РадиоЧайник (Применение микросхем серии К176

Применение микросхем серии К176

Интегральная микросхема К176ИЕ18 во многом напоминает К176ИЕ12. Ее основное отличие состоит в том, что выходы T1—T4 выполнены с «открытым» стоком, что позволяет подключать к ним сетки вакуумных люминесцентных индикаторов без согласующих ключей. Другие особенности микросхемы К176ИЕ18 удобно рассмотреть по полной схеме часов, приведенной на рис. 25.

Для надежного закрывания индикаторов по сеткам скважность импульсов на выходах T1—T4 микросхемы К176ИЕ18 равна 32/7 (вместо четырех в К176ИЕ12). При подаче на вход R сигнала установки в нулевое состояние на всех выходах T1—T4 возникает уровень 0, поэтому специального сигнала гашения на входе K микросхемы DD3 не требуется.

Следует помнить, что вакуумные люминесцентные индикаторы зеленого свечения в темноте кажутся значительно более яркими, чем при свете, поэтому желательно предусмотреть изменение яркости их свечения. Для этой цели в микросхеме К176ИЕ18 предусмотрен вход Q. Подав уровень 1 на этот вход, можно в 3,5 раза увеличить скважность импульсов на выходах T1—T4 и во столько же раз уменьшить яркость свечения индикаторов. Сигнал на вход Q можно подать или с переключателя яркости, или с делителя напряжения (+9 В), составленного из фоторезистора (верхнее плечо) и постоянного резистора сопротивлением 100 к0м...1 МОм (нижнее плечо). Последний подбирают так, чтобы при некотором уровне внешнего освещения происходило автоматическое переключение яркости. Следует помнить, что при уровне 1 на входе Q (т. е. при малой яркости свечения индикаторов) кнопки SB1—SB4 не действуют.

Микросхема К176ИЕ18 имеет специальный формирователь звукового сигнала. При подаче на вход HS импульса положительной полярности с одноименного выхода микросхемы К176ИЕ13 на выходе HS микросхемы К176ИЕ18 появляются пачки отрицательных импульсов с частотой заполнения 2048 Гц и скважностью 2. Длительность пачек — 0,5 с. период повторения — 1с. Выход HS, выполнен с «открытым» стоком и позволяет подключать излучатели сопротивлением более 50 Ом без эмиттерных повторителей. Сигнал длится до окончания очередного минутного импульса на выходе M микросхемы.

В часах применен узел бестрансформаторного питания от сети. Излишек напряжения сети гасят конденсаторы С 12, С 13. Выпрямленное мостом VD5 напряжение сглаживается конденсатором С8 и стабилизируется стабилитронами VD6—VD9. Резистор R20 ограничивает ток через мост VD5 в момент включения часов в сеть. Резистор R21 необходим для разрядки конденсаторов С12 и С13 после выключения часов.

Напряжение со стабилитрона VD6 (приблизительно +10 В. относительно общего провода) через диод VD10 поступает на выводы питания микросхем, а со всей цепи стабилитронов (около 36 В) — на преобразователь напряжения, собранный на транзисторах VT1—VT3. Возбуждающий сигнал частотой 32 768 Гц снимается с выхода Z микросхемы DD1. На транзисторе VT1 выполнен каскад, усиливающий амплитуду этого сигнала почти до напряжения питания. Диод VD12 защищает эмиттерный переход этого транзистора от обратного напряжения. Эмиттерный повторитель на транзисторах VT2 и VT3 пропускает обе полуволны входного сигнала на трансформатор T1. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора поступает на нить накала индикатора.

Аккумуляторная батарея GB1 служит резервным источником питания часов. Пока часы включены в сеть, она подзаряжается током около 30 мкА через резистор R22. Этот ток примерно равен току саморазрядки батареи. При пропадании напряжения сети снижается напряжение на конденсаторе C9 и открывается диод VD11. Теперь на выводы микросхем поступает питающее напряжение с батареи. Диод VD10 исключает подачу напряжения питания на преобразователь через стабилитроны VD7—VD9. Поэтому индикаторы не горят. В таком состоянии часы могут идти в течение нескольких суток. При отсутствии батареи GB1 часы допускают отключение от сети на 10...20 с (в этом случае часы питаются энергией, запасенной конденсаторами С8, C9).

