تراشه منطقی شامل چهار عنصر منطقی 2I-NOT است. هر یک از این عناصر شامل چهار ترانزیستور اثر میدان، دو کانال n - VT1 و VT2، دو کانال p - VT3 و VT4 است. دو ورودی A و B می توانند چهار ترکیب سیگنال ورودی داشته باشند. نمودار شماتیکو جدول صدق یک عنصر از ریزمدار در زیر نشان داده شده اند.

منطق عملکرد K561LA7

بیایید منطق عملکرد یک عنصر ریز مدار را در نظر بگیریم . اگر به هر دو ورودی المنت ولتاژ اعمال شود سطح بالاسپس ترانزیستورهای VT1 و VT2 در حالت باز و VT3 و VT4 در حالت بسته خواهند بود. بنابراین، خروجی Q کم خواهد بود. اگر یک ولتاژ سطح پایین به هر یک از ورودی ها اعمال شود، یکی از ترانزیستورهای VT1، VT2 بسته می شود و یکی از ترانزیستورهای VT3، VT4 باز می شود. این یک ولتاژ سطح بالایی را در خروجی Q تنظیم می کند. طبیعتاً اگر یک ولتاژ سطح پایین به هر دو ورودی ریزمدار K561LA7 اعمال شود، همین نتیجه رخ خواهد داد. شعار عنصر منطقی AND-NOT این است که صفر در هر ورودی یک در خروجی می دهد.

جدول حقیقت ریز مدار K561LA7

پین اوت تراشه K561LA7

یک نمودار شماتیک از یک رله عکس خانگی ساده روی یک ریزمدار سری K561 ارائه شده است. رله عکس برای روشن کردن نور هنگام شب و خاموش کردن آن در سحر طراحی شده است. فوتوترانزیستور FT1 به عنوان سنسور سطح نور طبیعی عمل می کند.

جریان از طریق یک مرحله سوئیچینگ با استفاده از ترانزیستورهای سوئیچینگ اثر میدانی با ولتاژ بالا، که مشابه یک کلید مکانیکی عمل می کنند، به لامپ تامین می شود. بنابراین، لامپ می تواند بر اساس یک لامپ رشته ای و یا بر اساس هر یک باشد لامپ کم مصرف(LED، فلورسنت). تنها محدودیت این است که قدرت لامپ نباید بیشتر از 200 وات باشد.

مدار رله عکس

در حالت اولیه، زمانی که هوا تاریک است، خازن C1 شارژ می شود. خروجی عنصر D1.3 یک است. ترانزیستورهای اثر میدان VT2 و VTZ را باز می کند و از طریق آنها ولتاژ متناوب 220 ولت به لامپ H1 عرضه می شود. مقاومت R5 جریان شارژ ظرفیت گیت ترانزیستورهای اثر میدان را محدود می کند.

برنج. 1. نمودار شماتیک یک رله عکس خانگی روی ریز مدار K561LA7.

هنگامی که نور، مقاومت امیتر-کلکتور فوتوترانزیستور FT1 کاهش می یابد (باز می شود). ولتاژ ورودی های D1.1 که به هم متصل شده اند برابر با صفر منطقی است. خروجی D1.1 یک است.

ترانزیستور VT1 خازن C1 را از طریق مقاومت R3 باز و تخلیه می کند که جریان تخلیه C1 را محدود می کند. ولتاژ در ورودی های D1.2 متصل به هم به صفر منطقی کاهش می یابد. یک صفر منطقی در خروجی D1.2 ظاهر می شود. ترانزیستورهای VTZ و VT2 بسته هستند، بنابراین هیچ ولتاژی به لامپ وارد نمی شود.

پس از کاهش بعدی در روشنایی، مقاومت امیتر-کلکتور FT1 افزایش می یابد (فتوترانزیستور بسته می شود). از طریق R1، یک ولتاژ منطقی یک به ورودی های عنصر D1.1 متصل به هم تامین می شود. خروجی D1.1 صفر است، بنابراین ترانزیستور VT1 بسته می شود.

