Basierend auf der Mikroschaltung K561LA7 können Sie einen Generator zusammenstellen, der in der Praxis zur Erzeugung von Impulsen für beliebige Systeme verwendet werden kann, oder die Impulse können nach Verstärkung durch Transistoren oder Thyristoren Beleuchtungsgeräte (LEDs, Lampen) steuern. Dadurch ist es möglich, auf diesem Chip eine Girlande oder Lauflichter zu montieren. Weiter unten im Artikel finden Sie einen Schaltplan zum Anschluss der Mikroschaltung K561LA7, eine Leiterplatte mit der Lage der Funkelemente darauf und eine Beschreibung der Funktionsweise der Montage.

Das Funktionsprinzip der Girlande auf der Mikroschaltung KA561 LA7

Die Mikroschaltung beginnt, Impulse im ersten von 4 Elementen 2I-NOT zu erzeugen. Die Dauer des LED-Glühimpulses hängt vom Wert des Kondensators C1 für das erste Element bzw. von C2 und C3 für das zweite und dritte Element ab. Transistoren sind eigentlich gesteuerte „Schalter“; wenn Steuerspannung von den Elementen der Mikroschaltung an die Basis angelegt wird, leiten sie beim Öffnen elektrischen Strom von der Stromquelle weiter und versorgen die LED-Ketten mit Strom.
Die Stromversorgung erfolgt über ein 9-V-Netzteil mit einem Nennstrom von mindestens 100 mA. Bei korrekter Installation muss der Stromkreis nicht angepasst werden und ist sofort betriebsbereit.

Bezeichnung der Funkelemente in der Girlande und deren Nennwerte gemäß obigem Diagramm

R1, R2, R3 3 mOhm - 3 Stk.;
R4, R5, R6 75-82 Ohm - 3 Stk.;
C1, C2, C3 0,1 uF - 3 Stk.;
HL1-HL9 LED AL307 - 9 Stk.;
D1-Chip K561LA7 - 1 Stk.;

Die Tafel zeigt die Ätzwege, die Abmessungen des Textolithen und die Lage der Funkelemente beim Löten. Zum Ätzen der Platine besteht die Möglichkeit, eine Platine mit einseitiger Kupferbeschichtung zu verwenden. In diesem Fall sind alle 9 LEDs auf der Platine installiert; wenn die LEDs in einer Kette – einer Girlande – montiert und nicht auf der Platine montiert werden, können ihre Abmessungen reduziert werden.

Technische Eigenschaften des K561LA7-Chips:

Versorgungsspannung 3-15 V;
- 4 logische Elemente 2I-NOT.

Die Mikroschaltung K561LA7 (oder ihre Analoga K1561LA7, K176LA7, CD4011) enthält vier 2I-NOT-Logikelemente (Abbildung 1). Die Funktionslogik des 2I-NOT-Elements ist einfach: Wenn beide Eingänge logisch Einsen sind, ist der Ausgang Null, und wenn dies nicht der Fall ist (d. h., an einem der Eingänge oder an beiden liegt eine Null an). Eingaben), dann ist die Ausgabe eins. Der K561LA7-Chip ist eine CMOS-Logik, was bedeutet, dass seine Elemente aus Feldeffekttransistoren bestehen, sodass der Eingangswiderstand des K561LA7 sehr hoch ist und der Energieverbrauch aus dem Netzteil sehr gering ist (dies gilt auch für alle anderen Chips). der Serien K561, K176, K1561 oder CD40).

Abbildung 2 zeigt ein Diagramm eines einfachen Zeitrelais mit LED-Anzeige. Die Zeitzählung beginnt in dem Moment, in dem der Schalter S1 eingeschaltet wird. Ganz am Anfang ist der Kondensator C1 entladen und die Spannung an ihm ist niedrig (wie eine logische Null). Daher ist der Ausgang D1.1 eins und der Ausgang D1.2 null. LED HL2 leuchtet, aber LED HL1 leuchtet nicht. Dies wird so lange fortgesetzt, bis C1 über die Widerstände R3 und R5 auf eine Spannung aufgeladen wird, die Element D1.1 als logische Eins versteht. In diesem Moment erscheint am Ausgang von D1.1 eine Null und am Ausgang von D1 eine Eins .2.

