ВОСПОМИНАНИЕ № 10. ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК. 34 страница
Мы не приводим данных вторичных обмоток трансформатора. Число витков для них легко рассчитать, если известно число витков первичной обмотки, а значит, и число витков на один вольт (см. стр. 109). Общая потребляемая мощность для четырех переключающих транзисторов не превышает 60 вт.
Мощные транзисторы работают поочередно, и каждая пара потребляет примерно 30 вт (22 в·1,5 а), а значит, трансформатор Тр 1 можно изготовить из небольшого силового трансформатора от сетевого приемника. С трансформатора удаляют все обмотки, кроме сетевой, и располагают ни их месте обмотки II и III. Обмотку III нужно намотать довольно толстым проводом, диаметром 1,0–1,2 мм.
Выбор диаметра провода для обмотки III и диодов, заменяющих Д5 , нужно производить с учетом нагрузки мощных транзисторов. Совсем не обязательно давать им предельную нагрузку – 1,5 а. Вполне достаточно нагрузить каждый триод током до 0,6 а (например, две гирлянды по 0,3 а каждая).
С учетом среднего выпрямленного тока 3 а выбран диод Д5 для выпрямителя, питающего транзисторные реле, а значит, и сами гирлянды. Если под руками нет диода, рассчитанного на ток 3 а, то можно соединить параллельно десять диодов, допускающих выпрямленный ток 0,3 а (300 ма). При этом последовательно с каждым диодом нужно включить одинаковые резисторы по 3–5 ом каждый (объяснение см. на рис. 27–15 ).
К переключателю можно добавить еще некоторое количество триггеров с мощными транзисторами и получить таким образом мигание гирлянд с периодом 4 сек, 8 сек и т. д.
|
|
|
Для переключателя с большим числом переключаемых гирлянд нужно намотать обмотку III более толстым проводом и подобрать диод Д5 , допускающий нужную величину выпрямленного тока.
Описанный нами переключатель для елки – это ближайший родственник гигантов электроники: электронных вычислительных машин. Попробуйте представить себе, что мы может вводить в блок триггеров строго определенное число миганий лампочек. Тогда наш переключатель сам становится вычислительной машиной. Действительно, для того чтобы разделить какое‑либо число на четыре, достаточно ввести это число в виде импульсов на вход блока триггеров и получить результат, подсчитав импульсы на выходе второго триггера. А чтобы умножить какое‑либо число на два, нужно отсчитать соответствующее этому числу количество импульсов на выходе первого триггера, а затем определить, сколько импульсов за соответствующее время было подано на вход этого триггера с тактового генератора.
В действительности, конечно, в вычислительных машинах все происходит намного сложнее, но принцип остается тот же: числа представлены в виде электрических сигналов, в виде серий импульсов, и именно с этими сигналами машина производит всевозможные преобразования.
|
|
|
В электрических импульсах, включающих тот или иной элемент схемы, записана и программа действия машин. Например, вводятся в машину два числа А и Б и дается такая программа: «Умножить число А на число Б , затем прибавить число А к числу Б , разделить первый результат на второй…».
Работая по этой программе, машина будет всякий раз при любых вводимых в нее двух числах выдавать вам значение результирующей емкости при последовательном соединении двух конденсаторов или результирующего сопротивления при параллельном соединении резисторов.
В виде чисел‑сигналов вводятся в машину описания самых разных событий и их характеристики. Возьмем, к примеру, машину, играющую в шахматы. Для нее обязательно производят предварительную числовую оценку фигур. Ферзя, например, оценивают в 10 условных единиц, ладью – в 5 единиц, пешку – в единицу и т. д. Имеют свои числовые оценки сдвоенная пешка, рокировка, давление на центральные поля и т. д.
Положение фигур, правила их передвижения и само передвижение, правила снятия фигур и т. п. также выражаются комбинациями цифр. Поэтому и каждый ход сводится к операциям над числами, и результат этого хода также представляет собой число, которое легко может быть превращено в определенное положение фигур на доске.
|
|
|
Можно построить переключатель гирлянд, который будет иллюстрировать работу логических элементов «и », «или », «не ». Основа такого переключателя (рис. 124) – два мультивибратора (МВ1 и МВ2 ), два тактовых генератора, генерирующих прямоугольные импульсы разной длительности, например с периодом 1,5 сек и 1 сек. На два транзисторных реле (ТР 1 и ТР2 ) эти импульсы подаются непосредственно с мультивибраторов, а на остальные транзисторные реле – через логические элементы. Так, импульсы, поступающие на транзисторное реле (ТР3 ) через элемент «или », будут зажигать свою гирлянду под действием сигнала любого из мультивибраторов.
