстрые перепады напряжения на
линии потока данных. Эти требования противоречивы, особенно когда время пе­
реключения сигнала приближается к периоду несущей частоты. Если для пере­
дачи данных на варикап используется ВЧ дроссель или высокоомный резистор,
то фронты импульсов в потоке дацных будут сильно искажаться за счет боль­
ших постоянных времени RС-цепочки или индуктивно-емкостной цепи LC. В
результате искажение этих фронтов может привести к изменению коэффициента
заполнения импульсной последовательности и повлияет на работу порогового де­
тектора в приемнике. Использование переменной индуктивности позволяет

Разные схемы генераторов
4Ьз
получить повышенную чувствительность по перестройке и лучшую добротность
контура, что обеспечивает этому методу преимущество по сравнению с традицион­
ными генераторами, управляемыми напряжением. При индуктивном способе пере­
стройки применяются характеристики индуктивности связи ВЧ трансформатора,
поэтому конденсатор настройки С4 допустимо заменить высококачественным кон­
денсатором фиксированной емкости. Использование здесь конденсатора с отрица­
тельным температурным коэффициентом может компенсировать температурное
изменение емкости активных устройств. В роли индуктивности контура (L1) в дан­
ном случае выступает ВЧ трансформатор. На частоте -48 МГц он представляет со­
бой катушку с отводом от середины, состоящую из 9 витков провода калибра
AWG28, которые намотаны на сердечник фирмы Micrometals типа Т25-10. (Могут
применяться также и другие трансформаторы, в соответствии с рабочей частотой
и прочими техническими требованияNiи.) Эта катушка имеет добротность -100, до­
статочную для хорошей изо.'Iяции от активного устройства с целью предотвраще­
ния его влияния на резонансный контур в расширенно~~ диапазоне температур от -40
до +85 °С. Изменение индуктивности или ее стабильность при колебаниях темпе­
ратуры зависит от материа.ш сердечника катушки L1.
С1
0.1uF
RF Design
Питание
R,
Выход
Вход
управляющего
Рис. 75.В
СХЕМЫ ГЕТЕРОДИНОВ НА ИС NE602
Гетеродины на основе ИС NE602 (рис. 75.9) могут строиться либо по схеме с квар­
цевой стабилизацией частоты (схемы а, в, д, е), либо с резонансным контуром ( схе­
мы б, г).

404
Энциклопедия электронных схем
7
L1
f
С1
О.5ТО
5.6pF
1.7μН
С2
ХТАL1,
25+50МГц,
22pF
3-я гармоника
'::'
...
(д)
(е)
Electronics Now
Рис. 75.9
rEHEPATOP НА ис;: NE602 с АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕ1Й
Выходной сигнал генератора на ИС NE602 легко промодулировать, если восполь­
зоваться ИС модулятора МС-1350Р.

Разные схемы генераторов
405
+9V
+
А4
cs
1~1
1.2К
.1
С4
r
.1
АЗ
L1
11
г
С1
3.9К
47μН
8
(SEE
.1
ТЕХТ)
•
t------ ..- - 1r--o Модулированный
С?
РЧ сигнал
.01
Electronics Now
Рис. 75.10
Примечание. Но.миНШlы конденсаторов указаиь~ в микрофарадах (мкФ).
ГЕНЕРАТОР НА ПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ
На рис. 75.11 показан прототип генератора на основе полосковой линии, способ­
ного обеспечить рабочий диапазон частот 3,5: 1 до срыва генерации. Длина полос­
каА= 40мм,егоширинаВ=2мм,ашириназазораС= 1мм.Дляизменения
частотного диапазона нужно изменить длину А и длину выходного проводника
связи. Типичные значения частот составляют: при С= О - приблизительно 145 МГц,
при С = 27 пФ - приблизите.1ьно 80 МГц, при С =56 пФ - приблизительно
60 МГц, при С = 150 пФ - приблизительно 36 МГц (используются дисковые кера­
мические конденсаторы). Применена двусторонняя печатная плата толщиной
0,16 мм, при этом нижняя заземленная поверхность покрывает всю плату. Мощ­
ность выходного сигнала составляет -О дБм. Полевой транзистор UЗ 1О вставлен
в печатную плату снизу до соприкосновения с заземленной плоскостью и припа­
ян прямо к этой заземленной поверхности.