Mit der Taste S2 wird das Zeitrelais neu gestartet (beim Drücken schließt es C1 und entlädt es, beim Loslassen beginnt der Ladevorgang von C1 erneut). Somit beginnt der Countdown ab dem Moment, in dem der Strom eingeschaltet wird oder ab dem Moment, in dem die S2-Taste gedrückt und wieder losgelassen wird. LED HL2 zeigt an, dass der Countdown läuft, und LED HL1 zeigt an, dass der Countdown abgeschlossen ist. Und die Zeit selbst kann über den variablen Widerstand R3 eingestellt werden.

Auf der Welle des Widerstands R3 können Sie einen Griff mit Zeiger und Skala anbringen, auf dem Sie die Zeitwerte signieren und mit einer Stoppuhr messen können. Mit den Widerständen R3 und R4 und der Kapazität C1 wie im Diagramm können Sie Verschlusszeiten von mehreren Sekunden bis zu einer Minute und etwas länger einstellen.

Die Schaltung in Abbildung 2 verwendet nur zwei IC-Elemente, enthält aber zwei weitere. Mit ihnen können Sie dafür sorgen, dass das Zeitrelais am Ende der Verzögerung ein akustisches Signal ausgibt.

Abbildung 3 zeigt ein Diagramm eines Zeitrelais mit Ton. Auf den Elementen D1 3 und D1.4 besteht ein Multivibrator, der Impulse mit einer Frequenz von etwa 1000 Hz erzeugt. Diese Frequenz hängt vom Widerstand R5 und dem Kondensator C2 ab. Zwischen Ein- und Ausgang des Elements D1.4 wird ein piezoelektrischer „Hochtöner“ geschaltet, beispielsweise von einer elektronischen Uhr, einem Handgerät oder einem Multimeter. Wenn der Multivibrator arbeitet, piept er.

Sie können den Multivibrator steuern, indem Sie den Logikpegel an Pin 12 von D1.4 ändern. Wenn hier Null ist, funktioniert der Multivibrator nicht und der „Piepser“ B1 ist stumm. Wenn einer. - B1 piept. Dieser Pin (12) ist mit dem Ausgang des Elements D1.2 verbunden. Daher piept der „Piepser“, wenn HL2 erlischt, d. h. der akustische Alarm schaltet sich sofort ein, nachdem das Zeitrelais seine Zeitspanne abgelaufen ist.

Wenn Sie keinen piezoelektrischen „Hochtöner“ haben, können Sie stattdessen beispielsweise einen Mikrolautsprecher von einem alten Receiver, Kopfhörer oder Telefon nehmen. Es muss jedoch über einen Transistorverstärker angeschlossen werden (Abb. 4), da sonst die Mikroschaltung beschädigt werden kann.

Wenn wir jedoch keine LED-Anzeige benötigen, können wir auch hier mit nur zwei Elementen auskommen. Abbildung 5 zeigt ein Diagramm eines Zeitrelais, das nur über einen akustischen Alarm verfügt. Während der Kondensator C1 entladen ist, wird der Multivibrator durch die logische Null blockiert und der Piepser verstummt. Und sobald C1 auf die Spannung einer logischen Einheit aufgeladen ist, beginnt der Multivibrator zu arbeiten und B1 piept. Abbildung 6 ist ein Diagramm eines akustischen Alarms, der intermittierende akustische Signale erzeugt. Darüber hinaus lässt sich der Ton und die Unterbrechungsfrequenz einstellen. Er kann beispielsweise als kleine Sirene oder Wohnungsklingel verwendet werden.

