Применение устройства может быть разным. Например когда необходимо включить нагрузку одним процессом, а выключить другим, то-есть импульсами с разных источников, когда T-триггер не применим ввиду возможности повторения первого или второго импульса.
Микросхема CD4013 содержит в себе 2 D-триггера. Соответственно на одной микросхеме реализовано 2 идентичных канала переключателя. Рассмотрим один из них.
Выводы D и CLK микросхемы U1A подключены к общему проводу т.к. не используются. Таким образом микросхема превращается в обычный RS триггер. Выводы R и S подтянуты к земле резисторами R2 и R3 для обеспечения состояния логического нуля на них, когда единица не подается. Через резистор R1 можно подать логическую единицу на вывод R или S. Конденсаторы С1 и С2 обеспечивают защиту от помех и дребезга контактов. По выходу установлены светодиоды D1 и D2 для индикации текущего состояния триггера. Ток через светодиоды ограничивается резисторами R4 и R5. Схема имеет как прямой, так и инверсный выходы. Второй канал полностью идентичен первому.
Коммутация нагрузки
Для коммутации нагрузки к выходу устройства необходимо подключить ключевой элемент. Примеры таких решений ниже.
Использование реле для управления нагрузкой с развязкой от переключателя:
Управление низковольтной нагрузкой при помощи MOSFETа:
Печатная плата была разработана в среде Proteus ARES, и имеет следующий вид:
К статье прилагается проект в Proteus, при помощи которого вы сможете подробнее изучить процессы происходящие в схеме.
«Небольшой» — значит, с током до 100 мА. Этого хватит, чтобы вживить в приемник FM- или Bluetooth-модуль, mp3-плеер, даже реле, если оно так нужно.
Печатные платы — комплект из 3 штук в формате .lay6
Этими названиями я дальше и буду оперировать, указывая их под соответствующей принципиальной схемой.
VEF 202
Схема прекрасно себя зарекомендовала включателем сканирующих FM-приемников для VEF 202: пример 1, пример 2, пример 3.
- Триггер управляется импульсами положительной полярности — для «ВЭФ 202» это можно организовать, кратковременно подключая вход «+Uупр» на «массу» приемника.
- Увеличив C1, можно увеличить время, в течение которого триггер будет игнорировать повторную подачу управляющих импульсов. Иными словами — насколько быстро можно переключить выход из одного состояния в другое.
- Ничто не мешает использовать триггер и в более привычных нам схемах с общим «минусом». Для этого вывод « -Uпит» подключается к «земле» схемы, а вывод « Масса» отныне становится « +Uпит» и подключается к питанию схемы. В общем-то, на печатных платах указано именно « +Uпит», а «земля», что интуитивно понятно — самый большой и широкий проводник.
- КТ315 совпадает по цоколевке с C945. Не совпадает, но тоже будет работать КТ3102 и масса других маломощных n-p-n-транзисторов.
Общее для всех схем — таблица истинности. По умолчанию они спроектированы так, что при включении триггера нагрузка остается отключенной (на выходе 13 логический 0, напряжения нет). Если вдруг нужно, чтобы при включении триггера нагрузка тоже оказывалась включенной — придется перебросить ее на выход 12 (печатными платами такое не предусмотрено, кому надо — перерисует).
Как это можно использовать? Садишься, например, в автомобиль, включаешь зажигание, а с ним срабатывает и триггер, напоминая красивой светодиодной строкой:
Д О К У М Е Н Т Ы
И ты хлоп-хлоп по карманам — есть, родимые! Кнопкой триггер отключил и поехал.
А можно оставить нагрузку на выходе 13, а к выходу 12 подключить светодиод с резистором. И будет он работать как режим Stand By в телевизоре — мол, нагрузка сейчас отключена, но потенциал-то имеется.
VEF-Spidola 242
Чуть более усложненная схема, о которой я расскажу далее, управляла подсветкой «ВЭФ-Спидолы 242». Назначение же данного варианта видится мне так: есть концепция «сверлить как можно меньше дырок в приемнике», поэтому для управления нагрузкой будет задействован штатный выключатель лампочек. В отличие от «ВЭФ 202», здесь он разрывает «минус» питания; триггер, как помним, управляется «плюсом». Элементы Rупр, Rз1 и VT1 представляют собой инвертер, который любой негатив обращает в сплошной позитив. При наличии цифрового транзистора типа KRA107 эти два резистора не нужны. В остальном триггер аналогичен рассмотренному.
Open Colector
Еще одна интересная вариация схемы — с открытым коллектором.
Садишься в автомобиль (Isuzu NQR 71 с 24-вольтовой электросистемой), включаешь зажигание и ждешь, когда триггер напомнит красивой светодиодной строкой:
Д О К У М Е Н Т Ы
Оказывается, что никогда. Специфический запах паленой триггерятины — верный признак того, что в даташите максимальное напряжение питания ограничено 15-ю вольтами. А вот если разделить питание триггера и ключа, то первый можно запитать от понижающего преобразователя, а второй — от 24 вольт. Хотя что это за светодиодная строка на 24 вольта… Впрочем, в порядке мысленного эксперимента все возможно.
