Занимательные схемы

Оригинальная подборка схем и занимательных решений из радиолюбительской практики ориентированных в основном на начинающего электронщика
Схема будильника срабатывающего с восходом солнца

Конечно можно просто завести в качестве домашнего питомца обычного петуха и он вас гарантировано разбудет, а можно собрать эту простую занимательную схему.

Схема рассветного будильника выполнена на трех цифровых микросхемах К561ЛА7. В качестве фототадчика применен фототранзистор . Фототранзистор и сопротивление R1 являются делителем напряжения. Чувствительность фототранзистора настраивается путем подбора номинала R1, чем он выше, тем лучше чувствительность к утреннему рассвету. Емкость C1 используется для предотвращения ложного срабатывания схемы от случайных вспышек света. Чем она больше, тем ниже вероятность срабатывания схемы на случайное освещение

На логических элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛА7 выполнен триггер Шмитта, который задает переключение логического уровня при достижении заданного светового уровня освещения фототранзистора, а DD1.3 инвертирует сигнал. Для переключения RS-триггера, собранного из логических "кубиков" DD2.1 и DD2.2, построен формирователь короткого импульса на цепочке радиокомпонентов R5, C3, VD1.

С утренним рассветом световой поток резко возрастает сопротивление фотодатчика тоже, поэтому на десятом выходе DD1.3 окажется логический ноль в и цепочка R5, C3, VD1 сформирует по перепаду короткий импульс. RS-триггер переключится в другое состояние и на выходе DD2.3 появится уровень логической единицы , запускаяющий генератор ЗЧ на элементах DD2.4, DD3.1-DD3.4.

Для выключения будильника, требуется нажать и удерживать 15 секунд кнопку выключателя. При нажатии звук исчезнет сразу, но если кнопку отпустить раньше он начнется опять. Отключение звука схемотехнически связано с разрядом ранее заряженной емкости С5 через сопротивление R6. По окончанию процесса разряда конденсатора, RS-триггер опять вернется в исходное состояние, тем самым блокируя дальнейшее звучание звукового генератора.

Подборка занимательных схем на таймере серии 555

555 это серия легендарного таймера, которая стала одной из первых интегральных микросборок. Она несет в себе около 20 транзисторов и используется для работы в двух режимах. В режиме непосредственно таймера и генератора прямоугольных импульсов.

Занимательные схемы. Брелок для ключей реагирующий на свист

На самом деле все намного проще, внутри брелка смонтировано небольшая электронная схема, реагирующая на любой громкий звук, в том числе и на свист.

Схема подает прерывистый звуковой сигнал в течение нескольких секунд, после того как человек издаст громкий свист с расстояния не выше семи метров. Первые два инвертора микросхемы К561ЛН2 применяются для обработки электрических импульсов вырабатываемых миниатюрным микрофоном типа Сосна. На элементе DD1.1 построена схема предварительного усилителя, а на DD1.2 выполнен частотный фильтр на 1.8 кГц. Фильтр устраняет срабатывание от нежелательных звуковых помех.

Далее усиленный и отфильтрованный сигнал идет на вход триггера Шмитта собранного на элементах DD1.3 и DD1.6 этой же микросхемы, который изменяет непрерывно меняющийся сигнал в набор прямоугольный импульсов. Выходной сигнал с триггера управляет звуковым генератором на DD1.4 и DD1.5 и через первый транзистор звуковой сигнал попадает на пьезокерамический излучатель ЗП-1. Тональность звучания можно регулировать, подбором конденсатора С5.

Занимательные схемы. Вызывное устройство

Генератор собран по схеме симметричного мультивибратора, в одну из цепей обратной связи которого включена звуковая катушка динамической головки прямого излучения BA1.

