Микросхема к155ла3 своими руками
Схему, приведённую ниже, собирал в юности, на занятиях кружка радиоконструирования. Причём безуспешно. Возможно, микросхема К155ЛА3 всё-таки не подходит для подобного металлоискателя, возможно частота 465 кГц не самая подходящая для подобных устройств, а возможно надо было экранировать поисковую катушку как в остальных схемах раздела «Металлоискатели»
В общем получившаяся «писчалка» реагировала не только на металлы но и на руку и прочие неметаллические предметы. К тому же микросхемы 155-ой серии слишком не экономичны для переносных приборов.
Радио 1985 — 2 стр. 61. Простой металлоискатель
Простой металлоискатель
Металлоискатель, схема которого приведена на рисунке, можно собрать всего за несколько минут. Он состоит из двух практически идентичных LC-генераторов, выполненных на элементах DD1.1-DD1.4, детектора по схеме удвоения выпрямленного напряжения на диодах VD1. VD2 и высокоомных (2 кОм) головных телефонов BF1 изменение тональности звучания которых и свидетельствует о наличии под катушкой-антенной металлического предмета.
Генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, само возбуждается на частоте резонанса последовательного колебательного контура L1C1, настроенного на частоту 465 кГц (использованы элементы фильтра ПЧ супергетеродинного приемника). Частота второго генератора (DD1.3, DD1.4) определяется индуктивностью катушки-антенны 12 (30 витков провода ПЭЛ 0,4 на оправке диаметром 200 мм) и емкостью конденсатора переменной емкости С2. позволяющего перед поиском настроить металлоискатель на обнаружение предметов определенной массы. Биения, возникшие в результате смешения колебаний обоих генераторов, детектируются диодами VD1, VD2. фильтруются конденсатором С5 и поступают на головные телефоны BF1.
Все устройство собрано на небольшой печатной плате, что позволяет при питании от плоской батареи для карманного фонаря сделать его очень компактным и удобным в обращении
Janeczek A Prosty wykrywacz melali. — Radioelektromk, 1984, № 9 стр. 5.
Примечание редакции. При повторении металлоискателя можно использовать микросхему К155ЛA3, любые высокочастотные германиевые диоды н КПЕ от радиоприемника «Альпинист».
Эта же схема более подробно рассмотрена в сборнике Адаменко М.В. «Металлоискатели» М.2006 (Скачать). Далее статья из этой книги
3.1 Простой металлоискатель на микросхеме К155ЛА3
Начинающим радиолюбителям можно рекомендовать для повторения конструкцию простого металлоискателя, основой для которого послужила схема, неоднократно публиковавшаяся в конце 70-х годов прошлого столетия в различных отечественных и зарубежных специализированных изданиях. Этот металлодетектор, выполненный всего на одной микросхеме типа К155ЛА3, можно собрать за несколько минут.
Принципиальная схема
Предлагаемая конструкция представляет собой один из многочисленных вариантов ме-таллодетекторов типа BFO (Beat Frequency Oscillator), то есть является устройством, в основу которого положен принцип анализа биений двух сигналов, близких по частоте (рис. 3.1). При этом в данной конструкции оценка изменения частоты биений осуществляется на слух.
Основу прибора составляют измерительный и опорный генераторы, детектор колебаний ВЧ, схема индикации, а также стабилизатор питающего напряжения.
В рассматриваемой конструкции использованы два простых LC-генератора, выполненные на микросхеме IC1. Схемотехнические решения этих генераторов практически идентичны. При этом первый генератор, который является опорным, собран на элементах IC1.1 и IC1.2, а второй, измерительный или перестраиваемый генератор, выполнен на элементах IC1.3 и IC1.4.
Контур опорного генератора образован конденсатором С1 емкостью 200 пФ и катушкой L1. В контуре измерительного генератора используются конденсатор переменной емкости С2 с максимальной емкостью примерно 300 пФ, а также поисковая катушка L2. При этом оба генератора настроены на рабочую частоту примерно 465 кГц.
Рис. 3.1.
Принципиальная схема металлоискателя на микросхеме К155ЛА3
Выходы генераторов через развязывающие конденсаторы СЗ и С4 подключены к детектору колебаний ВЧ, выполненному на диодах D1 и D2 по схеме удвоения выпрямленного напряжения. Нагрузкой детектора являются головные телефоны BF1, на которых выделяется сигнал низкочастотной составляющей. При этом конденсатор С5 шунтирует нагрузку по высшим частотам.