Auf den Elementen D1 3 und D1.4 wird ein Multivibrator hergestellt. Erzeugen von Audiofrequenzimpulsen, die über einen Verstärker am Transistor VT5 an den Lautsprecher B1 gesendet werden. Der Ton des Tons hängt von der Frequenz dieser Impulse ab und ihre Frequenz kann durch den variablen Widerstand R4 eingestellt werden.

Um den Ton zu unterbrechen, wird ein zweiter Multivibrator an den Elementen D1.1 und D1.2 verwendet. Es erzeugt Impulse mit deutlich niedrigerer Frequenz. Diese Impulse kommen an Pin 12 D1 3 an. Wenn hier die logische Null ist, ist der Multivibrator D1.3-D1.4 ausgeschaltet, der Lautsprecher ist stumm, und wenn er eins ist, ist ein Ton zu hören. Dadurch entsteht ein intermittierender Ton, dessen Ton über den Widerstand R4 und die Unterbrechungsfrequenz über R2 eingestellt werden kann. Die Lautstärke hängt weitgehend vom Lautsprecher ab. Und der Lautsprecher kann fast alles sein (zum Beispiel ein Lautsprecher eines Radios, eines Telefons, einer Funkstation oder sogar ein Lautsprechersystem einer Musikzentrale).

Basierend auf dieser Sirene können Sie einen Sicherheitsalarm auslösen, der jedes Mal aktiviert wird, wenn jemand die Tür zu Ihrem Zimmer öffnet (Abb. 7).

Logikchip. Besteht aus vier logischen Elementen 2I-NOT. Jedes dieser Elemente umfasst vier Feldeffekttransistoren, zwei n-Kanal – VT1 und VT2, zwei p-Kanal – VT3 und VT4. Zwei Eingänge A und B können vier Kombinationen von Eingangssignalen haben. Schematische Darstellung und Wahrheitstabelle eines Elements der Mikroschaltung unten dargestellt.

Funktionslogik von K561LA7

Betrachten wir die Funktionslogik eines Mikroschaltungselements . Wenn an beide Eingänge des Elements eine Spannung mit hohem Pegel angelegt wird, befinden sich die Transistoren VT1 und VT2 im offenen Zustand und VT3 und VT4 im geschlossenen Zustand. Daher ist der Q-Ausgang niedrig. Wenn an einen der Eingänge eine niedrige Spannung angelegt wird, wird einer der Transistoren VT1, VT2 geschlossen und einer der Transistoren VT3, VT4 geöffnet. Dadurch wird am Ausgang Q eine Spannung mit hohem Pegel eingestellt. Das gleiche Ergebnis tritt natürlich auf, wenn an beide Eingänge der Mikroschaltung K561LA7 eine Spannung mit niedrigem Pegel angelegt wird. Das Motto des logischen UND-NICHT-Elements lautet, dass eine Null an jedem Eingang eine Eins am Ausgang ergibt.

Eingang		Ausgang Q
A	B
H	H	B
H	B	B
B	H	B
B	B	H

Wahrheitstabelle der Mikroschaltung K561LA7

Pinbelegung des K561LA7-Chips

Schema eines einfachen und erschwinglichen Metalldetektors basierend auf dem K561LA7-Chip, auch bekannt als CD4011BE. Sogar ein unerfahrener Funkamateur kann diesen Metalldetektor mit seinen eigenen Händen zusammenbauen, aber trotz der Geräumigkeit der Schaltung weist er recht gute Eigenschaften auf. Der Metalldetektor wird von einer normalen Krone angetrieben, deren Ladung lange hält, da der Stromverbrauch nicht groß ist.

Der Metalldetektor ist auf nur einem K561LA7-Chip (CD4011BE) aufgebaut, was durchaus üblich und erschwinglich ist. Zum Konfigurieren benötigen Sie ein Oszilloskop oder einen Frequenzmesser. Wenn Sie die Schaltung jedoch richtig zusammenbauen, werden diese Geräte überhaupt nicht benötigt.