Работает устройство так. Допустим, в какой-то момент времени на выходе элемента DD1.1 присутствует уровень логической 1. За счет этого конденсатор С7, подключенный через резистор R4 к общей шине, заряжается. Зарядный ток создает на этом резисторе падение напряжения, воспринимаемое элементом DD1.2 как уровень 1. При этом на его выходе устанавливается уровень 0 и конденсатор С2 разряжается. По мере заряда конденсатора С1 падение напряжения на резисторе R4 уменьшается. Когда эта величина станет меньше определенного значения, элемент DD1.2 переключается и уровень 1 на его выходе создает зарядный ток конденсатора С2, проходящий через сопротивление звуковой катушки ВА1 и резистор R2. Падение напряжения на этом резисторе устанавливает на выходе элемента DD1.1 уровень 0, и конденсатор С1 разряжается. По мере заряда конденсатора С2 напряжение на резисторе R2 уменьшается до порога переключения элемента DD1.1, вследствие чего на его выходе появляется уровень 1 и начинается заряд конденсатора С1. При этом на выходе элемента DD1.2 устанавливается уровень 0 и конденсатор С2 разряжается. Затем цикл повторяется. Ток заряда/разряда конденсатора С2, проходя через звуковую катушку ВА1, преобразуется в звук.

Наладка генератора сводится к установке необходимого тона звучания подбором сопротивления резисторов R1 и R2.

В устройстве могут быть использованы динамические головки любого типа с сопротивлением звуковой катушки 4... 8 Ом и интегральные схемы К155ЛА1, К155ЛА4, К155ЛН1, К155ЛА12.

Занимательные схемы. Электронная сирена

Следующее устройство может быть использовано в качестве аварийного сигнализатора или звукового сигнала для горного велосипеда . Оно представляет собой двухтональную сирену и состоит из тактового генератора на элементах DD1.1—DD1.3, двух тональных генераторов (первого на элементах DD2.1, DD2.2 и второго на элементах DD2.3, DD2.4), согласующего каскада с усилителем мощности на элементе DD1.4 и транзисторе VT1.

>

Генераторы тона, определяющие высоту звука сирены, управляются тактовым генератором следующим образом. Допустим, что в какой-то момент времени на выходе элемента DD1.2 присутствует уровень 0. Тогда на выходе элемента DD1.3 будет уровень 1, который и поступает на входы элементов DD2.1, DD2.2 первого тонального генератора. Генератор возбуждается, и сигнал с его выхода поступает на вход согласующего каскада на элементе DD1.4. На второй вход этого элемента

поступает уровень 1 с выхода второго тонального генератора. Это происходит потому, что уровень 0 выхода элемента DD1.2 поступает на входы элементов DD2.3, DD2.4, вызывая появление на их выходах уровня 1. Поступая на вход согласующего каскада со второго тонального генератора, уровень 1 разрешает прохождение на его выход сигнала с первого тонального генератора, который усиливается транзистором VT1 и преобразуется динамической головкой ВА1 в звуковые волны.

При изменении уровней сигналов на выходах элементов DD1.2 и DD1.3 на противоположные включается второй тональный генератор, а первый выключается. Таким образом, с частотой работы тактового генератора будет изменяться и частота звука, воспроизводимого динамической головкой BA1.

Настройка устройства сводится к установке частот тактовых генераторов резисторами R3, R4 и R5, R6 и регулировке частоты работы тактового генератора резистором R1. Можно использовать транзисторы КТ603, КТ608, КТ640 и т. п. с любыми буквенными индексами и динамическую головку с сопротивлением звуковой катушки 4...8 Ом.

Занимательные схемы. Указатель поворотов для велосипеда

Устройство, схема которого приведена ниже будучи установленным на велосипед, повысит безопасность движения. Оно предназначено для управления указателями поворотов и сигналами аварийной остановки.

Схема генератора на элементах DD1.1—DD1.3 вам знакома (см.. с.32) ив пояснениях не нуждается. Поэтому рассмотрим работу устройства в целом.

При нажатии одной из кнопок SB1, SB2 напряжение питания подается на один из каскадов усиления мощности на транзисторах VT1 или VT2. Одновременно через соответствующий диод VD1 или VD2 питание поступает на интегральную схему DD1, и генератор начинает работать.

