Puce logique. Il se compose de quatre éléments logiques 2I-NOT. Chacun de ces éléments comprend quatre transistors à effet de champ, deux à canal n - VT1 et VT2, deux à canal p - VT3 et VT4. Deux entrées A et B peuvent avoir quatre combinaisons de signaux d'entrée. Diagramme schématique et table de vérité d'un élément de puce montré ci-dessous.
La logique du K561LA7
Considérez la logique de l'élément de puce . Si une tension de haut niveau est appliquée aux deux entrées de l'élément, alors les transistors VT1 et VT2 seront à l'état ouvert, et VT3 et VT4 à l'état fermé. Ainsi, la sortie Q sera basse tension. Si une basse tension est appliquée à l'une des entrées, alors l'un des transistors VT1, VT2 sera fermé et l'un des VT3, VT4 sera ouvert. Ceci établira une tension de haut niveau à la sortie Q. Le même résultat, bien sûr, sera si une basse tension est appliquée aux deux entrées de la puce K561LA7. La devise de l'élément logique AND-NOT - zéro à n'importe quelle entrée donne une unité à la sortie.
| Se connecter | Sortie Q | |
|---|---|---|
| Un | B | |
| H | H | B |
| H | B | B |
| B | H | B |
| B | B | H |
La table de vérité de la puce K561LA7
Brochage de la puce K561LA7
La puce k561la7 était autrefois populaire et même adorée. C'est bien mérité, car à l'époque c'était une sorte de "soldat universel", qui permettait de construire non seulement de la logique, mais aussi divers générateurs, et même d'amplifier des signaux analogiques. C'est drôle que même aujourd'hui beaucoup de requêtes soient envoyées aux moteurs de recherche comme description de la puce K561LA7, analogique k561la7, générateur sur k561la7, générateur d'impulsions rectangulaires sur K561LA7 etc.
Malheureusement, tout n'est pas si simple avec ce microcircuit généralement utile ...
J'ai été surpris de constater que, par exemple, Texas Instruments publie toujours quelque chose de complet homologue ce qui est - la puce CD4011A. Pour les curieux, voici un lien vers la page de documentation ou la fiche technique du CD4011A de TI.
Veuillez noter que k561la7 différent de la disposition habituelle 4x 2I-NOT TTL (k155la3 et compagnie).
La puce est vraiment pratique:
- Le courant de fuite d'entrée négligeable est une caractéristique de toute la logique CMOS
- Courant de consommation statique - généralement des fractions de microampères
- Capacité à travailler de 3 à 15 volts de tension d'alimentation
- Capacité de charge symétrique, quoique faible (inférieure à un milliampère) des sorties
- La puce était disponible même à une époque soviétique difficile. Aujourd'hui, en général - 3 roubles une petite chose, ou même moins cher.
Afin de simuler rapidement une épaule du pont booster DCC, j'avais l'habitude d'utiliser k561la7 pour construire un oscillateur de relaxation classique utilisant la logique CMOS.
La résistance R2 et le condensateur C1 règlent la fréquence d'oscillation à environ 0,7 / R2C1. La résistance R1 limite le courant de décharge du condensateur C1 à travers les diodes de protection à l'entrée du premier inverseur Q1.
Le principe de fonctionnement du générateur est brièvement le suivant: le condensateur recouvre deux onduleurs à rétroaction positive, obtenant ainsi un verrou, un déclencheur. Faites une expérience de pensée: remplacez le condensateur et R1 par un conducteur, tandis que l'influence de R2 peut être négligée (mais seulement pendant une courte période).
Grâce à R2, un courant est fourni à la plaque de condensateur supérieure, rechargeant le condensateur "dans l'autre sens", c'est-à-dire empêchant notre verrou de rester indéfiniment dans un état. Ce courant détermine le temps de recharge du condensateur et, par conséquent, la fréquence de génération. Étant donné que le verrou RF est couvert par une rétroaction positive, tout comme dans une expérience de pensée qui vient d'être effectuée - la commutation devrait idéalement se produire à la vitesse maximale possible pour les touches: la moindre augmentation de la tension à la sortie Q2 est directement envoyée à l'entrée Q1, ce qui entraîne une diminution de la tension de sortie Q1 et une augmentation encore plus importante de la tension en sortie de Q2.
