Назначение микросхем
В интегральном исполнении в настоящее время выполняются самые разнообразные электронные узлы с различной степенью интеграции. Из них, как из кубиков, можно собирать различные электронные устройства. Так, схему радиоприемника можно реализовать различными способами. Начальный вариант – воспользоваться микросхемами-наборами транзисторов. Соединив их выводы, можно выполнить приёмное устройство. Следующий этап – использовать отдельные узлы в интегральном исполнении (каждое в своём корпусе):
- усилитель радиочастоты;
- гетеродин;
- смеситель;
- усилитель звуковой частоты.
Наконец, самый современный вариант – весь приемник в одной микросхеме, надо лишь добавить несколько внешних пассивных элементов. Очевидно, что с ростом степени интеграции построение схем упрощается. Даже полноценный компьютер в настоящее время можно реализовать на одной микросхеме. Его производительность пока будет ниже, чем у обычных вычислительных устройств, но с развитием технологий, возможно, и этот момент удастся победить.
Характеристики фотодиодов для выбора
Параметры фотодиода можно найти в их спецификации в сети. Рассмотрим, по каким позициям подбираются детали
Следует сказать, что для несложных целей (реле освещенности, ИК-приемник) указанные ниже характеристики можно не брать во внимание, достаточно купить рекомендованное изделие для конкретной сборки
Вольтамперные качества, определяющие изменения значений светового потока согласно меняющемуся напряжению при стабильном потоке излучения и темновом токе. Ниже стандартная диаграмма ВАХ фотодиода.
Спектральные качества (чувствительность). Отображают как протяженность волны света, угол падения лучей меняют характеристики фототока на разных полупроводниках.
Чувствительность может измеряться при разных параметрах света:
Световая или энергетическая характеристика. Объяснена на рисунке ниже:
Временная постоянная. Период, за который происходит реагирование тока на увеличение/уменьшение затемнения, освещенности на 63 % от установленной величины.
Нижний предел чувствительности. Минимум интенсивности света для возникновения реакции фотодиода.
Темновое сопротивление. Характеризует состояние полупроводника при отсутствии света, это вольт-амперная характеристика при отсутствии излучения.
Инерционность:
Указанные выше основные характеристики используют для подбора фотодиодов к параметрам нагрузки:
Мощный металлоискатель Pirat своими руками
Подобные металлоискатели можно купить примерно за 100-300 долларов. Цена на металлодетекторы сильно взаимосвязана с их глубиной обнаружения, далек не каждый металлоискатель может «видеть» монеты на глубине в 15 см. Помимо этого на стоимости металлодететкора еще сильно сказывается наличие распознавателя типа металлов ну и типа интерфейса, модные металлоискатели порой оснащают дисплеем для удобной работы.
В этой статье будет рассмотрен пример сборки своими руками мощного металлоискателя под названием Pirat. Прибор способен улавливать под землей монеты на глубине в 20 см. Что же касается крупных предметов, то здесь вполне реальна работа на глубине и во все 150 см.
Видео работы с металлоискателем:
Такое название этот металлоискатель получил из-за того, что он является импульсным, это обозначение двух первых его букв (PI-импульс). Ну а RA-T созвучно со словом radioskot — это название сайта разработчиков, где была и выложена самоделка. По словам автора, собирается Пират очень просто и быстро, для этого хватит даже начальных навыков в работе с электроникой.
Недостатком такого устройства является то, что оно не имеет дискриминатора, то есть не умеет распознавать цветные металлы. Так что поработать с ним на загрязненных различного рода металлами участках не получится.
Материалы и инструменты для сборки: — микросхема КР1006ВИ1 (или ее зарубежный аналог NE555) — на ней строится передающий узел; — транзистор IRF740; — микросхема К157УД2 и транзистор ВС547 (на них собирается приемный узел); — провод ПЭВ 0.5 (для наматывания катушки); — транзисторы типа NPN; — материалы для создания корпуса и так далее; — изолента; — паяльник, провода, прочий инструмент.
Остальные радиокомпоненты можно увидеть на схеме. Еще нужно найти подходящую пластиковую коробочку для монтажа электронной схемы. Еще будет нужна пластиковая труба для создания штанги, на которую крепится катушка.