اکنون خازن C1 شروع به شارژ آهسته از طریق R4 می کند. پس از مدتی (1.5-2 دقیقه)، ولتاژ روی آن به وحدت منطقی می رسد. در خروجی D1.3، ولتاژ به یک منطقی افزایش می یابد. ترانزیستورهای VT2 و VTZ باز می شوند و لامپ روشن می شود.

به دلیل تأخیر زمانی ناشی از شارژ خازن C1 از طریق R4، مدار به افزایش شدید و کوتاه مدت روشنایی پاسخ نمی دهد، که می تواند به عنوان مثال از تأثیر چراغ های جلوی اتومبیل در حال عبور در ناحیه دید رخ دهد. از FT1.

مدار منطقی توسط یک منبع مبتنی بر دیود VD4 و تثبیت کننده پارامتری VD1-R6 تغذیه می شود. خازن C2 موج ها را صاف می کند. خطرناک ترین عنصر در مدار مقاومت R6 است.

ولتاژ و توان قابل توجهی را کاهش می دهد. هنگام نصب، توصیه می شود که سرب های آن را قطع نکنید، بلکه مقاومت را خم کنید و طوری نصب کنید که بدنه آن بالای تخته و بالای کل نصب باشد. یعنی از طریق گرد و غبار یا رطوبت شرایطی برای خراب شدن به قسمت های دیگر وجود نداشته باشد.

قطعات و PCB

هنگامی که توان مصرفی لامپ بیشتر از 200 وات نباشد، ترانزیستورهای VT2 و VTZ به هیچ رادیاتوری نیاز ندارند. همچنین می توانید با لامپ تا توان 2000 وات اما با رادیاتورهای مناسب این ترانزیستورها کار کنید.

مدار بر روی یک برد مدار چاپی مینیاتوری که در شکل نشان داده شده است مونتاژ می شود.

برنج. 2. برد مدار چاپی برای مدار رله عکس خانگی.

به جای ترانزیستور نوری L-51P3C، ​​می توانید از ترانزیستور نوری دیگری و همچنین از مقاومت نوری یا فوتودیود در اتصال معکوس استفاده کنید (آند به جای امیتر، کاتد به جای کلکتور).

در هر صورت، مقاومت R1 باید به گونه ای انتخاب شود که مدار به طور قابل اعتماد عمل کند (در مورد یک فوتودیود، مقاومت R1 باید به میزان قابل توجهی افزایش یابد و با مقاومت نوری، مقاومت آن به مقاومت اسمی مقاومت نوری بستگی دارد. ).

• ریز مدار D1 - K561LE5 یا K561LA7، و همچنین K176LE5، K176LA7 یا آنالوگ های وارداتی مانند CD4001، CD4011.
• ترانزیستور KT3102 - هر مشابه.
• ترانزیستورهای IRF840 را می توان با BUZ90 یا سایر آنالوگ ها و همچنین با KP707B داخلی - G جایگزین کرد.
• دیود زنر KS212Zh را می توان با هر دیود زنر 10-12 ولتی جایگزین کرد.
• دیودهای 1N4148 را می توان با هر KD522، KD521 جایگزین کرد. دیود یکسو کننده
• 1N4004 را می توان با 1N4007 یا KD209 جایگزین کرد.
• تمام خازن ها باید حداقل 12 ولت ولتاژ داشته باشند.

راه اندازی

کل تنظیمات مدار رله عکس به راه اندازی حسگر نوری با انتخاب مقاومت R1 خلاصه می شود. اگر می خواهید یا نیاز به تغییر سریع تنظیمات دارید، این مقاومت را می توان با یک مقاومت متغیر جایگزین کرد.

نصب فضایی رله عکس و لامپ نقش مهمی ایفا می کند. لازم است اطمینان حاصل شود که رله عکس، یعنی ترانزیستور عکس، خارج از نور مستقیم لامپ قرار دارد. به عنوان مثال، اگر لامپ در زیر یک سایبان مات قرار دارد، پس FT 1 باید جایی بالاتر از این سایبان باشد.