Metalldetektorschaltung

Empfindlichkeit des Metalldetektors

Was die Empfindlichkeit angeht, ist es für ein so einfaches Gerät nicht schlimm genug, dass es eine Metalldose aus einer Entfernung von bis zu 20 cm erkennt. Eine Münze mit einem Nennwert von 5 Rubel, bis zu 8 cm Wird ein Metallgegenstand erkannt, ist im Kopfhörer ein Ton zu hören. Je näher sich die Spule am Objekt befindet, desto stärker ist der Ton. Wenn das Objekt eine große Fläche hat, beispielsweise eine Kanalluke oder eine Pfanne, erhöht sich die Erkennungstiefe.

Komponenten für Metalldetektoren

• Sie können alle Niederfrequenz-Transistoren mit geringer Leistung verwenden, z. B. die von KT315, KT312, KT3102 oder deren ausländische Analoga VS546, VS945, 2SC639, 2SC1815
• Die Mikroschaltung ist K561LA7, sie kann durch eine analoge CD4011BE oder K561LE5 ersetzt werden
• Low-Power-Dioden wie kd522B, kd105, kd106 oder Analoga: in4148, in4001 und dergleichen.
• Kondensatoren mit 1000 pF, 22 nF und 300 pF sollten aus Keramik oder, noch besser, aus Glimmer sein, sofern verfügbar.
• Variabler Widerstand 20 kOhm, Sie müssen ihn mit dem Schalter oder dem Schalter separat nehmen.
• Kupferdraht für die Spule, geeignet für PEL oder PEV mit einem Durchmesser von 0,5-0,7 mm
• Kopfhörer sind gewöhnlich und haben eine niedrige Impedanz.
• Die Batterie hat 9 Volt, die Krone ist durchaus passend.

Eine kleine Information:

Die Metalldetektorplatine kann in ein Kunststoffgehäuse von Automaten eingesetzt werden. Wie man es herstellt, können Sie in diesem Artikel lesen:. In diesem Fall wurde eine Anschlussdose verwendet))

Wenn Sie die Teilewerte nicht verwechseln, den Stromkreis richtig verlöten und die Anweisungen zum Aufwickeln der Spule befolgen, funktioniert der Metalldetektor ohne besondere Einstellungen sofort.

Wenn Sie beim ersten Einschalten des Metalldetektors beim Einstellen des „FREQUENCY“-Reglers kein Quietschen im Kopfhörer oder keine Frequenzänderung hören, müssen Sie einen 10-kOhm-Widerstand in Reihe mit dem Regler wählen und/oder ein Kondensator in diesem Generator (300 pF). Daher machen wir die Frequenzen der Referenz- und Suchgeneratoren gleich.

Wenn der Generator erregt ist, Pfeifen, Zischen oder Verzerrungen auftreten, löten Sie einen 1000 pF (1nf) Kondensator vom sechsten Pin der Mikroschaltung an das Gehäuse, wie in der Abbildung gezeigt.

Sehen Sie sich mit einem Oszilloskop oder Frequenzmesser die Signalfrequenzen an den Pins 5 und 6 der Mikroschaltung K561LA7 an. Erreichen Sie ihre Gleichheit mit der oben beschriebenen Anpassungsmethode. Die Betriebsfrequenz von Generatoren kann zwischen 80 und 200 kHz liegen.

Zum Schutz des Mikroschaltkreises ist eine Schutzdiode (jede Diode mit geringer Leistung) erforderlich, wenn Sie beispielsweise die Batterie falsch anschließen, was häufig vorkommt.))

Metalldetektorspule

Die Spule ist mit PEL- oder PEV-Draht 0,5–0,7 mm auf einen Rahmen gewickelt, dessen Durchmesser 15 bis 25 cm betragen kann und 100 Windungen enthält. Je kleiner der Spulendurchmesser ist, desto geringer ist die Empfindlichkeit, desto größer ist jedoch die Selektivität für kleine Objekte. Wenn Sie einen Metalldetektor zur Suche nach Eisenmetall verwenden, ist es besser, eine Spule mit größerem Durchmesser herzustellen.