Процесс сборки металлоискателя:
Шаг первый. Создаем печатную плату
Самой сложной частью устройства является, конечно же, электроника, поэтому с нее и целесообразно начать. В первую очередь нужно сделать печатную плату. Всего есть несколько вариантов плат, в зависимости от используемых радиоэлементов. Есть плата для NE555, а есть плата на транзисторах. Все необходимые файлы для создания платы есть к статье. Также в интернете можно найти и другие варианты плат.
Шаг второй. Устанавливаем электронные элементы на плату
Шаг третий. Источник питания для металлоискателя
Шаг четвертый. Собираем катушку для металлоискателя В связи с тем, что это импульсный металлоискатель, здесь точность сборки катушки не так важна. Оптимальным диаметром является оправка 1900-200 мм, всего нужно намотать 25 витков. После того, как катушка будет намотана, ее нужно хорошенько обмотать сверху изолентой для изоляции. Чтобы увеличить глубину обнаружения катушки, нужно намотать ее на оправку диаметром порядка 260-270 мм, а количество витков снизить до 21-22. Провод при этом используется диаметром 0.5 мм.
После того, как катушка будет намотана, ее нужно установить на жестком корпусе, на нем не должно быть металла. Здесь нужно немного подумать и поискать любой подходящий по размерам корпус. Он нужен для того, чтобы защитить катушку от ударов во время работы с устройством.
Выводы от катушки припаиваются к многожильному проводу, диаметром около 0.5-0.75 мм. Лучше всего, если это будут два, свитые между собой провода. Шаг пятый. Настраиваем металлоискатель
При сборке точно по схеме настраивать металлоискатель не требуется, он и так имеет максимальную чувствительность. Для более тонкой настройки металлоискателя нужно покрутить переменный резистор R13, нужно добиться редких щелчков в динамике. Если достичь этого получается только в крайних положения резистора, то необходимо сменить номинал резистора R12. Переменный резистор должен настраивать устройство на нормальную работу в средних положениях.
Если есть осциллограф, то с помощью него можно померить частоту на затворе транзистора Т2. Длительность импульса должна составлять 130-150 мкс, а нормальная рабочая частота равна 120-150 Гц.
Как работать с металлоискателем
После включения прибора нужно подождать около 10-20 секунд, чтобы работа металлоискателя стабилизировалась. Теперь можно крутить резистор R13 для настройки. После этого можно приступать к поиску.
imp_tranz.rar (скачиваний: 11569)
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Двусторонние печатные платы
Двусторонняя печатная плата имеет одно основание, на обеих сторонах которого выполнены проводящие рисунки, и все требуемые электрические соединения двух сторон, соединяются преимущественно сквозными металлизированными отверстиями. Конфликт пересекающихся соединений здесь решается возможностью переноса конфликтующей трассы в обход на другую сторону печатной платы с использованием металлизированных отверстий. Такое отверстие для переноса трассы называют переходным, в отличие от монтажного. При этом конструкция переходного отверстия может быть произвольной, а монтажного – по нормам формирования паяного узла.
Тем не менее, полностью конфликтность трасс не разрешается: цепи питания и земли, монтажное поле для присоединения выводов многовыводных компонентов (микросхем) мешают свободному размещению сигнальных трасс. Эта конфликтность частично разрешается в четырех слоях межсоединений.
Настройка измерителя индуктивности
Для того чтобы откалибровать приставку для измерения индуктивности понадобятся несколько индукционных катушек с известной индуктивность (например, 100 мкГн и 15 мкГн).
Катушки по очереди подключаются к приставке и, в зависимости от индуктивности, движком подстроечного резистора на экране мультиметра выставляется значение 100,0 для катушки на 100 мкГн и 15 для катушки на 15 мкГн с точностью 5%.
По такому же методу устройство настраивается и в других диапазонах. Важным фактором является то, что для точной калибровки приставки необходимы точные значение тестовых катушек индуктивности.
Альтернативным методом определения индуктивности является программа LIMP. Но этот способ требует некоторой подготовки и понимания работы программы.
Но как в первом, так и во втором случае точность подобных измерений индуктивности будет не очень высока. Для работы с высокоточным оборудованием данный измеритель индуктивности подходит плохо, а для домашних нужд или для радиолюбителей будет отличным помощником.