При приближении поисковой катушки L2 колебательного контура перестраиваемого генератора к металлическому предмету ее индуктивность изменяется, что вызывает изменение рабочей частоты данного генератора. При этом, если вблизи катушки L2 находится предмет из черного металла (ферромагнетика), ее индуктивность увеличивается, что приводит к уменьшению частоты перестраиваемого генератора. Цветной же металл уменьшает индуктивность катушки L2, а рабочую частоту генератора увеличивает.
ВЧ-сигнал, сформированный в результате смешивания сигналов измерительного и опорного генераторов после прохождения через конденсаторы С3 и С4, подается на детектор. При этом амплитуда сигнала ВЧ изменяется с частотой биений.
Низкочастотная огибающая ВЧ-сигнала выделяется детектором, выполненным на диодах D1 и D2. Конденсатор С5 обеспечивает фильтрацию высокочастотной составляющей сигнала. Далее сигнал биений поступает на головные телефоны BF1.
Питание на микросхему IC1 подается от источника В1 напряжением 9 В через стабилизатор напряжения, образованный стабилитроном D3, балластным резистором R3 и регулирующим транзистором T1.
Детали и конструкция
Для изготовления рассматриваемого металлоискателя можно использовать любую макетную плату. Поэтому к используемым деталям не предъявляются какие-либо ограничения, связанные с габаритными размерами. Монтаж может быть как навесной, так и печатный.
При повторении металлодетектора можно использовать микросхему К155ЛА3, состоящую из четырех логических элементов 2И-НЕ, питающихся от общего источника постоянного тока. В качестве конденсатора С2 можно использовать конденсатор настройки от переносного радиоприемника (например от радиоприемника «Альпинист»). Диоды D1 и D2 можно заменить любыми высокочастотными германиевыми диодами.
Катушка L1 контура опорного генератора должна иметь индуктивность около 500 мкГ. В качестве такой катушки рекомендуется использовать, например, катушку фильтра ПЧ супергетеродинного приемника.
Измерительная катушка L2 содержит 30 витков провода ПЭЛ диаметром 0,4 мм и выполнена в виде тора диаметром 200 мм. Эту катушку проще изготовить на жестком каркасе, однако можно обойтись и без него. В этом случае в качестве временного каркаса можно использовать любой подходящий по размерам круглый предмет, например банку. Витки катушки наматываются внавал, после чего снимаются с каркаса и экранируются электростатическим экраном, который представляет собой незамкнутую ленту из алюминиевой фольги, намотанную поверх жгута витков. Щель между началом и концом намотки ленты (зазор между концами экрана) должна составлять не менее 15 мм.
При изготовлении катушки L2 нужно особенно следить за тем, чтобы не произошло — замыкание концов экранирующей ленты, поскольку в этом случае образуется коротко-замкнутый виток. В целях повышения механической прочности катушку можно пропитать эпоксидным клеем.
Для источника звуковых сигналов следует применить высокоомные головные телефоны с возможно большим сопротивлением (около 2000 Ом). Подойдет, например, широко известный телефон ТА-4 или ТОН-2.
В качестве источника питания В1 можно использовать, например, батарейку «Крона» или две батарейки типа 3336Л, соединенные последовательно.
В стабилизаторе напряжения емкость электролитического конденсатора С6 может составлять от 20 до 50 мкФ, а конденсатора С7 — от 3 300 до 68 000 пФ. Напряжение на выходе стабилизатора, равное 5 В, устанавливается подстроечным резистором R4. Такое напряжение будет поддерживаться неизменным даже при значительной разрядке батарей.
Необходимо отметить, что микросхема К155ЛАЗ рассчитана на питание от источника постоянного тока напряжением 5 В. Поэтому при желании из схемы можно исключить блок стабилизатора напряжения и использовать качестве источника питания одну батарейку типа 3336Л или аналогичную ей, что позволяет собрать компактную конструкцию. Однако разрядка этой батарейки очень быстро отразится на функциональных возможностях данного металлодетектора. Именно поэтому необходим блок питания, обеспечивающий формирование стабильного напряжения 5 В.
Следует признать, что в качестве источника питания автор использовал четыре большие круглые батарейки импортного производства, соединенные последовательно. При этом напряжение 5 В формировалось интегральным стабилизатором типа 7805.