Die Spule kann 80 bis 120 Windungen enthalten; nach dem Aufwickeln muss sie fest mit Isolierband umwickelt werden, wie in der Abbildung unten gezeigt.

Jetzt müssen Sie etwas dünne Folie um die Oberseite des Isolierbands wickeln. Lebensmittel- oder Schokoladenfolie reicht aus. Sie müssen es nicht vollständig einwickeln, sondern lassen ein paar Zentimeter übrig, wie unten gezeigt. Bitte beachten Sie, dass die Folie sorgfältig aufgewickelt wird; es ist besser, gleichmäßige Streifen mit einer Breite von 2 Zentimetern zu schneiden und die Spule wie Isolierband zu umwickeln.

Wickeln Sie die Spule nun wieder fest mit Isolierband um.

Die Spule ist fertig, jetzt können Sie sie an einem dielektrischen Rahmen befestigen, einen Stab herstellen und alles zu einem Haufen zusammenfügen. Der Stab kann aus Polypropylenrohren und Formstücken mit einem Durchmesser von 20 mm gelötet werden.

Um die Spule mit dem Stromkreis zu verbinden, eignet sich ein doppelt abgeschirmtes Kabel (Abschirmung zum Gehäuse), beispielsweise das, das einen Fernseher mit einem DVD-Player (Audio-Video) verbindet.

Wie ein Metalldetektor funktionieren sollte

Im eingeschalteten Zustand stellen Sie mit dem „Frequenz“-Regler ein niederfrequentes Brummen im Kopfhörer ein; bei Annäherung an Metall ändert sich die Frequenz.

Die zweite Möglichkeit, damit kein Brummen in den Ohren entsteht, besteht darin, die Beats auf Null zu stellen, also Kombinieren Sie zwei Frequenzen. Dann herrscht Stille im Kopfhörer, aber sobald wir die Spule an das Metall bringen, ändert sich die Frequenz des Suchgenerators und im Kopfhörer ertönt ein Quietschen. Je näher am Metall, desto höher ist die Frequenz im Kopfhörer. Allerdings ist die Empfindlichkeit dieser Methode nicht besonders groß. Das Gerät reagiert nur, wenn die Generatoren stark verstimmt sind, beispielsweise wenn es in die Nähe eines Glasdeckels gebracht wird.

Position der DIP-Teile auf der Platine.

Lage der SMD-Teile auf der Platine.

Montage der Metalldetektorplatine

Schauen wir uns die Schaltkreise von vier elektronischen Geräten an, die auf der Mikroschaltung K561LA7 (K176LA7) basieren. Das schematische Diagramm des ersten Geräts ist in Abbildung 1 dargestellt. Dies ist ein blinkendes Licht. Die Mikroschaltung erzeugt Impulse, die an der Basis des Transistors VT1 ankommen, und in den Momenten, in denen eine Spannung eines einzelnen logischen Pegels an seine Basis angelegt wird (über den Widerstand R2), öffnet sie die Glühlampe und schaltet sie ein, und in den Momenten, in denen die Wenn die Spannung an Pin 11 der Mikroschaltung gleich Null ist, erlischt die Lampe.

Ein Diagramm, das die Spannung an Pin 11 der Mikroschaltung darstellt, ist in Abbildung 1A dargestellt.

Abb.1A
Die Mikroschaltung enthält vier logische Elemente „2AND-NOT“, deren Eingänge miteinander verbunden sind. Das Ergebnis sind vier Wechselrichter („NOT“. Die ersten beiden D1.1 und D1.2 enthalten einen Multivibrator, der Impulse (an Pin 4) erzeugt, deren Form in Abbildung 1A dargestellt ist. Die Frequenz dieser Impulse hängt von der ab Parameter der Schaltung bestehend aus Kondensator C1 und Widerstand R1 kann diese Frequenz näherungsweise (ohne Berücksichtigung der Parameter der Mikroschaltung) mit der Formel F = 1/(CxR) berechnet werden.