Formes d'onde à l'entrée et à la sortie de Q1:
Voici à quel point tout ce qui est antipathique regarde les sorties Q1 et Q2:
- R1 \u003d 91 kOhm
- R2 \u003d 33 kOhm
- C1 \u003d 10 nF
- C2 \u003d 2,2 nF
- F \u003d 1,3 KHz
Pour un design sérieux, je n'utiliserais pas personnellement générateur d'ondes carrées. Même un simple a une meilleure stabilité et produit un rectangle très propre.
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Radios simples pour débutants
Dans cet article, nous considérerons plusieurs dispositifs électroniques simples basés sur des microcircuits logiques K561LA7 et K176LA7. En principe, ces puces sont presque les mêmes et ont le même objectif. Malgré la petite différence de certains paramètres, ils sont presque interchangeables.
En bref sur la puce K561LA7
Les puces K561LA7 et K176LA7 sont quatre éléments 2I-NOT. Structurellement, ils sont fabriqués dans un boîtier en plastique noir avec 14 fils. La première sortie de la puce est indiquée sous la forme d'une étiquette (dite clé) sur le boîtier. Il peut s'agir d'un point ou d'une encoche. L'aspect du microcircuit et de la broche de brochage sont illustrés sur les figures.
L'alimentation des microcircuits est de 9 volts, la tension d'alimentation est fournie aux bornes: la 7e borne est «générale», la 14e borne est «+».
Lors de l'installation de microcircuits, il est nécessaire d'être prudent avec le brochage, une installation accidentelle du microcircuit «à l'envers» le désactive. Il est conseillé de souder les microcircuits avec un fer à souder d'une puissance ne dépassant pas 25 watts.
Rappelons que ces microcircuits étaient appelés "logiques" de sorte qu'ils n'ont que deux états - soit "zéro logique", soit "unité logique". Par ailleurs, au niveau de "l'unité", on entend une tension proche de la tension d'alimentation. Par conséquent, avec une diminution de la tension d'alimentation de la puce elle-même, le niveau de "l'unité logique" sera moindre.
Faisons une petite expérience (figure 3)
Tout d'abord, nous transformons simplement l'élément de la puce 2I-NOT en NOT en connectant les entrées pour cela. Nous connectons une LED à la sortie du microcircuit, et nous fournirons une tension à travers la résistance variable à l'entrée, tout en contrôlant la tension. Pour que la LED s'allume, il est nécessaire d'obtenir une tension égale à "1" logique à la sortie du microcircuit (c'est la broche 3). Vous pouvez contrôler la tension à l'aide de n'importe quel multimètre en l'incluant dans le mode de mesure de tension constante (dans le diagramme, c'est PA1).
Mais avec un peu de jeu avec la puissance, nous connectons d'abord une batterie de 4,5 V. Comme le microcircuit est un onduleur, donc, pour obtenir la sortie du microcircuit "1", il est nécessaire d'appliquer un "0" logique à l'entrée du microcircuit. Par conséquent, nous commençons notre expérience avec un "1" logique, c'est-à-dire que le moteur de la résistance doit être en position haute. En tournant le curseur de résistance variable, nous attendrons que la LED s'allume. La tension au moteur de la résistance variable, et donc à l'entrée du microcircuit, sera d'environ 2,5 volts.
Si nous connectons une deuxième batterie, nous obtiendrons déjà 9 Volts, et la LED dans ce cas s'allumera lorsque la tension d'entrée est d'environ 4 Volts.