Трансформатор T1 намотан на кольцевом ферритовом (600НН) магнитопроводе типоразмера К10x6x5. Обмотка I содержит 120 витков провода ПЭЛШО 0,1, а II — 18+18 витков провода ПЭВ-2 0,25 для индикатора ИВЛ 1-7/5 пли 22+22 витка того же провода, если вместо него используют четыре индикатора ИВ11, нити накала которых соединены последовательно.

Чертежи печатных плат часов представлены на рис.26 (а — вид со стороны установки деталей, б — с противоположной), размещение деталей на них — на рис. 27. Платы изготовлены из двустороннего фольгнрованного стеклотекстолита. С индикатором ИВЛ 1-7/5 используют только плату размерами 130х70 мм. Предварительно загнутые выводы индикатора впаивают в отверстия этой платы со стороны, противоположной деталям.

Выводы индикаторов ИВ11 впаивают в отверстия другой платы. Ее соединяют с первой платой гибкими проводами. Аккумулятор QB1 в этом случае размещают рядом с индикатором единиц минут.

В часах применены резисторы КИМ (R1) и МЛТ (остальные), конденсаторы К73-17 (С12, С13), К52-1Б (C9), К50-29 (С8). КМ-6 (C6, C7, С 10, СИ), КМ-5 (C2, C4, С5), КТ4-256 (C1, СЗ). Резистор R20 смонтирован в сетевой вилке. Кварцевый резонатор Z1 использован от наручных часов. Он закреплен на плате скобами из медной проволоки диаметром 0,5 мм, для чего предусмотрены контактные площадки.

Кнопки SB1—SB5 — микропереключатели МП7, у которых удален вывод нормально замкнутого контакта. Закреплены они пайкой оставшихся выводов к площадкам, окружающим прямоугольные отверстия в печатной плате. Тумблер SA1 — П1ТЗ-1В. Он закреплен тремя проволочными скобами, изолированными от его корпуса ПВХ трубками. Излучатель HA1 — малогабаритный телефон ТМ-2, также смонтированный на плате. Трансформатор T1 закреплен одной скобой.

При первом включении часы рекомендуется питать не от сети, а от регулируемого источника постоянного тока с максимальным напряжением 45... ...50 В (аккумулятор GB1 и резистор R22 пока не включают). Установив минимальное напряжение источника и замкнув накоротко конденсаторы С12 и С13, подключают сетевую вилку к источнику (полярность включения произвольна). Плавно повышая напряжение питания, контролируют потребляемый ток. При напряжении около 35 В. он должен скачком увеличиться от нуля до 15 мА (заработали кварцевый генератор и преобразователь напряжения), а спустя примерно 0,5 с — до 25 мА (прогрелся катод индикатора, о чем свидетельствует его свечение). Если ток повышается плавно лишь при увеличении напряжения свыше 36...37 В (открываются стабилитроны),а индикаторы не светятся, то необходимо проверить цепи питания микросхем, наличие переменного напряжения на выходе Z микросхемы DD1, коллекторе транзистора VT1, на обмотках трансформатора Т1.

Убедившись в нормальной работе часов и будильника, подбирают резистор R22. Для этого устанавливают на место свежезаряженный аккумулятор GB1, включают часы в сеть (конечно, сняв предварительно перемычку с конденсаторов С12 и С13) и измеряют напряжение на диоде VD1 1. Оно должно быть закрывающей диод полярности и равно 0,1...2 В. Сопротивление резистора R22 (в килоомах) численно выбирают в 30 раз больше измеренного напряжения (в вольтах).