بیایید مدارهای چهار دستگاه الکترونیکی ساخته شده بر روی ریزمدار K561LA7 (K176LA7) را بررسی کنیم. نمودار شماتیک دستگاه اول در شکل 1 نشان داده شده است. این یک چراغ چشمک زن است. ریز مدار پالس هایی تولید می کند که به پایه ترانزیستور VT1 می رسد و در آن لحظاتی که ولتاژ یک سطح منطقی به پایه آن (از طریق مقاومت R2) وارد می شود، لامپ رشته ای را باز کرده و روشن می کند و در آن لحظاتی که ولتاژ پایه 11 ریز مدار برابر با سطح صفر است که لامپ خاموش می شود.

نموداری که ولتاژ پایه 11 میکرو مدار را نشان می دهد در شکل 1A نشان داده شده است.

شکل 1A
ریز مدار شامل چهار عنصر منطقی "2AND-NOT" است که ورودی های آنها به هم متصل هستند. نتیجه چهار اینورتر است ("NOT". دو D1.1 و D1.2 اول حاوی یک مولتی ویبراتور هستند که پالس هایی تولید می کند (در پایه 4) که شکل آن در شکل 1A نشان داده شده است. فرکانس این پالس ها به پارامترهای مدار متشکل از خازن C1 و مقاومت R1 تقریباً (بدون در نظر گرفتن پارامترهای ریزمدار)، این فرکانس را می توان با استفاده از فرمول F = 1 / (CxR) محاسبه کرد.

عملکرد چنین مولتی ویبراتور را می توان به شرح زیر توضیح داد: هنگامی که خروجی D1.1 یک است، خروجی D1.2 صفر است، این منجر به این واقعیت می شود که خازن C1 از طریق R1 و ورودی عنصر D1 شروع به شارژ می کند. 1 ولتاژ C1 را نظارت می کند. و به محض اینکه این ولتاژ به سطح یک منطقی رسید، مدار به نظر می رسد ورق می خورد، اکنون خروجی D1.1 صفر و خروجی D1.2 یک می شود.

اکنون خازن از طریق مقاومت شروع به تخلیه می کند و ورودی D1.1 این فرآیند را کنترل می کند و به محض اینکه ولتاژ روی آن برابر با صفر منطقی شود، مدار دوباره برمی گردد. در نتیجه، سطح در خروجی D1.2 پالس خواهد بود و در خروجی D1.1 نیز پالس وجود دارد، اما در پادفاز پالس های خروجی D1.2 (شکل 1A).

تقویت کننده قدرت روی عناصر D1.3 و D1.4 ساخته شده است که در اصل می توان از آنها صرف نظر کرد.

در این نمودار، می‌توانید از بخش‌هایی از انواع مختلفی از نام‌ها استفاده کنید. به عنوان مثال، R1 می تواند مقاومتی از 470 کیلو اهم تا 910 کیلو اهم داشته باشد، خازن C1 می تواند ظرفیت خازنی از 0.22 μF تا 1.5 μF داشته باشد، مقاومت R2 - از 2 کیلو اهم تا 3 کیلو اهم، و رتبه بندی قطعات در مدارهای دیگر در مدار ثبت شده است. همون روش.

شکل 1B
لامپ رشته ای از چراغ قوه است و باتری آن یا یک باتری تخت 4.5 ولت یا یک باتری کرون 9 ولت است، اما بهتر است دو عدد تخت را به صورت سری به هم متصل کنید. پین اوت (محل پین) ترانزیستور KT815 در شکل 1B نشان داده شده است.

دستگاه دوم یک رله زمان است، یک تایمر با زنگ صوتی برای پایان دوره زمانی تنظیم شده (شکل 2). بر پایه مولتی ویبراتور ساخته شده است که به دلیل کاهش ظرفیت خازن، فرکانس آن نسبت به طراحی قبلی بسیار افزایش یافته است. مولتی ویبراتور بر روی عناصر D1.2 و D1.3 ساخته شده است. مقاومت R2 همان R1 در مدار در شکل 1 است و خازن (در این مورد C2) ظرفیت بسیار کمتری دارد، در محدوده 1500-3300 pF.