Ici, en passant, une petite clarification est nécessaire.: il est possible que dans votre expérience, il puisse y avoir d'autres résultats différents des précédents. Il n'y a rien d'étonnant à cela: dans les deux premiers microcircuits complètement identiques, il n'y a pas de paramètres et leurs paramètres seront différents dans tous les cas, deuxièmement, un microcircuit logique peut reconnaître toute diminution du signal d'entrée comme un "0" logique, et dans notre cas, nous avons abaissé la tension d'entrée à deux fois, eh bien, et troisièmement, dans cette expérience, nous essayons de faire fonctionner le microcircuit numérique en mode analogique (c'est-à-dire que le signal de commande fonctionne bien avec nous) et le microcircuit, à son tour, fonctionne comme il se doit, lorsqu'un certain Orogène jette l'état logique instantanément. Mais après tout, ce seuil même pour différents microcircuits peut différer.
Cependant, l'objectif de notre expérience était simple - nous devions prouver que les niveaux logiques dépendent directement de la tension d'alimentation.
Autre nuance: cela n'est possible qu'avec des micropuces de la série CMOS peu critiques pour la tension d'alimentation. Avec les puces de la série TTL, les choses sont différentes - leur puissance joue un rôle énorme et pendant le fonctionnement, un écart de pas plus de 5% est autorisé
Eh bien, une brève connaissance est terminée, passons à la pratique ...
Relais temporisé simple
Le schéma de l'appareil est illustré à la figure 4. L'élément de puce ici est inclus de la même manière que dans l'expérience ci-dessus: les entrées sont fermées. Pendant que le bouton bouton S1 est ouvert, le condensateur C1 est dans un état chargé et aucun courant ne le traverse. Cependant, l'entrée du microcircuit est également connectée au fil «commun» (à travers la résistance R1) et donc un «0» logique sera présent à l'entrée du microcircuit. Étant donné que l'élément du microcircuit est un inverseur, cela signifie que la sortie du microcircuit sera un "1" logique et la LED sera allumée.
Nous fermons le bouton. A l'entrée du microcircuit, un «1» logique apparaîtra et, par conséquent, la sortie sera «0», la LED s'éteindra. Mais lorsque le bouton se ferme, le condensateur C1 se décharge instantanément. Et cela signifie qu'après avoir relâché le bouton dans le condensateur, le processus de charge commencera et pendant qu'il continue, un courant électrique le traversera, maintenant le niveau de "1" logique à l'entrée du microcircuit. Autrement dit, il s'avère que la LED ne s'allume pas tant que le condensateur C1 n'est pas chargé. Le temps de charge du condensateur peut être modifié en sélectionnant la capacité du condensateur ou en modifiant la résistance de la résistance R1.
Schéma deux
À première vue, il est presque le même que le précédent, mais le bouton avec le condensateur variant dans le temps est activé un peu différemment. Et cela fonctionnera également un peu différemment - en mode veille, la LED ne s'allume pas, lorsque le bouton est fermé, la LED s'allume immédiatement et s'éteint déjà avec un retard.
Clignotant simple
Si vous allumez la puce comme indiqué sur la figure, nous obtenons un générateur d'impulsions lumineuses. En fait, il s'agit du multivibrateur le plus simple, dont le principe a été décrit en détail sur cette page.
La fréquence d'impulsion est régulée par une résistance R1 (vous pouvez même régler une variable) et un condensateur C1.
Clignotant contrôlé
Modifions un peu le circuit du clignotant (qui était plus élevé sur la figure 6) en y introduisant un circuit du relais temporel déjà familier - le bouton S1 et le condensateur C2.
Ce que nous obtenons: lorsque le bouton S1 est fermé, l'entrée de l'élément D1.1 sera un "0" logique. Il s'agit d'un élément ET-NON, et donc peu importe ce qui se passe sur la deuxième entrée, la sortie sera en tout cas "1".
Ce même "1" ira à l'entrée du deuxième élément (qui est D1.2) et donc le "0" logique restera fermement à la sortie de cet élément. Et si c'est le cas, la LED s'allumera et restera allumée en continu.
