Задания. 1. Подключите к выходу преобразователя нагрузку – резистор сопротивлением 75 100 Ом с рассеиваемой мощностью не менее 0,5 Вт

1. Подключите к выходу преобразователя нагрузку – резистор сопротивлением 75…100 Ом с рассеиваемой мощностью не менее 0,5 Вт. Измерьте напряжение на нагрузке, рассчитайте потребляемый ею ток, мощность.

2. Измерьте ток, потребляемый от батареи (источника питания) и напряжение на ней. Рассчитайте КПД преобразователя (при этом необходимо учесть ток, потребляемый светодиодом (около 10 мА)). Результаты запишите в отчет.

Звуковой сигнализатор

Устройство формирует пачки импульсов частотой 1000 Гц с периодом повторения 1 с. Сигнал воспроизводится динамической головкой. Устройство может использоваться в качестве звонка или входить в состав других устройств в качестве звукового сигнализатора.

Принципиальная схема устройства приведена на рис. 9.6.

а

б

Рис. 9.6. Звуковой сигнализатор: а- принципиальная электрическая схема; б - временная диаграмма работы

Устройство состоит из двух генераторов прямоугольных импульсов: низкочастотного на элементах DD1.1, DD1.2, R1, C1 и высокочастотного (DD1.3, DD1.4, R2, C2), а также усилителя на транзисторе VT1.

Генераторы собраны по стандартной схеме. На рис. 9.7 представлена осциллограмма, иллюстрирующая работу генератора прямоугольных импульсов на двух инвертирующих логических элементах. Верхняя осциллограмма соответствует напряжению на левой обкладке конденсатора С1, а нижняя – напряжению на выходе генератора.

Рис. 9.7. Осциллограмма, иллюстрирующая работу генератора

Работает генератор следующим образом. Допустим в момент включения питания на выходе элемента DD1.2 высокий логический уровень, а на выходе DD1.1 – низкий. Конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1. Когда напряжение на входе DD1.1 станет ниже порога переключения, все элементы изменят свое состояние на противоположное и на выходе DD1.1 установится напряжение высокого логического уровня, а на выходе DD1.2 – низкого. Теперь конденсатор начинает перезаряжаться через резистор R1. Напряжение на его левой обкладке растет и, когда оно достигнет порога переключения элемента DD1.1, элементы переключатся в противоположное состояние. Конденсатор С1 снова начнет перезаряжаться и т. д. Частота генерации такого генератора определяется по формуле:

.

Высокочастотный генератор собран по аналогичной схеме. Отличие заключается только в том, что один из входов (9 вывод) элемента DD1.3 используется как управляющий. Подача логической единицы на этот вывод разрешает работу генератора, а подача логического нуля блокирует генератор. На управляющий вход высокочастотного генератора подается сигнал с выхода низкочастотного генератора.

Резистор R3 ограничивает ток базы транзистора VT1.

На рис. 9.8 показана печатная плата сигнализатора.

а б

Рис. 9.8. Печатная плата сигнализатора: а- вид со стороны установки деталей; б- вид со стороны печатных проводников

Плата рассчитана на установку резисторов МЛТ-0,125 или конденсаторов К10-17Б, микросхемы в корпусе DIP-14.

ВНИМАНИЕ! Микросхема выполнена по технологии КМОП, поэтому при ее монтаже необходимо соблюдать меры по защите от статического электричества (все выводы должны быть замкнуты фольгой). Недопустимо оставлять незадействованными выводы микросхемы, а также производить монтаж при включенном питании.