در نتیجه، پالس های خروجی چنین مولتی ویبراتور (پین 4) دارای فرکانس صوتی هستند. این پالس ها به یک تقویت کننده مونتاژ شده بر روی عنصر D1.4 و به یک پخش کننده صدای پیزوالکتریک فرستاده می شوند که در هنگام کار مولتی ویبراتور صدایی با صدای بالا یا متوسط ​​تولید می کند. ساطع کننده صدا یک زنگ پیزوسرامیک است، به عنوان مثال از زنگ تلفن گوشی. اگر سه پایه دارد، باید هر دو تای آنها را لحیم کنید، و سپس به صورت آزمایشی دو تا از سه پایه را انتخاب کنید، در صورت اتصال، حجم صدا حداکثر است.

شکل 2

مولتی ویبراتور فقط زمانی کار می کند که در پایه 2 D1.2 یک عدد وجود داشته باشد، مولتی ویبراتور تولید نمی کند. این اتفاق می افتد زیرا عنصر D1.2 یک عنصر "2AND-NOT" است، که همانطور که مشخص است، تفاوت آن در این است که اگر یک صفر به یک ورودی آن اعمال شود، خروجی آن یک خواهد بود، صرف نظر از اینکه در ورودی دوم آن چه اتفاقی می افتد. .

وسیله ای برای ایجاد جلوه نورهایی که از مرکز تا لبه های خورشید می چرخند. تعداد LED - 18 عدد. Upit.= 3...12V.

برای تنظیم فرکانس سوسو، مقادیر مقاومت های R1، R2، R3 یا خازن های C1، C2، C3 را تغییر دهید. به عنوان مثال، دو برابر کردن R1، R2، R3 (20k) فرکانس را به نصف کاهش می دهد. هنگام تعویض خازن های C1، C2، C3، ظرفیت خازن را افزایش دهید (22 μF). امکان جایگزینی K561LA7 با K561LE5 یا با آنالوگ خارجی کامل CD4011 وجود دارد. مقادیر مقاومت های R7، R8، R9 به ولتاژ تغذیه و LED های مورد استفاده بستگی دارد. با مقاومت 51 اهم و ولتاژ تغذیه 9 ولت، جریان عبوری از LED ها کمی کمتر از 20 میلی آمپر خواهد بود. اگر به کارایی دستگاه نیاز دارید و از LED های روشن در جریان کم استفاده می کنید، می توان مقاومت مقاومت ها را به میزان قابل توجهی افزایش داد (تا 200 اهم و حتی بیشتر).

حتی بهتر است، هنگام استفاده از منبع تغذیه 9 ولت، استفاده کنید اتصال سریالال ای دی:

در زیر تصاویر آمده است برد مدار چاپیدو گزینه: آفتاب و آسیاب:

شکل 2 نمودار یک رله زمان ساده با نشانگر LED را نشان می دهد که شمارش زمان در لحظه روشن شدن برق توسط سوئیچ S1 شروع می شود. در همان ابتدا خازن C1 دشارژ می شود و ولتاژ روی آن کم است (مثل یک صفر منطقی). بنابراین خروجی D1.1 یک و خروجی D1.2 صفر خواهد بود. LED HL2 روشن می شود، اما LED HL1 روشن نمی شود. این کار تا زمانی که C1 از طریق مقاومت های R3 و R5 به ولتاژی که عنصر D1.1 آن را یک ولتاژ منطقی می داند، شارژ شود در این لحظه، یک صفر در خروجی D1.1 ظاهر می شود و یک در خروجی D1 ظاهر می شود. .2.

دکمه S2 برای راه اندازی مجدد رله زمان استفاده می شود (وقتی آن را فشار می دهید C1 را می بندد و تخلیه می کند و وقتی آن را رها می کنید شارژ C1 دوباره شروع می شود). بنابراین شمارش معکوس از لحظه روشن شدن برق یا از لحظه فشار دادن و رها شدن دکمه S2 آغاز می شود. LED HL2 نشان می دهد که شمارش معکوس در حال انجام است و LED HL1 نشان می دهد که شمارش معکوس کامل شده است. و زمان خود را می توان تنظیم کرد مقاومت متغیر R3.

می توانید یک دسته با یک اشاره گر و یک مقیاس روی شفت مقاومت R3 قرار دهید که روی آن می توانید مقادیر زمان را امضا کنید و آنها را با کرونومتر اندازه گیری کنید. با مقاومت مقاومت های R3 و R4 و ظرفیت خازن C1 مانند نمودار، می توانید سرعت شاتر را از چند ثانیه تا یک دقیقه و کمی بیشتر تنظیم کنید.