Dès que l'on relâche le bouton S1, la charge du condensateur C2 commence. Pendant le temps de charge, un courant le traversera en maintenant le niveau logique «0» à la broche 2 du microcircuit. Dès que le condensateur est chargé, le courant qui le traverse s'arrête, le multivibrateur commence à fonctionner dans son mode habituel - la LED clignote.
Dans le schéma suivant, la même chaîne est également introduite, mais elle est déjà activée différemment: lorsque vous cliquez sur le bouton, la LED clignote et après un certain temps, elle s'allume en permanence.
Tweeter simple
Il n'y a rien de particulièrement inhabituel dans ce circuit: nous savons tous que si vous connectez un haut-parleur ou un écouteur à la sortie du multivibrateur, il commencera à émettre des sons intermittents. Aux basses fréquences, ce sera juste un "tick" et aux fréquences plus élevées, ce sera un grincement.
Pour l'expérience, le schéma ci-dessous présente plus d'intérêt:
Ici, encore une fois, le relais temporel familier, nous fermons le bouton S1, l'ouvrons et après un certain temps, l'appareil commence à grincer.
Le circuit d'un détecteur de métaux simple et abordable sur une puce K561LA7, c'est aussi le CD4011BE. Ce détecteur de métaux sera capable d'assembler de vos propres mains même un radio-amateur novice, mais malgré l'espace du circuit, il a de très bonnes performances. Le détecteur de métaux est alimenté par une couronne conventionnelle, dont la charge est suffisante pendant longtemps, car la consommation d'énergie n'est pas importante.
Le détecteur de métaux est assemblé sur une seule puce K561LA7 (CD4011BE), ce qui est assez courant et abordable. Pour configurer, vous avez besoin d'un oscilloscope ou d'un fréquencemètre, mais si vous assemblez le circuit correctement, ces appareils ne seront pas du tout nécessaires.
Circuit détecteur de métaux
Sensibilité du détecteur de métaux
Quant à la sensibilité, mais ce n'est pas assez mauvais pour un appareil aussi simple, disons, il voit une boîte métallique d'une mise en conserve à une distance allant jusqu'à 20 cm. Une pièce de monnaie en dénomination de 5 roubles, jusqu'à 8 cm. l'objet, plus le ton est fort. Si l'objet a une grande surface, disons, comme une trappe d'égout ou une casserole, alors la profondeur de détection augmente.
Composants du détecteur de métaux
- Les transistors peuvent être utilisés avec n'importe quelle basse fréquence basse puissance, telle que KT315, KT312, KT3102 ou leurs homologues étrangers BC546, BC945, 2SC639, 2SC1815
- La puce, respectivement, K561LA7, vous pouvez la remplacer par un CD4011BE analogique ou K561LE5
- Diodes de faible puissance telles que kd522B, kd105, kd106 ou analogues: in4148, in4001 et similaires.
- Les condensateurs 1000 pF, 22 nF et 300 pF doivent être en céramique, ou mieux, le mica, le cas échéant, fera l'affaire.
- La résistance variable est de 20 kOhm, vous devez la prendre avec le commutateur ou le commutateur séparément.
- Fil de cuivre pour la bobine, PEL ou PEV approprié avec un diamètre de 0,5-0,7 mm
- Les écouteurs sont ordinaires, à faible impédance.
- Une pile de 9 volts, la couronne est tout à fait adaptée.
Quelques informations:
La carte du détecteur peut être placée dans un boîtier en plastique à partir de machines automatiques, vous pouvez lire comment le faire dans cet article :. Dans ce cas, la boîte de jonction a été utilisée))
Si vous ne confondez pas les valeurs des pièces, si vous soudez correctement le circuit et que vous enroulez la bobine, le détecteur fonctionnera immédiatement sans aucun réglage spécial.
Si lorsque vous allumez le détecteur pour la première fois, les grincements et les changements de fréquence ne sont pas entendus dans le casque lors du réglage du bouton "FREQUENCY", vous devez donc sélectionner une résistance de 10 kOhm qui est en série avec le régulateur et / ou le condensateur dans ce générateur (300 pF). Ainsi, nous rendons les fréquences du modèle et des générateurs de recherche identiques.