Для установки частоты кварцевого генератора между выходом S2 микросхемы DD1 и общим проводом часов, работающих от аккумулятора или источника постоянного напряжения, подсоединяют частотомер, включенный в режим измерения периода с частотой заполнения 10 МГц. Установив ротор конденсатора C1 в среднее положение, убеждаются, что период колебаний больше 0,5 с при максимальной емкости конденсатора СЗ и меньше 0,5 с — при минимальной. Если это не так, подбирают конденсатор C2. Далее устанавливают ротор конденсатора СЗ в среднее положение и, включив часы (обязательно в корпусе) в сеть, определяют уход показаний за неделю.

После этого часы отключают от сети и, вновь подсоединив частотомер, выжидают примерно 1 ч, пока не установится тепловой режим часов, работающих от аккумуляторной батареи, и включенного частотомера.

Затем рассчитывают поправку, на которую необходимо изменить частоту колебаний кварцевого генератора. Если, например, часы отстали на 4 с. то относительное отклонение частоты от необходимой составляет 4/(7Х86400), т. е. примерно 6,6 • 10- ⁶, и период (0,5с), измеренный частотомером, нужно уменьшить на 3,3 мкс. Генератор подстраивают сначала конденсатором СЗ, затем C1.

Конечно, часы можно наладить и без частотомера, но это займет значительно больше времени.

Следует отметить, что допустимый выходной ток микросхемы К176ИЕ18 на выходах T1—T4 значительно больше, чем у К176ИЕ12. Поэтому требований к коэффициенту передачи тока h_21Э транзисторов электронных ключей при использовании полупроводниковых индикаторов (см. рис. 22) значительно менее жестки (достаточен h_21Э ³20). При этом сопротивление резисторов в цепях баз транзисторов в катодных ключах может быть уменьшено до 510 Ом (или до 1 кОм при h_21Э ³40).

Микросхема К176ИЕ17 — календарь. Она содержит счетчики дней недели, чисел и номера месяца. Счетчик чисел считает от 1 до 29, 30 или 31 в зависимости от месяца, счет дней недели производится от 1 до 7, месяцев — от 1 до 12.

Принципиальная схема подключения микросхемы К176ИЕ17 к часам приведена на рис. 28. На ее выходах 1, 2, 4, 8 поочередно появляются (в двоичном коде) сигналы числа и номера месяца аналогично сигналам часов и минут на выходах микросхемы К17ИЕ13. Индикаторы к указанным выходам микросхемы К176ИЕ17 подключают так же, как и к выходам К176ИЕ13.

На выходах А, В, С постоянно присутствуют сигналы в коде 1-2-4 порядкового номера дня недели. Эти сигналы можно подать на микросхему К176ИД2 (или К176ИДЗ), к которой подключен семисегментный индикатор, в результате чего на нем будет индицироваться номер дня недели. Однако более интересна возможность формирования двубуквенного обозначения дня недели на цифро- буквенных индикаторах ИВ4 или ИВ17. Для этого необходимо изготовить специальный преобразователь кода.

Число, номер месяца и день недели устанавливают так же, как и время в часах. При нажатии на кнопку SB6 переключают числа, а на кнопку SB7 — номера месяца. При совместном нажатии на кнопки SB8 и SB6 корректируют дни недели. Для уменьшения числа органов управления часами можно использовать кнопки SB1—SB4 (рис. 25) и для установки показаний

календаря. Для этого соединенные вместе контакты кнопок SB3 и SB4 коммутируют дополнительным переключателем с вывода 11 микросхемы К176ИЕ13 на вывод 13 микросхемы К176ИЕ17 (рис. 28). К каждому входу Р микросхем подключают свою RC-ячейку, как показано на рис. 25 и 28.

Напряжение питания +9 В подают на вывод 16 микросхемы К176ИЕ17, а общий провод соединяют с выводом 8, как и у микросхем К176ИЕ13, К176ИЕ18 (рис. 25).

С.АЛЕКСЕЕВ

г. Москва

Назад
Оглавление