С выхода генератора сигнал с частотой около 1 Гц через резистор R3 поступает на базы транзисторов VT1, VT2. С этой же частотой открывается и тот транзистор, на который поступает напряжение питания. В результате сигнальная лампа указателя поворотов (HL1 или HL2), включенная в коллекторную цепь этого транзистора, вспыхивает с такой же частотой. Вторая лампа в это время не зажигается, так как соответствующий диод включен в обратном направлении и препятствует прохождению тока на второй каскад усиления мощности.

Если нажать на одну из кнопок SB1 или SB2 при замкнутых контактах выключателя SA1, напряжение питания будет подано на оба каскада усиления и начнут вспыхивать обе лампы, сигнализируя об аварийной остановке.

Устройство эксплуатируется в довольно жестких условиях (температура, влажность, вибрации и т. п.), поэтому обратите особое внимание на качество монтажа и защиту платы от внешних воздействии. Источником питания этого устройства могут служить две батареи А3336, соединенные последовательно, или штатная велосипедная динамомашина, подключенные к нему через параметрический стабилизатор напряжения с усилителем мощности.

Что касается применения в устройстве электронных элементов, то интегральную схему К155ЛН1 можно заменить на К155ЛАЗ, К155Л Н2, К155ЛНЗ. Транзисторы — любые, средней мощности с проводимостью типа п-р-п. Сигнальные лампы работают в импульсном режиме, поэтому их рабочее напряжение 2,5...5 В.

Занимательные схемы. Голос для автомодели

Устройство, схема которого приведена на рисунке, позволит вам «оживить» судо- или автомодель с электроприводом. На элементах DD1.1, DD1.2, резисторах R1, R2 и конденсаторах С1, С2 собран тактовый генератор с рабочей частотой около 1 Гц, управляющий тональным генератором (DD1.5, DD1.6, R3, R4, С3, C4), работающим с частотой около 1 кГц. Помимо того, тактовый генератор управляет периодичностью зажигания светодиодов HL1 и HL2 синхронно с изменением частоты тонального генератора.

Об управлении тональным генератором поговорим подробнее. В данной схеме резисторы R3, R4 подключены к выходу тактового генератора. При изменении уровней напряжения на выходе элемента DD1.3 изменяются и уровни напряжения на конденсаторах С3, С4 а следовательно, и время их заряда/разряда и частота тонального генератора.

Наладка устройства сводится к установке рабочих частот тактового и тонального генераторов резисторами R1, R2 и R3, R4.

Что касается элементов схемы, то возможно применение любых логических элементов, с помощью которых можно реализовать функцию отрицания. Транзистор VT1 может быть типа КТ603, КТ608 и т. п. Светодиоды могут быть

заменены лампами накаливания СМН 6,3-20 (в этом случае из схемы можно исключить резисторы R5, R6) или светодиодами другого типа.

Динамическая головка любого типа с сопротивлением звуковой катушки 4... 8 Ом.

Занимательные схемы. Цветомузыкальная приставка

При желании можно установить в кассетный магнитофон или транзисторный приемник несложную цветомузыкальную приставку. Схема ее приведена на рисунке .

Сигнал, поступающий с выхода соответствующего аппарата, подается на базу транзистора VT1, выполняющего роль усилителя-согласователя. При определенных уровнях входных сигналов начинают срабатывать элементы DD1.1 и DD1.2 и загораться лампы HL1, HL2.

Налаживание приставки сводится к установке резисторами R2 и R4 таких режимов работы, при которых они находятся на грани загорания.

Собрав на одной плате две такие схемы, вы получите цветомузыкальную приставку для стереофонического аппарата. Кроме того, это устройство может быть использовано в качестве индикаторов пикового уровня.

Устройство монтируется внутри вашего аппарата и подключается через параметрический стабилизатор к внутреннему источнику питания. Лампы выносятся на переднюю панель и закрываются светофильтрами, цвет которых выберите по своему вкусу.

Занимательные схемы. Новогодняя мигалка

Схема устройства, предназначенного для создания световых эффектов «бегущий огонь» или «бегущая тень», приведена на рисунке. На основе ее можно создать различные световые указатели, украсить елку, осветить демонстрационные планшеты и т. п.