Lorsque le générateur est excité, un sifflement, un sifflement ou une distorsion apparaît, soudez un condensateur de 1000 pF (1nf) de la sixième broche du microcircuit au boîtier, comme indiqué dans le diagramme.
Voir la fréquence des signaux aux broches 5 et 6 de la puce K561LA7 avec un oscilloscope ou un fréquencemètre. Pour atteindre leur égalité par la méthode de réglage décrite ci-dessus. La fréquence de fonctionnement des générateurs peut aller de 80 à 200 kHz.
Une diode de protection (toute faible consommation) est nécessaire pour protéger le microcircuit, si par exemple vous ne connectez pas la batterie correctement, et cela arrive souvent.))
Bobine de détecteur de métaux
La bobine est enroulée avec un fil PEL ou PEV 0,5-0,7 mm sur un châssis, dont le diamètre peut être de 15 à 25 cm et contient 100 tours. Plus le diamètre de la bobine est petit, plus la sensibilité est faible, mais plus la sélectivité des petits objets est grande. Si vous allez utiliser un détecteur de métaux pour rechercher des métaux ferreux, il est préférable de fabriquer une bobine de plus grand diamètre.
La bobine peut contenir de 80 à 120 tours, après enroulement, il est nécessaire de l'envelopper étroitement avec du ruban électrique, comme indiqué dans le diagramme ci-dessous.
Vous devez maintenant recouvrir le ruban électrique, envelopper une fine feuille, un aliment approprié ou du chocolat. Il n'est pas nécessaire de le remonter jusqu'au bout, mais laissez quelques centimètres, comme illustré ci-dessous. Veuillez noter que la feuille est enroulée avec soin, il est préférable de couper des bandes uniformes de 2 cm de large et d'envelopper la bobine comme un ruban électrique.
Maintenant, enveloppez à nouveau fermement la bobine avec du ruban électrique.
La bobine est prête, vous pouvez maintenant la fixer sur un cadre diélectrique, fabriquer une tige et tout assembler en tas. La barre peut être soudée à partir de tuyaux et raccords en polypropylène d'un diamètre de 20 mm.
Pour connecter la bobine au circuit, un fil à double blindage (écran sur le boîtier), par exemple, celui qui relie le téléviseur au lecteur DVD (audio-vidéo), convient.
Fonctionnement du détecteur de métaux
Lorsque vous l'allumez, utilisez le bouton «fréquence» pour régler un grondement basse fréquence dans le casque, et lorsque vous approchez du métal, la fréquence change.
La deuxième option, pour que le grondement dans les oreilles «ne tienne pas», fixe zéro battement, c'est-à-dire combiner deux fréquences. Ensuite, il y aura un silence dans les écouteurs, mais dès que nous amènerons la bobine au métal, la fréquence du générateur de recherche change et un grincement apparaît dans les écouteurs. Plus le métal est proche, plus la fréquence du casque est élevée. Mais la sensibilité avec cette méthode n'est pas grande. L'appareil ne réagit que lorsque les générateurs sont très désaccordés, par exemple lorsqu'ils sont amenés dans le couvercle d'une boîte.
Emplacement des pièces DIP sur la carte.
L'emplacement des pièces SMD sur la carte.
Ensemble de carte de détecteur de métaux
Prenons le circuit de quatre appareils électroniques construits sur la puce K561LA7 (K176LA7). Le schéma de principe du premier appareil est illustré à la figure 1. Il s'agit d'un feu clignotant. Le microcircuit génère des impulsions qui arrivent à la base du transistor VT1 et aux moments où la tension d'un seul niveau logique (via la résistance R2) est fournie à sa base, il ouvre et allume la lampe à incandescence, et à ces moments où la tension à la borne 11 du microcircuit est nulle la lampe s'éteint.
Un graphique illustrant la tension à la broche 11 de la puce est représenté sur la figure 1A.