↑ Файлы
Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
— Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»
Оригинальная статья в журнале «Радио» № 8 за 2011 год: ▼ radio-8-2011-esr-meter.7z 🕗 13/08/16 ️ 1,09 Mb ⇣ 55
Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
— Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»
Преимущества использования микросхем
Появление микросхем произвело революцию в мире электроники (особенно, в микропроцессорной технике). Компьютеры на лампах, занимающие одну или несколько комнат, вспоминаются как исторический курьез. Но современный процессор содержит около 20 миллиардов транзисторов. Если принять площадь одного транзистора в дискретном исполнении хотя бы в 0,1 кв.см., то площадь, занимаемая процессором в целом, должна будет составлять не менее 200000 квадратных метров – около 2000 трехкомнатных квартир среднего размера.
Также надо предоставить площадь для памяти, звуковой платы, аудиоплаты, сетевого адаптера и других периферийных устройств. Стоимость монтажа такого количества дискретных элементов была бы колоссальной, а надежность работы недопустимо низкой. Поиск неисправности и ремонт заняли бы невероятно много времени. Очевидно, что эпоха персональных компьютеров без микросхем большой степени интеграции не наступила бы никогда. Также без современных технологий не были бы созданы устройства, требующие больших вычислительных мощностей – от бытовых до производственных или научных
Направление развития электроники предопределено на многие годы вперед. Это, в первую очередь, повышение степени интеграции элементов микросхем, что связано с непрерывным развитием технологий. Впереди предстоит качественный скачок, когда возможности микроэлектроники подойдут к пределу, но это вопрос достаточно далекого будущего.
Назначение, характеристики и аналоги транзистора 13001
Описание, характеристики и схема включения стабилизатора напряжения КРЕН 142
Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность
Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы
Что такое светодиод, его принцип работы, виды и основные характеристики
Как устроен электрический аккумулятор, его принцип работы, виды, назначение и основные характеристики
Типы микросхем
В настоящее время выпускается огромное количество типов микросхем. Практически любой законченный электронный узел, стандартный или специализированный, выпускается в микроисполнении. Перечислить и разобрать все типы в рамках одного обзора не представляется возможным. Но в целом по функциональному назначению микросхемы можно разделить на три глобальные категории.
- Цифровые. Работают с дискретными сигналами. Цифровые уровни подаются на вход, с выхода также снимаются сигналы в цифровом виде. Этот класс устройств охватывает область от простых логических элементов до самых современных микропроцессоров. Сюда же относятся программируемые логические матрицы, устройства памяти и т.п.
- Аналоговые. Работают с сигналами, изменяющимися по непрерывному закону. Характерный пример такой микросхемы – усилитель звуковой частоты. Также к этому классу относят интегральные линейные стабилизаторы, генераторы сигналов, измерительные датчики и многое другое. К категории аналоговых принадлежат и наборы пассивных элементов (резисторов, RC-цепей и т.п.).
- Аналогово-цифровые (цифро-аналоговые). Эти микросхемы не только преобразовывают дискретные данные в непрерывные или в обратную сторону. Исходные или полученные сигналы в том же корпусе могут усиливаться, преобразовываться, модулироваться, декодироваться и т.п. Широко распространены аналого-цифровые датчики для связи измерительных цепей различных технологических процессов с вычислительными устройствами.
Также микросхемы делятся по типу производства:
- полупроводниковые – выполняются на одном кристалле полупроводника;
- пленочные – пассивные элементы создаются на основе толстых или тонких пленок;
- гибридные – к пассивным пленочным элементам «подсаживаются» полупроводниковые активные устройства (транзисторы и т.п.).
Но для применения микросхем эта классификация в большинстве случаев особой практической информации не дает.
Как научиться читать принципиальные схемы
На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.
Например простая схема усилителя на одном транзисторе.
Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2. Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора. Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.
Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.
Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.
Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике. Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот. Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.
Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.
Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.
Компоненты, чувствительные к нагреву
Держите компоненты, чувствительные к нагревы, подальше от компонентов, которые выделяют тепло. Примеры компонентов, чувствительных к теплу, включают в себя термопары и электролитические конденсаторы. Размещение термопар вблизи источников тепла может привести к бесполезности температурных измерений. Размещение электролитических конденсаторов вблизи компонентов, выделяющих тепло, сократит срок их службы. Компоненты, которые генерируют тепло, могут включать в себя мостовые выпрямители, диоды, MOSFET транзисторы, индуктивности и резисторы. Выделяемое тепло зависит от тока, протекающего через компоненты.
Схема ESR метра
А печатную плату доделал по-хитрому. Стала она «двухсторонней» – со второй стороны расположил детали, не уместившиеся на первой. Для простоты решения, возникшего затруднения, разместил их «навесом». Тут не до изящества – пробник нужен.