Схема представляет собой автогенератор из включенных в кольцо ячеек — инверторов, состоящих из резистора, конденсатора, транзистора и логического элемента. Например, одна из ячеек — R5, С3, VT3, DD1.4. Для увеличения времени переключения в каждую ячейку введена интегрирующая цепь. Транзисторы на входах инверторов имеют относительно большое входное сопротивление, что обеспечивает необходимую величину времени задержки сигнала без увеличения параметров элементов интегрирующей цепи.

Работа устройства заключается в следующем. Допустим, при подаче питания на выходе инвертора DD1.2 устанавливается уровень логической 1. При этом конденсатор С2 начинает заряжаться через сопротивление резистора R3. Время заряда конденсатора зависит от емкости конденсатора и сопротивления указанного резистора. При увеличении напряжения на конденсаторе до уровня 0,5...0,7 В открывается транзистор VT2 и на вход инвертора DD1.3 поступает уровень 0, а на его выходе появляется уровень 1. При этом начинается заряд конденсатора С3, и процесс повторяется. Таким образом, через время, равное произведению количества ячеек генератора на время задержки сигнала через одну ячейку, на выходе элемента DD1.1 появится уровень 1. Поступив на вход элемента DD1.2, он вызывает появление уровня 0 на его выходе. При этом зажигается светодиод HL1, а конденсатор С2 разряжается через резистор R3, выходное сопротивление элемента DD1.2 и эмиттерный переход транзистора VT2. При разряде конденсатора транзистор VT2 закрывается и на вход элемента DD1.3 поступает уровень 1, вызывающий появление на его выходе уровня 0, после чего загорается светодиод HL2, а конденсатор С3 начинает разряжаться. Аналогично переключаются и инверторы DD1.3—DD1.6 (соответственно включаются светодиоды HL3—HL6), после чего уровень 0 на выходе элемента DD1.1 вызовет появление уровня 1 на выходе DD1.2 и цикл повторится. Таким образом, при работе схемы происходит последовательное зажигание и гашение всех светодиодов.

Можно модифицировать схему, изменяя количество ячеек в кольце. При этом часть схемы, включающая резистор R1, конденсатор С 7, транзистор VT1 и логические элементы DD1.1, DD1.2, изменению не подлежит.

Электронная курица

Устройство, схема которого приведена на рисунке, позволяет реализовать звуковой эффект, напоминающий кудахтанье курицы. В состав его входят тактовый генератор, два звуковых генератора и усилитель мощности на транзисторе VT2.

Тактовый генератор собран на транзисторе VT1 и элементах DD1.1, DD1.2. Его частота определяется сопротивлением резисторов R1 и R2 и емкостью конденсатора С1.

Использование транзистора в тактовом генераторе вызвано тем, что для получения импульсов большой длительности необходимо повысить входное сопротивление инвертора DD1.1. Следует иметь в виду, что коэффициент усиления транзистора VT1 также оказывает влияние на длительность импульсов. В зависимости от его значения сопротивление резистора R2 может быть больше или меньше указанного на схеме. Резистор R1 служит для регулировки длительности импульса, а резистор R2 — паузы между ними.

Тактовый генератор управляет работой генератора, собранного на элементах DD1.3, DD1.4, частота следования импульсов которого равна 5 Гц. Она определяется сопротивлением резистора R3 и емкостью конденсатора С2. В свою очередь, через инвертор DD2.1 тактовый генератор управляет работой генератора сигналов звуковой частоты на элементах DD2.2, DD2.3. Усилитель мощности собран на транзисторе VT2, нагрузкой которого служит звуковая катушка динамической головки сопротивлением 4... 8 Ом, мощностью 0,1...0,5 Вт.

При подаче напряжения питания начинает работать тактовый генератор, вырабатывающий импульсы положительной полярности длительностью 2...2,5 с с паузами 1 с. С выхода этого генератора импульсы поступают на вход элемента DD1.3 и запускают второй генератор, формирующий за это время пачки из 4 — 5 импульсов, которые инвертируются и запускают звуковой генератор. Он в свою очередь вырабатывает 4 — 5 последовательностей импульсов звуковых частот, похожих на звуки «куд-куд-куд».