406
Энциклопедия электронных схем
Крышка из материала для печатных плат (только для завершающих тестов)
7
·с 1:0:r cl
Вид сбоку
с
с
4-1
OG
с
~
r
OG
UЗ)О'tj'
, С Корпус разъема припаян
к заземленной плоскости
OG
OG
I____
Отрезок эмалированного
медного провода,
расположенный вблизи
токопроводящей дорожки
OG
G - пропаянные штыри,
соединяющие верхнюю
и нижнюю заземленные
плоскости
2....i
.....
OG
Размеры даны в миллиметрах
Communications Quarterly
OG
Выходной разъем
rЕНЕРАТОРЫ С ВЫСОКОЙ СТАБИЛЬНОСТЬЮ
Рис. 75.11
На рисунке показаны три схемы высокостабильных генераторов, которые имеют
небольшие, но существенные отличия: (а) генератор Гурье- Клаппа с последователь­
ным контуром; (б) генератор по схеме Колпитца (емкостная трехточка) с малой

Разные схемы генерqтор6в
407
емкостью (вариант Сейлера);.(в) генератор Бакара, в котором отношение емкос­
тей C2/VC и С1/Сх должно быть равным 1/6..
(aJ
сх
(6)
СХ
(в)
Communications Quarterly
Рис. 75.12
КОЛЬЦЕВОЙ rEHEPATOP НА ИНВЕРТОРАХ ТТЛ
Выход
E/ectronics Hobbyists Handbook
Рис. 75.13

408
Энциклопедия электронных схем -
В схеме (рис. 75.13) кольцевого генератора используется нечетное число инверто­
ров, образующих нестабильную конфигурацию.
МАЛОШУМЯЩИЙ rEHEPATOP
+10+12 в
t
Катушка выходного контура
г-1 -------: --(i ---------,
+
у
1
47μF
16V
TANT
Высокоомный
выход о-------·
Высокоомный
------о выход
22opFT
JМесто установки С
кварца(для
)( 1 работы на высше-;;т'
гармонике) m
Communications Quarferly
Рис. 75.14
Генератор может применяться в системах с малыми шумами. Катушка L намота­
на на каркас диаметром 6 мм, а конденсатор имеет емкость, изменяющуюся от
15 до 220 пФ. Диапазон частот генератора равен 20-80 МГц. Выходная мощ­
ность составляет О дБм на нагрузке 50 Ом. Для обеспечения кварцевой стабили­
зации частоты в схему можн_о подключить кварцевый резонатор, как это показа­
но на рисунке.
rEHEPATOP ФРАНКЛИНА
Эта схема (рис. 75.15), приведенная в ламповом варианте, показывает принцип ра­
боты и конфиrурацию генератора Франклина. В задающем генераторе Франклина,
впервые описанном в 1930 году, используются конденсаторы связи малой вели­
ч:Ины (С1 и С2 емкостью 1-3 пФ), что обусловливает очень малую нагрузку на

Разные схемы генераторов
409
высокодобротный контур. Дополнительные преимущества схемы - применение
катушки с двумя выводами и заземление одного из выводов колебательного кон­
тура. Такой генератор можно испол})зовать с полевыми МОП транзисторами.·
..-----------------..........-онт+
Communications Quarterly
Рис. 75.15
ГЕНЕРАТОР НА НЕОНОВОЙ ЛАМПЕ
+
2М
j 90V
1
1
1
-
NE-2
0.22
μF
Electronics Now
Рис. 75.16
Неоновая лампа обладает отрицательным динамическим сопротивлением, так как
напряжение на ней уменьшается при увеличении тока. В результате она то заго­
рается, то гаснет.
Частота колебаний зависит от постоянной времени RC, величины напряжения
питания, а также от характеристик лампы.

410
Энциклопедия электронных схем
МАЛОШУМЯЩИЙ РЕrУЛЯТОР постоянноrо ТОКА
ДЛЯ rЕНЕРАТОРНЫХ СХЕМ
Питание, +12 В
VNlOKM
+8+9 В на генератор
+
lO~F
~ т~~v
O~NT
Communications Quarterly
Рис. 75.17
В регуляторе для получения на выходе постоянного напряжения с низким уров­
нем шумов, необходимого для питания генераторов с регулируемой частотой, -
, используются полевые транзисторы.

Рудольф Ф. Граф и Вильям Шиите
Энциклопедия электронных схем
Том 7. Часть П
Главный редактор
Перевод
Научный редактор
Литературный редактор
Технический редактор
Верстка
Графика
Дизайн обложки
Захаров И. М.
Гордеев В. Н., Карелин А. В.,
Кирюхин Н. Н.
Кольцов И. Л.
Левицкая Т. В.
Прока С. В.
Шаховской Г. Б.
Бахарев А. А.
Антонов А. И.
ИД No 00498 от 29.12.99
Подписано в печать 11.09.2000. Формат 70x100 1fi 6•
Гарнитура ~петербург~. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 26. Тираж 3000 экз., Заказ.Nо 593
Издательство ~дмк~ 113184, Москва, Пятницкий пер., д. 3, стр. 3
Отпечатано в полном соответствии
с качеством предоставленных диапозитивов в ППП ~типография ~наука~
121099, Москва, Шубинский пер., 6