Генераторы с умеренным потреблением тока в состоянии покоя

Мультивибраторы, отвечающие требованиям «классической» транзисторной техники, представляют собой симметричные схемы, похожие на схему, показанную на рис. 4.10 (на рис. 4.11 дана эквивалентная ей, собранная на микросхемах).

В мультивибраторе по схеме на рис. 4.10 можно использовать практически любые высокочастотные кремниевые транзисторы n-р-n со статическим коэффи­циентом передачи тока не менее 25, например КТ301А, КТ301Е, КТ312Б, КТ315Г, КТ359А, КТ359Б, КТ359В и др.

В качестве семисегментных светоизлучающих матриц подойдут отечест­венные светодиодные матрицы, например АЛ305, АЛС312, АЛС321, АЛС324, АЛСЗЗЗ, АЛС334, АЛС335, АЛС337, АЛС338, АЛС342 и др. с различными бук­венными индексами А, Б, В и т. д.

При повторении мультивибратора по схеме на рис. 4.11 можно использо­вать интегральную микросхему К133ЛАЗ или К155ЛАЗ, подключив лишь два элемента 2И-НЕ из четырех, имеющихся в данных приборах.

Так как каждый раз одно из плечей мультивибратора на­гружено коллекторным током, он может быть использован для длительной работы при батарейном питании максимум при не­симметричных плечах, что возможно только при сборке схемы на транзисторах. Вариант мультивибратора на микросхемах имеет тот недостаток, что он относительно критичен к выбору номиналов схемных элементов, из-за особенностей эмиттерного входа. По­этому симметричный мультивибратор такого типа является удовлетворительным решением проблемы только при сетевом питании. Посредством изменения емкости конденсаторов Cf, C2 можно получать акустические сигналы частотой несколько со­тен герц или последовательность импульсов для ламп, следую­щих с частотой несколько секунд.

Генератор, схема которого представлена на рис. 4.12, рас­ширен с помощью простого выходного каскада, благодаря чему может управлять работой громкоговорителя или лампы (от нагрузки зависит и емкость конденсаторов). Он собран на герма­ниевых транзисторах, которые в настоящее время достаточно доступны для радиолюбителей. Ток на оконечный каскад по­дается только на время генерирования сигнала (для запуска схемы точки х и у на рис. 4.12 замыкаются через резистор сопротив­лением около 10 кОм). Вследствие этого возникает проблема рассеяния расходуемой мощности, которая может быть решена за счет повышения сопротивлений резисторов в цепях базы и коллектора транзистора V1 в равных пропорциях при одно­временном уменьшении емкости правого конденсатора. Между точками х и у параллельно с пусковым резистором теперь можно установить или контакт, при замыкании которого подается сигнал, или фоторезистор. В последнем случае сигнал генерируется при повышении освещенности, причем высота звука зависит от ее интенсивности. Распайка электролитических конденсаторов, необ­ходимых для получения мигающего оптического сигнала, должна соответствовать типу транзисторов: при n-р-n транзисторах к коллекторным цепям подключаются плюсовые выводы конден­саторов, при р-n-р — минусовые.

Точки Р1 и Р2 в схеме генератора по рис. 4.12 замкнуты перемычкой, но если в этом месте установить контакт (которым может быть контакт реле), то сигнал информации, о которой по­дается сообщение посредством замыкания точек х и у через ре­зистор, будет подан только при одновременном замыкании точек Р1 и Р2. Эту возможность можно использовать, например, для сигнализации об открывании двери (при котором замыкаются точки х и у), когда «свой» человек должен предварительно обеспе­чить размыкание точек Р1 и Р2 (рис. 4.13). Возможны и более сложные варианты с применением датчика времени.

В мультивибраторе по схеме на рис. 4.12 можно использовать германие­вые транзисторы низкой и высокой частоты и коэффициентом передачи тока не менее 40 ... 50, например ГТ322Б, МП21Д, ГТ109Г, ГТ109Е, ГТ308Б, ГТ309Г, ГТ309Е (VI и V2), а также МП21Д, МП25Б, МП26Б, МП41, МП42Б (V3).

На рис. 4.14 представлена схема генератора, собранного на ТТЛ-микросхемах и равноценного описанному выше как в отно­шении схемных элементов, так и по качеству колебаний. Правда, в этом случае возможно варьирование только емкости конденсатора С, так как сопротивление резистора R жестко задано микро­схемой. Большую свободу действий допускает устройство, схема которого показана на рис. 4.15. Этот генератор — при модифи­кации его в соответствии с рис. 4.16 — позволяет изменять часто­ту в диапазоне двух октав, т. е. появляется возможность селекти­ровать информацию, если использовать несколько резисторов разного сопротивления в различных местах, где необходимо вести контроль. Возможно также получение эффекта срабатывания сирены, например, с помощью самодельного оптоэлектронного элемента связи на базе лампы накаливания и фоторезистора. Такое интересное устройство позволяет проводить эксперименты по использованию его для систем сигнализации.

В генераторах по схемам на рис. 4.14 и 4.15 можно использовать интеграль­ные микросхемы К133ЛАЗ и К155ЛАЗ, взяв соответственно две и три схемы 2И-НЕ.

На рис. 4.17 представлен вариант мультивибратора, собран­ного на двух микросхемах, с громкоговорителем на выходе. В схему мультивибратора включен контур выделения сигнала на громкоговорителе (через резистор ограничения тока). К точ­ке Р подключаются контакты устройства наблюдения за контро­лируемым явлением, а также резисторы «распознавания», как это показано на рис. 4.18. К точке D подключены диоды, один из которых при срабатывании соответствующего контакта замыкает­ся на массу, запуская генератор (в ином случае мультивибратор постоянно генерировал бы соответственно низкую частоту). Диоды обеспечивают развязку резисторов друг от друга.

В устройстве по схеме на рис. 4.17 можно применить два корпуса инте­гральных микросхем К133ЛА4, в каждом из которых находятся по три элемента ЗИ-НЕ, или аналогичные по функциональным возможностям два корпуса К155ЛА4. Диод должен быть кремниевым, высокочастотным, например Д220 или КД103, КД105, КД501, КД503 с различными последующими буквенными индексами, А, Б, В и т. д.