Специальная перемычка на печатной плате (желтая) позволит вновь объединить линии питания триггера и ключа, если вдруг открытый коллектор не понадобится.
КТ3102 совпадает по цоколевке с BC547. Не совпадает, но будет работать КТ315 и масса других маломощных n-p-n-транзисторов.
Концепция этих схем подразумевает плавное включение нагрузки, что можно использовать для медленного включения и выключения светодиодной ленты. Составной транзистор в ключе выдерживает более высокий ток, чем в предыдущих схемах. Если вдруг плавное включение мощной нагрузки — не самоцель, то C3 и Rз2 можно исключить.
Печатные платы — комплект из 3 штук в формате .lay6
Названия внутри файла все те же.
VEF 202
Емкость C3, возможно, придется подобрать, исходя из конкретных нужд. Дополнительный простор для творчества дают и номиналы R3 с Rз2.
КТ815 совпадает по цоколевке с КТ817, КТ819 (если вдруг надо 10 ампер коллекторного тока), КТ961, BD135.
Триггер так же хорошо будет работать и при внедрении его в схему с общим «минусом». Делается это так же, как и было описано выше: «-Uпит» подключается к «земле» схемы, а вывод «Масса» отныне становится «+Uпит».
VEF-Spidola 242
Схема, разработанная для «Спидолы 242». Само собой, что будет работать и в более привычной нам «Спидоле 232».
Open Collector
Напоследок — схема с открытым коллектором, если нужна высоковольтная нагрузка. Работает аналогично своему более простому собрату без конденсатора.
И тоже имеет резервную желтую перемычку на случай, если разделять питание не пришлось.
Готовая схема управления светодиодной лентой для «Спидолы 232» in vitro.
Для сравнения — без сомнения более компактная, но и хуже выглядящая схема от «Спидолы 242» in vivo.
Подгонка номиналов по месту: R3=20 кОм (чтобы сильно не увеличивать емкость времязадающего конденсатора, можно уменьшить базовый ток составного транзистора — его h21 все равно невменяемо большой).
Все нужные для схемы напряжения можно найти на плате с П2К и регуляторе громкости.
Все остальное печатью пока не проверено. Заработает — присылайте фото.
о поступлении на склад
Разработано в лаборатории “МАСТЕР КИТ”. Миниатюрный сенсорный выключатель предназначен для включения исполнительных устройств (электронных игрушек, настольных ламп, бытовой техники и т.д.) легким прикосновением к сенсорному датчику. Выключатель имеет индикатор срабатывания.
Небольшие габаритные размеры и надёжность позволяют устанавливать датчик в любом удобном месте, удалённом от исполнительного устройства. При токе нагрузки более 75 мА в качестве исполнительного устройства необходимо использовать электромагнитное реле (в комплект набора не входит), параметры которого должны соответствовать коммутируемому току нагрузки. Благодаря простоте сборки и наглядности результата, это устройство послужит хорошим учебным пособием. !Технические характеристики. Номинальное напряжение питания: 6,0…15,0 В. Ток нагрузки: 75 мА. Размер печатной платы: 30х45 мм. !Краткое описание. Датчик представляет собой простейший усилитель постоянного тока, выполненного на составном транзисторе (VT1, VT2). Переменный резистор R1 позволяет установить необходимую чувствительность усилителя. Резистор R2 и конденсатор C1 снижают вероятность ложного срабатывания и определяют задержку срабатывания датчика. Диод VD2 защищает транзисторы VT1, VT2 при применении дополнительного электромагнитного реле, для подключения которого используются конт. 1, 7. Реле выбирается таким образом, чтобы его напряжение срабатывания равнялось: Uпит минус 2 В, а максимальный ток через обмотку коммутатора – не более 75 мА. Индикация выполнена на светодиоде VD1. !Порядок сборки: — проверьте комплектность набора согласно перечню элементов; — отформуйте выводы элементов и установите их на плате в соответствии с монтажной схемой; — соедините выводы сенсорных контактов с конт.2,3 на печатной плате, при необходимости сенсорные контакты можно изготовить самостоятельно из отрезка фольгированного стеклотекстолита размерами 10х10 мм; — соедините источник постоянного напряжения с устройством в соответствии с принципиальной схемой (конт.5, 8); — проверьте правильность монтажа; — включите питание. !Правильно собранное устройство в настройке не нуждается. !Дополнительные рекомендации по использованию. В случае использования датчика с постоянной чувствительностью, рекомендуется, установив необходимый порог срабатывания подстроечным резистором R1, заменить его на постоянный резистор R4 сопротивлением, равным сопротивлению R1. !Рекомендации по совместному использованию электронных наборов. В нашем каталоге Вы можете выбрать стабилизированный источник питания и корпус для сенсорного выключателя, а также много других интересных и полезных Вам устройств. !Гриф "Секретно" снят". Электронные компоненты находятся в открытом доступе! .