مدار در شکل 2 تنها از دو عنصر آی سی استفاده می کند، اما شامل دو عنصر دیگر است. با استفاده از آنها می توانید آن را طوری بسازید که رله زمان در پایان تاخیر یک سیگنال صوتی به صدا در بیاورد.

شکل 3 نمودار یک رله زمان با صدا را نشان می دهد. یک مولتی ویبراتور روی عناصر D1 3 و D1.4 ساخته شده است که پالس هایی با فرکانس حدود 1000 هرتز تولید می کند. این فرکانس به مقاومت R5 و خازن C2 بستگی دارد. یک "تویتر" پیزوالکتریک بین ورودی و خروجی عنصر D1.4، به عنوان مثال، از ساعت الکترونیکییا گوشی، مولتی متر. وقتی مولتی ویبراتور کار می کند، بوق می دهد.

می توانید مولتی ویبراتور را با تغییر سطح منطقی در پایه 12 D1.4 کنترل کنید. وقتی اینجا صفر باشد، مولتی ویبراتور کار نمی کند و "بیپر" B1 بی صدا است. وقتی یکی - بوق B1 این پین (12) به خروجی المنت D1.2 متصل است. بنابراین، "بیپر" هنگامی که HL2 خاموش می شود، بوق می زند، یعنی زنگ صدا بلافاصله پس از اتمام فاصله زمانی رله زمانی روشن می شود.

اگر یک "تویتر" پیزوالکتریک ندارید، به جای آن می توانید به عنوان مثال، یک میکرو اسپیکر از یک گیرنده قدیمی یا هدفون یا تلفن بگیرید. اما باید از طریق یک تقویت کننده ترانزیستور متصل شود (شکل 4)، در غیر این صورت میکرو مدار ممکن است آسیب ببیند.

با این حال، اگر به نشانگر LED نیاز نداشته باشیم، دوباره می‌توانیم تنها با دو عنصر به کار خود ادامه دهیم. شکل 5 نمودار یک رله زمانی را نشان می دهد که فقط زنگ صوتی دارد. در حالی که خازن C1 تخلیه می شود، مولتی ویبراتور با صفر منطقی مسدود می شود و بیپر بی صدا است. و به محض اینکه C1 به ولتاژ یک واحد منطقی شارژ شود، مولتی ویبراتور شروع به کار می کند و شکل 6 یک نمودار از زنگ صوتی است که سیگنال های صوتی متناوب تولید می کند. علاوه بر این، تن صدا و فرکانس وقفه را می توان تنظیم کرد، به عنوان مثال، به عنوان یک آژیر کوچک یا زنگ آپارتمان.

یک مولتی ویبراتور روی عناصر D1 3 و D1.4 ساخته شده است. تولید پالس های فرکانس صوتی، که از طریق تقویت کننده در ترانزیستور VT5 به بلندگو B1 ارسال می شود. تن صدا به فرکانس این پالس ها بستگی دارد و فرکانس آنها توسط مقاومت متغیر R4 قابل تنظیم است.

برای قطع صدا، مولتی ویبراتور دوم روی عناصر D1.1 و D1.2 استفاده می شود. پالس هایی با فرکانس بسیار پایین تر تولید می کند. این پالس‌ها به پایه 12 D1 3 می‌رسند. وقتی صفر منطقی اینجاست، مولتی ویبراتور D1.3-D1.4 خاموش می‌شود، بلندگو بی‌صدا می‌شود و وقتی یک است، صدایی شنیده می‌شود. این یک صدای متناوب تولید می کند که آهنگ آن توسط مقاومت R4 و فرکانس وقفه توسط R2 قابل تنظیم است. میزان صدا تا حد زیادی به بلندگو بستگی دارد. و بلندگو می تواند تقریباً هر چیزی باشد (به عنوان مثال، یک بلندگو از رادیو، تلفن، گیرنده رادیویی یا حتی سیستم صوتیاز مرکز موسیقی).

بر اساس این آژیر شما می توانید بسازید دزدگیر، که هر بار که کسی در اتاق شما را باز می کند روشن می شود (شکل 7).