Die Funktionsweise eines solchen Multivibrators lässt sich wie folgt erklären: Wenn der Ausgang D1.1 eins ist, ist der Ausgang D1.2 null, was dazu führt, dass sich der Kondensator C1 über R1 und den Eingang des Elements D1 aufzuladen beginnt. 1 überwacht die Spannung an C1. Und sobald diese Spannung den Pegel einer logischen Eins erreicht, scheint die Schaltung umgedreht zu sein, jetzt ist der Ausgang D1.1 Null und der Ausgang D1.2 Eins.

Nun beginnt sich der Kondensator über den Widerstand zu entladen, und der Eingang D1.1 überwacht diesen Vorgang, und sobald die Spannung an ihm gleich logisch Null wird, schaltet der Stromkreis wieder um. Infolgedessen wird der Pegel am Ausgang D1.2 Impulse sein, und am Ausgang D1.1 wird es ebenfalls Impulse geben, jedoch in Gegenphase zu den Impulsen am Ausgang D1.2 (Abbildung 1A).

Auf den Elementen D1.3 und D1.4 wird ein Leistungsverstärker aufgebaut, auf den grundsätzlich verzichtet werden kann.

In diesem Diagramm können Sie Teile unterschiedlichster Nennwerte verwenden; die Grenzen, innerhalb derer die Parameter der Teile passen müssen, sind im Diagramm markiert. Beispielsweise kann R1 einen Widerstand von 470 kOhm bis 910 kOhm haben, der Kondensator C1 kann eine Kapazität von 0,22 μF bis 1,5 μF haben, der Widerstand R2 kann eine Kapazität von 2 kOhm bis 3 kOhm haben, und die Nennwerte von Teilen in anderen Schaltkreisen sind im signiert gleicher Weg.

Abb.1B
Die Glühlampe stammt von einer Taschenlampe und die Batterie ist entweder eine 4,5-V-Flachbatterie oder eine 9-V-Krona-Batterie. Besser ist es jedoch, wenn Sie zwei in Reihe geschaltete „flache“ Batterien nehmen. Die Pinbelegung (Pin-Position) des KT815-Transistors ist in Abbildung 1B dargestellt.

Das zweite Gerät ist ein Zeitrelais, ein Timer mit einem akustischen Alarm für das Ende des eingestellten Zeitraums (Abbildung 2). Es basiert auf einem Multivibrator, dessen Frequenz im Vergleich zum vorherigen Design aufgrund einer Verringerung der Kapazität des Kondensators stark erhöht ist. Der Multivibrator besteht aus den Elementen D1.2 und D1.3. Der Widerstand R2 ist derselbe wie R1 in der Schaltung in Abbildung 1, und der Kondensator (in diesem Fall C2) hat eine deutlich geringere Kapazität im Bereich von 1500–3300 pF.

Dadurch haben die Impulse am Ausgang eines solchen Multivibrators (Pin 4) eine Tonfrequenz. Diese Impulse werden an einen auf Element D1.4 montierten Verstärker und an einen piezoelektrischen Schallgeber gesendet, der bei Betrieb des Multivibrators einen hohen oder mittleren Ton erzeugt. Der Tongeber ist ein Piezokeramik-Summer, beispielsweise beim Klingeln eines Telefonhörers. Wenn es drei Pins hat, müssen Sie zwei davon anlöten und dann experimentell zwei der drei auswählen. Wenn die Verbindung hergestellt ist, ist die Lautstärke maximal.

Abb.2

Der Multivibrator funktioniert nur, wenn an Pin 2 von D1.2 eine Eins anliegt; wenn dieser Null ist, generiert der Multivibrator nicht. Dies geschieht, weil Element D1.2 ein „2AND-NOT“-Element ist, das sich bekanntermaßen dadurch unterscheidet, dass, wenn an seinem einen Eingang eine Null angelegt wird, sein Ausgang eins ist, unabhängig davon, was an seinem zweiten Eingang passiert .