Плата с расположенными на ней элементами и источник питания размещаются в любом подходящем пластмассовом или деревянном корпусе. На крышке корпуса устанавливаются переменный конденсатор С2, выключатель S1, а также разъемы для подключения поисковой катушки L2 и головных телефонов BF1 (эти разъемы и выключатель S1 на принципиальной схеме не указаны).
Налаживание
Как и при регулировке других металлоискателей, данный прибор следует настраивать в условиях, когда металлические предметы удалены от поисковой катушки L2 на расстояние не менее одного метра.
Сначала с помощью частотомера или осциллографа необходимо настроить рабочие частоты опорного и измерительного генераторов. Частота опорного генератора устанавливается равной примерно 465 кГц регулировкой сердечника катушки L1 и, при необходимости, подбором емкости конденсатора С1. Перед регулировкой потребуется отсоединить соответствующий вывод конденсатора С3 от диодов детектора и конденсатора С4. Далее нужно отсоединить соответствующий вывод конденсатора С4 от диодов детектора и от конденсатора С3 и регулировкой конденсатора С2 установить частоту измерительного генератора так, чтобы ее значение отличалось от частоты опорного генератора примерно на 1 кГц. После восстановления всех соединений металлоискатель готов к работе.
Порядок работы
Проведение поисковых работ с помощью рассмотренного металлодетектора не имеет каких-либо особенностей. При практическом использовании прибора следует переменным конденсатором С2 поддерживать необходимую частоту сигнала биений, которая изменяется при разряде батареи, изменении температуры окружающей среды или девиации магнитных свойств грунта.
Если в процессе работы частота сигнала в головных телефонах изменится, то это свидетельствует о наличии в зоне действия поисковой катушки L2 какого-либо металлического предмета. При приближении к некоторым металлам частота сигнала биений будет увеличиваться, а при приближении к другим — уменьшаться. По изменению тона сигнала биений, имея определенный опыт, можно легко определить, из какого металла, магнитного или немагнитного, изготовлен обнаруженный предмет.
Источник
Маячок на микросхеме
Собираем светодиодный маячок
Такой маячок можно собрать как завершённое сигнальное устройство, например, на велосипед или просто ради развлечения.
Маяк на микросхеме устроен проще некуда. В его состав входит одна логическая микросхема, яркий светодиод любого цвета свечения и несколько элементов обвязки.
После сборки маячок начинает работать сразу после подачи на него питания. Настройки практически не требуется, за исключением подстройки длительности вспышек, но это по желанию. Можно оставить всё как есть.
Вот принципиальная схема «маячка».
Итак, поговорим об используемых деталях.
Микросхема К155ЛА3 представляет собой логическую микросхему на базе транзисторно-транзисторной логики – сокращённо называемой ТТЛ. Это означает, что данная микросхема создана из биполярных транзисторов. Микросхема внутри содержит всего лишь 56 деталей — интегральных элемента.
Существуют также КМОП или CMOS микросхемы. Вот они уже собраны на полевых МДП-транзисторах. Стоит отметить тот факт, что у микросхем ТТЛ энергопотребление выше, чем у КМОП-микросхем. Но зато они не боятся статического электричества.
В состав микросхемы К155ЛА3 входит 4 ячейки 2И-НЕ. Цифра 2 означает, что на входе базового логического элемента 2 входа. Если взглянуть на схему, то можно убедиться, что это действительно так. На схемах цифровые микросхемы обозначаются буквами DD1, где цифра 1 указывает на порядковый номер микросхемы. Каждый из базовых элементов микросхемы также имеет своё буквенное обозначение, например, DD1.1 или DD1.2. Здесь цифра после DD1 указывает на порядковый номер базового элемента в микросхеме. Как уже говорилось, у микросхемы К155ЛА3 четыре базовых элемента. На схеме они обозначены как DD1.1; DD1.2; DD1.3; DD1.4.
Конденсатор C1 – электролитический, ёмкостью 470 микрофарад (мкФ). Рабочее напряжение этого конденсатора может быть любым (10V, 16V, 25V. ). Главное, чтобы оно было не меньше 6,3 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора указывается на его корпусе. Также напомним, что электролитический конденсатор является полярным элементом, поэтому впаивать его в схему нужно с соблюдением полярности.