Протравил печатную плату и запаял детали. Микросхему в этот раз поставил на панельку, для подачи питания приспособил разъем, который можно надёжно укрепить на плате при помощи пайки и корпус в дальнейшем уже можно «вешать» на него. А вот подстроечный резистор, с которым пробник заработал лучше всего, нашёл у себя только такой – далеко не миниатюрный.
Обратная сторона – плод прагматичности и вершина аскетизма. Что-то сказать здесь можно только про щупы, несмотря элементарность исполнения они вполне удобны, а функциональность так вообще выше всяческих похвал – способны на контакт с электролитическим конденсатором любого размера.
Всё поместил в импровизированный корпус, место крепления – резьбовое соединение разъёма питания. На корпус, соответственно пошёл минус питания. То есть он заземлён. Какая ни есть, а защита от наводок и помех. Подстроечник не вошёл, зато всегда «под рукой», будет теперь потенциометром. Вилка от радиотрансляционного динамика, раз и навсегда, позволит избежать путаницы с гнёздами мультиметра. Питание от лабораторного БП, но при помощи персонального провода с вилкой от ёлочной гирлянды.
И оно, это чудо неказистое, взяло и заработало, причём сразу и как надо. И с регулировкой никаких проблем – соответствующий одному ому, один милливольт выставляется легко, примерно в среднем положении регулятора.
А 10 Ом соответствует 49 мВ.
Исправный конденсатор, соответствует примерно 0,1 Ом.
Неисправный конденсатор, соответствует более 10 Ом. С поставленной задачей пробник справился, неисправные электролитические конденсаторы на плате ремонтируемого устройства были найдены. Все подробности относительно этой схемы найдёте в архиве. Максимально допустимые значения ESR для новых электролитических конденсаторов указаны в таблице:
А некоторое время спустя захотелось придать приставке более презентабельный вид, однако усвоенный постулат «лучшее – враг хорошего» трогать его не позволил – сделаю другой, более изящный и совершенный. Дополнительная информация, в том числе и схема исходного прибора, имеется в приложении. Про свои хлопоты и радости поведал Babay.
Обсудить статью ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ESR МЕТР
Конструкция наручных электронных часов с микроконтроллером и двумя светодиодами, показывающим время в двоичном коде.
О совершенствовании ЦМУ
Специально для посетителей «Самоделино» предлагаю еще одну, разработанную мною, схему ЦМУ. В производство она не пошла, зато дожила до сегодняшних дней, и номиналы всех элементов видно хорошо. В данном случае за основу взята схема УЦСМ-1 «Электроника Е1-04М», в которую добавлен режим «бегущие огни», выполненный точно так же, как в ЦМ-01. Таким образом, она поможет прочитать схемы представленных выше ЦМУ.
Новинкой представленного варианта является компрессор на входе, собранный на DА2, VT1 и VT2. Он позволяет максимально сжать входной сигнал, и мерцание ламп можно наблюдать как при очень тихой музыке, так и при очень громкой. Еще больший уровень сжатия в данной схеме невозможен, так как мешают пульсации питания параметрического стабилизатора. Таким образом, улучшить параметры системы можно с применением стабилизаторов питания с высоким коэффициентом стабилизации на транзисторах или микросхемах.
Еще одно улучшение, которое можно внести, — это заменить генератор «бегущих огней» на представленный выше в ЦМ-03. Если есть желание получить более заметное разделение каналов по частоте, нужно использовать более мощные фильтры на лучших ОУ, например, КР140УД6-8. В простейшем случае вполне реально включить последовательно по два однотипных фильтра. При этом нет смысла делить входной сигнал более, чем на три канала. Четвертый, обычно синий, канал подсветки, работающий в инверсном режиме, куда интереснее.
Схема станет заметно проще, если в выходных каскадах использовать оптопары и симисторы (смотрите схему на 4-х каналах, представленную выше) вместо импульсных трансформаторов и тиристоров. В этом же примере приведено использования счетверенного ОУ, который позволяет уменьшить количество элементов схемы.
Возможно, в практическом применении будет эффективно использование сразу двух устройств – «цветомузыки» и «бегущих огней». Как мне кажется, заметно продвинуться в развитии ЦМУ возможно, проводя эксперименты с различными типами выходных оптических устройств, например, подключить елочные гирлянды вместо ламп. Как покрасить лампы читайте здесь.