Одновременно с этим сигнал с выхода тактового генератора через резистор R4 периодически отпирает и запирает диод VD1, через который заряжается конденсатор С4, оказывающий влияние на частоту звукового генератора. Благодаря этому формируется звук, похожий на «да». При правильной настройке генераторов имитируется кудахтанье курицы.

Схема пробника для проверки приемника

Для тех из вас, кто помимо цифровой электроники занимается сборкой радиоприемных или усилительных устройств, незаменимым помощником в их ремонте и налаживании может оказаться пробник для проверки низкочастотных и высокочастотных трактов. Он содержит два генератора: низкочастотный на элементах DD1.3, DD1.4 и высокочастотный на элементах DD2.1, DD2.2. У пробника два выхода с возможностью регулировки амплитуды сигналов на каждом из них от 0 до 2 В.

Генераторы собраны по схеме симметричных мультивибраторов, к выходам которых подключены узлы запуска. Необходимость применения последних вызвана тем, что при подаче питания мультивибратор, например, на элементах DD1.3, DD1.4 не запустится, так как ток заряда конденсаторов С1 и С2, зависящий от их емкости и сопротивления резисторов R1, R2, будет достаточно мал. Поэтому ни на одном из резисторов напряжение не может превысить уровень 1 и на обоих выходах мультивибратора будут присутствовать уровни 1. При подключении узлов запуска на выходе элемента DD1.1 появляется уровень 0, а на выходе элемента DD1.2 — уровень 1. В результате на выходе элемента DD1.4 появляется уровень логического 0 и мультивибратор запускается.

Этот узел не влияет на работу мультивибратора в установившемся режиме, так как на одном из входов элемента DD1.1 и соответственно на выходе элемента DD1.2 всегда будет присутствовать уровень 0, что эквивалентно подсоединению резистора R2 к общей шине. Аналогичным образом происходит запуск второго мультивибратора.

Сигналы низкой частоты с выхода первого мультивибратора запускают второй мультивибратор. На его выходе формируются импульсы, промодулированные по амплитуде низкочастотным сигналом. Для устранения постоянной составляющей они подаются на выход пробника через соответствующие конденсаторы.

Устройство для контроля питания

Если питание радиосхем осуществляется от аккумуляторов, то необходимо обеспечить контроль за степенью их заряда. Предлагаемое здесь несложное устройство поможет вам в этом. Оно будет автоматически следить за тем, чтобы величина напряжения автономного источника питания находилась в допустимых пределах. От этого зависит срок службы аккумуляторов и их энергетические параметры. Уменьшение напряжения на шинах питания устройств, использующих цифровые интегральные схемы ниже определенного уровня (4,5 В), может вызвать сбои в их работе.

В контролирующем устройстве два канала: первый — на элементе DD1.1, второй — на элементах DD1.2, DD1.3. Первый канал настроен чтобы при входном напряжении более 5,25 В на элемент DD1.1 с резистора R1 поступал уровень логической 1. При этом на выходе DD1.1 устанавливается уровень 0, который включает светодиод HL1 и запрещает работу элемента DD1.4.

Второй канал срабатывает при напряжении на входе контролирующего устройства менее 4,75 В. При этом на входе элемента DD1.2 устанавливается уровень 0, а на входе элемента DD1.3 — уровень 1. Уровень 0 на выходе элемента включает светодиод HL3 и запрещает работу элемента DD1.4.

Если входное напряжение контролирующего устройства 4.75.. .5,25 В, то на выходах элементов DD1.1 и DD1.3 уровни 1, а на выходе элемента DD1.4 уровень 0, который включает светодиод HL2. Таким образом, устройство обеспечивает постоянную визуальную информацию об уровнях напряжения, поступающего с источника питания на цифровое устройство.

Электронная монетка Орел или Решка

Радиолюбительская схема представляет собой устройство на одной микросхеме типа К561ТМ2, состоящей из двух триггеров. На триггере D1.1. выполнен генератор, вырабатывающий импульсы с частотой 16 Гц. На триггере D1.2. выполнен делитель частоты на два.