Рис. 124. Скелетная схема (1 ) и диаграмма (2 ) работы переключателя гирлянд с «логикой».
Импульсы, отпирающие транзисторное реле (ТР5 ) через элемент «и », будут включать гирлянду лишь при появлении импульсов одновременно от двух мультивибраторов. Каждый из логических элементов можно снабдить еще и элементом «нe », который будет включать соответствующее транзисторное реле (ТР 4 и ТР6 ) тогда, когда основное реле (ТР 3 и ТР5 ) будет выключаться. При желании можно усложнить схему и ввести в нее еще ряд логических элементов. Можно, например, ввести элемент «или » («или »2), который будет зажигать гирлянду (Л7 ) от двух источников редко появляющихся импульсов («и » и «не »2). На рис. 124 под блок‑схемой переключателя приведен график появления импульсов в гирляндах лампочек. Изменяя длительность импульсов тактовых генераторов, можно получить самые причудливые мигания лампочек, лишенные, казалось бы, всякого порядка.
|
|
|
Мы не приводим детальную схему «логического» переключателя не только из‑за ее громоздкости, но еще и потому, что ее легко составит каждый, кто разобрался в предыдущей схеме. Во всяком случае, основные элементы будущей схемы – мультивибраторы и транзисторные реле – нам уже известны.
Логические элементы тоже построить нетрудно. Подав два сигнала на общий резистор и подобрав его величину так, чтобы под действием любого из этих сигналов на резисторе появлялось необходимое для мощного транзистора отпирающее напряжение, мы получим элемент «или ». Уменьшив сопротивление резистора примерно вдвое и уменьшив тем самым отпирающее напряжение, можно добиться, чтобы оно достигало нужной величины лишь при совместном действии сигналов. Таким образом, мы получим элемент «и ». Наконец, снимая отпирающее напряжение для транзисторного реле не с эмиттера, а с коллектора предыдущего каскада, можно получить элемент «не »: предварительно запертый постоянным напряжением мощный транзистор будет отпираться лишь тогда, когда прекратится ток в этом предварительном каскаде и на его коллекторе резко возрастет «минус».
Обе схемы «умных» переключателей хотя и не очень сложны, однако же и не очень просты. Во всяком случае, их налаживание требует понимания принципов работы транзистора, суммирования и вычитания напряжений и токов в сложных цепях, взаимного влияния элементов, входящих в единую электрическую цепь, и т. д. и т. п. Для тех, кто захочет начать с более простого переключателя, на рис. 113 приводится схема, которая не «рассуждает» и не «считает», а просто переключает две группы лампочек. В этой схеме мощные транзисторы (Т3Т4 ), способные переключать гирлянды лампочек, работают непосредственно от мультивибратора (Т1Т2 ). Собрав два таких мультивибратора с разными периодами импульсов, можно получить довольно эффектную систему переключения и от нее уже постепенно (например, добавляя триггеры или логические элементы) двигаться к более сложному, более «умному» переключателю.
Рис. 113. Схема электрическая принципиальная переключателя елочной гирлянды.
Данные трансформатора и самих гирлянд такие же, как для переключателя по схеме рис. 123.
Во всех схемах, о которых шла речь в этом разделе, транзисторы работают в ключевом режиме – они либо полностью заперты, либо полностью открыты. Транзистор в таком режиме действительно напоминает ключ (выключатель), замыкающий либо размыкающий электрическую цепь. Транзистор‑ключ – один из самых популярных элементов электронной автоматики.
То, что было рассказано о применении транзисторов в автоматике, можно рассматривать лишь как приглашение заняться этой интересной областью. Каждый, кто захочет принять такое приглашение, сможет двинуться дальше под парусами богатой любительской литературы по электронной автоматике. Мы же на этом закончим знакомство с транзисторными ключевыми схемами и тем самым вообще закончим свое путешествие, считая, что первый шаг в транзисторную электронику сделан.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 125; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!