Практически все разработчики ЦМУ в СССР периодически встречались у пионера цветомузыки Галеева А.М. в г. Казани, где имели возможность познакомиться с конструкциями коллег. В нашем ОКБ при ВЗЭМ мы приходили к выводу, что в развитии ЦМУ на аналого-цифровых схемах наступает предел. Тогда нам казалось, что будущее за устройствами на базе компьютерной обработки звуковых сигналов.
Сегодня вполне реально создать свою программу, приобрести китайскую лазерную моргалку и переделать ее под оконечное устройство, управляемое от компа. Творите свое собственное лазерное шоу на Новый год или юбилей!
Для меня же, как инженера, в развитии схемотехники ЦМУ наступил потолок, и я перешел в отдел разработки систем управления технологическим оборудованием, где начинали работать с микроконтроллерами. Шлю горячий привет и мысленно обнимаю всех, кто трудился рядом со мною в ОКБ при ВЗЭМ!
Все, кто дочитал до этого места, могут смело обращаться с техническими вопросами по ЦМУ. Пишите под статьей. Обычно я имею возможность ответить в течение суток.
Обозначения радиодеталей на принципиальных схемах
УГО — это условно графическое изображения радиодетали на схеме. Некоторые УГО различаются друг от друга.
Например, в США обозначение резисторов отличается от СНГ и Европы.
Из-за этого меняется восприятие схемы.
Однако внешне и по обозначениям они похожи. Или например, транзисторы. Где-то они чертятся с кругами, а где-то без. Могут различаться размеры и угол стрелок. В таблице представлены УГО отечественных радиодеталей.
УГО
Название
Биполярный n-p-n транзистор
Биполярный p-n-p транзистор
Однопереходный транзистор с n базой
Однопереходный транзистор с p базой
Обмотка реле
Заземление
Диод
Диодный мост
Диод Шотки
Двуханодный стабилитрон
Двунаправленный стабилитрон
Обращенный диод
Стабилитрон
Туннельный диод
Варикап
Катушка индуктивности
Катушка индуктивности с подстраиваемым сердечником
Катушка индуктивности с сердечником
Классический трансформатор
Обмотка
Регулируемый сердечник
Электролитический конденсатор
Неполярный конденсатор
Опорный конденсатор
Переменный конденсатор
Подстроечный конденсатор
Двухпозиционный переключатель
Герконовый переключатель
Размыкающий переключатель
Замыкающий переключатель
Полевой транзистор с каналом n типа
Полевой транзистор с каналом p типа
Быстродействующий плавкий предохранитель
Инерционно-плавкий предохранитель
Плавкий предохранитель
Пробивной предохранитель
Термическая катушка
Тугоплавкий предохранитель
Выключатель-предохранитель
Разрядник
Разрядник двухэлектродный
Разрядник электрохимический
Разрядник ионный
Разрядник роговой
Разрядник шаровой
Разрядник симметричный
Разрядник трехэлектродный
Разрядник трубчатый
Разрядник угольный
Разрядник вакуумный
Разрядник вентильный
Гнездо телефонное
Разъем
Разъем
Переменный резистор
Подстроечный резистор
Резистор
Резистор 0,125 Вт
Резистор 0,25 Вт
Резистор 0,5 Вт
Резистор 1 Вт
Резистор 2 Вт
Резистор 5 Вт
Динистор проводящий в обратном направлении
Динистор запираемый в обратном направлении
Диодный симметричный тиристор
Тетродный тиристор
Тиристор с управлением по катоду
Тиристор с управлением по аноду
Тиристор с управлением по катоду
Тиристор триодный симметричный
Запираемый тиристор с управлением по аноду
Запираемый тиристор с управлением по катоду
Диодная оптопара
Фотодиод
Фототиристор
Фототранзистор
Резистивная оптопара
Светодиод
Тиристорная оптопара
Какими буквами обозначаются радиодетали на схемах
Буквенное обозначение на схеме | Радиодеталь |
R | Резисторы (переменный, подстроечный и постоянный) |
VD | Диоды (стабилитрон, мост, варикап и т.д.) |
C | Конденсаторы (неполярный, электролитический, переменный и т.д.) |
L | Катушки и дроссели |
SA | Переключатели |
FU | Предохранители |
FV | Разрядники |
X | Разъемы |
K | Реле |
VS | Тиристоры (тетродные, динисторы, фототиристоры и т.п.) |
VT | Транзисторы (биполярные, полевые) |
HL | Светодиоды |
U | Оптопары |
Post Views:
5 425