Fig.1A
Le microcircuit contient quatre éléments logiques "2AND", dont les entrées sont connectées entre elles. Le résultat est quatre onduleurs (NON). Les deux premiers D1.1 et D1.2 ont un multivibrateur qui génère des impulsions (à la broche 4), dont la forme est illustrée à la figure 1 A. La fréquence de ces impulsions dépend des paramètres du circuit composé du condensateur C1 et la résistance R1. Approximativement (sans tenir compte des paramètres de la puce), cette fréquence peut être calculée par la formule F \u003d 1 / (CxR).
Le fonctionnement d'un tel multivibrateur peut être expliqué comme suit: lorsque la sortie à D1.1 est égale à un, à la sortie D1.2 est nulle, cela conduit au fait que le condensateur C1 commence à se charger via R1, et l'entrée de l'élément D1.1 surveille la tension à C1. Et dès que cette tension atteint le niveau d'une unité logique, le circuit bascule, maintenant il y aura zéro à la sortie D1.1, et un à la sortie D1.2.
Maintenant, le condensateur sera déjà déchargé à travers la résistance, et l'entrée D1.1 suivra ce processus, et dès que la tension sur elle deviendra égale à un zéro logique, le circuit retournera à nouveau. En conséquence, le niveau à la sortie D1.2 sera des impulsions, et à la sortie D1.1 il y aura également des impulsions, mais des impulsions antiphasées à la sortie D1.2 (figure 1A).
Un amplificateur de puissance est réalisé sur les éléments D1.3 et D1.4, dont on peut en principe se passer.
Dans ce schéma, vous pouvez utiliser des parties de différentes valeurs nominales, les limites dans lesquelles les paramètres des pièces doivent s'inscrire sont marquées sur le schéma. Par exemple, R1 peut avoir une résistance de 470 kOhm à 910 kOhm, un condensateur C1 peut avoir une capacité de 0,22 μF à 1,5 μF, une résistance R2 de 2 kOhm à 3 kOhm, et de la même manière les valeurs des pièces sont signées sur d'autres schémas.
Fig.1B
La lampe à incandescence provient d'une lampe de poche, et la batterie est soit plate à 4,5 V, soit Krona à 9 V, mais il vaut mieux en prendre deux «plates» connectées en série. Le brochage (disposition des broches) du transistor KT815 est illustré sur la figure 1B.
Le deuxième appareil est un relais temporisé, une minuterie avec une alarme sonore à la fin de la période de temps définie (figure 2). Il est basé sur un multivibrateur, dont la fréquence est fortement augmentée, par rapport à la conception précédente, en réduisant la capacité du condensateur. Le multivibrateur est réalisé sur les éléments D1.2 et D1.3. La résistance R2 est la même que R1 dans le circuit de la figure 1, et le condensateur (dans ce cas C2) a une capacité nettement inférieure, dans la plage de 1500 à 3300 pF.
Il en résulte que les impulsions à la sortie d'un tel multivibrateur (broche 4) ont une fréquence audio. Ces impulsions sont envoyées à un amplificateur monté sur un élément D1.4 et à un émetteur de son piézoélectrique qui, lorsque le multivibrateur fonctionne, émet un son de tonalité élevée ou moyenne. Un émetteur de son est un buzzer piézocéramique, par exemple, provenant du son d'un combiné téléphonique. S'il a trois sorties, vous devez souder deux d'entre elles, puis sélectionner empiriquement deux des trois d'entre elles, une fois connectées, le volume sonore maximum.
Fig.2
Le multivibrateur ne fonctionne que lorsqu'il y en a un sur la broche 2 de D1.2, si zéro, le multivibrateur ne génère pas. Cela se produit parce que l'élément D1.2 est un élément de «2 ET NON», qui, comme vous le savez, est différent en ce que si zéro est appliqué à sa seule entrée, il y en aura un à sa sortie, indépendamment de ce qui se passe à sa deuxième entrée. .