Светодиод (обозначен на схеме как HL1) может быть любым на напряжение 3 вольта. Можно установить красный индикаторный светодиод, но лучше применить яркий светодиод красного, синего или зелёного цвета свечения. У ярких светодиодов, как правило, прозрачный корпус и большая светоотдача, чем у обычных индикаторных. В темноте вспышку такого светодиода можно заметить на приличном расстоянии.
Если в мастерской радиолюбителя имеется беспаечная макетная плата, то на ней можно быстро собрать маячок буквально за пару минут. Так, например, сделал и я. В качестве светодиода был использован яркий светодиод белого и красного свечения.
Менять длительность вспышки светодиода можно и с помощью конденсатора C1. Правда, при этом длительность будет меняться ступенчато, а не плавно, как это можно сделать с помощью переменного резистора, установленного вместо постоянного R1. В схему можно устанавливать конденсатор C1 ёмкостью от 100 мкФ до 2200 мкФ. При этом с увеличением ёмкости С1 светодиод будет светить дольше. Чем больше ёмкость, тем дольше длительность вспышки.
В качестве источника питания можно использовать регулируемый блок питания, собранный своими руками или промышленный. На его выходе необходимо выставить напряжение 4,5 – 5 вольт. Подавать более 5 вольт на схему не рекомендуется, так как микросхема может сгореть. Максимальное напряжения питания, которое выдерживает микросхема К155ЛА3, составляет 6 вольт, но при этом эксплуатационные параметры не гарантируются. Поэтому подавать на микросхему больше 5,5 вольт просто опасно.
Также можно запитать схему от трёх последовательно включенных батареек по 1,5 вольт каждая. Подойдут, например, «пальчиковые» батарейки типоразмера АА (LR6). На схеме, как раз, и изображена составная батарея питания GB1 напряжением 4,5 вольта. Перед тем, как собрать составную батарею питания, прочтите статью о том, как правильно соединять батарейки. Пригодится не раз.
Выключатель S1 может быть любым. Можно заменить его кнопкой с фиксацией. Так как схема потребляет незначительный ток, то выключатель может быть любым, по возможности миниатюрным.
Постоянный резистор R1 можно заменить подстроечным или переменным на 1,5 килоома. Это позволит менять длительность вспышки яркого светодиода. О том, как определить основные параметры постоянного резистора, читайте в статье о параметрах резистора.
Если взглянуть на принципиальную схему более внимательно, то можно заметить, что буквенное обозначение резистора R1* имеет звёздочку *. И это неспроста.
Так на схемах обозначаются элементы, номинал которых необходимо подстраивать (подбирать) во время налаживания схемы для того, чтобы добиться нужного режима работы схемы. В данном случае с помощью этого резистора можно настроить длительность вспышки светодиода.
В других схемах, которые вы можете встретить, подбором сопротивления резистора, обозначенного звёздочкой, нужно добиться определённого режима работы, например, транзистора в усилителе. Как правило, в описании схемы приводится методика настройки. В ней описывается, как можно определить, что работа схемы настроена верно. Обычно это делается замером тока или напряжения на определённом участке схемы. Для схемы маяка всё гораздо проще. Настройка производится чисто визуально и не требует замера напряжений и токов.
На принципиальных схемах, где устройство собрано на микросхемах, как правило, редко можно обнаружить элемент, номинал которого нужно подбирать. Да это и не удивительно, так как микросхемы это по сути уже настроенные элементарные устройства. А, например, на старых принципиальных схемах, которые содержат десятки отдельных транзисторов, резисторов и конденсаторов звёздочку * рядом с буквенным обозначением радиодетали можно встретить куда чаще.
Теперь поговорим о цоколёвке микросхемы К155ЛА3. Если не знать некоторых правил, то можно столкнуться с неожиданным вопросом: «А как определить номер вывода микросхемы?» Тут нам на помощь придёт так называемый ключ. Ключ – это специальная метка на корпусе микросхемы, указывающая точку отсчёта нумерации выводов. Отсчёт номера вывода микросхемы, как правило, ведётся против часовой стрелки. Взгляните на рисунок, и вам всё станет ясно.
К выводу микросхемы К155ЛА3 под номером 14 подключается плюс «+» питания, а к выводу 7 – минус «-». Минус считается общим проводом, по зарубежной терминологии обозначается как GND.
Источник
