Mantık çipi. 2I-NOT dört mantıksal öğeden oluşur. Bu elemanların her biri dört alan etkili transistör, iki n-kanal - VT1 ve VT2, iki p-kanal - VT3 ve VT4 içerir. İki giriş A ve B, dört giriş sinyali kombinasyonuna sahip olabilir. Mikro devrenin bir elemanının şematik diyagramı ve doğruluk tablosu aşağıda gösterilen.

K561LA7 işlem mantığı

Mikro devre elemanının mantığını düşünün . Elemanın her iki girişine de yüksek seviyeli bir voltaj uygulanırsa, VT1 ve VT2 transistörleri açık durumda ve VT3 ve VT4 kapalı durumda olacaktır. Böylece, Q'nun çıkışı düşük seviyeli bir voltaj olacaktır. Girişlerden herhangi birine düşük seviyeli bir voltaj uygulanırsa, VT1, VT2 transistörlerinden biri kapanacak ve VT3, VT4'ten biri açılacaktır. Bu, Q çıkışında yüksek bir voltaj seviyesi ayarlayacaktır. K561LA7 mikro devresinin her iki girişine de düşük seviyeli bir voltaj verilirse, elbette aynı sonuç olacaktır. AND-NOT mantıksal öğesinin sloganı - herhangi bir girişte sıfır, çıkışta bir birim verir.

Giriş		Çıkış Q
A	B
H	H	B
H	B	B
B	H	B
B	B	H

Doğruluk tablosu çipi K561LA7

Pin çıkışı çipi K561LA7

Son derste, DEĞİL, VE, VEYA, VE-DEĞİL, VEYA-DEĞİL gibi basit mantıksal öğelerle tanıştık. Şimdi K561LA7 mikro devre örneğini kullanarak doğrudan K561 veya K176 serisinin mikro devreleriyle tanışmaya başlayalım (veya K176LA7, prensipte aynıdırlar, sadece bazı elektriksel parametreler farklıdır).

Mikro devre dört NAND elemanı içerir, bu amatör radyo pratiğinde en yaygın kullanılan mikro devrelerden biridir. K561LA7 (veya K176LA7) mikro devresi, uzun kenarları boyunca yerleştirilmiş 14 pimli dikdörtgen plastik siyah, kahverengi veya gri bir kasaya sahiptir. Bu pimler bir tarafa bükülmüştür. Şekil 1A, 1B ve 1C pinlerin nasıl numaralandırıldığını göstermektedir. Sonuçlar sizden ters yöne çevrilirken, mikro devreyi işaretli olarak alırsınız. İlk çıkış "anahtar" tarafından belirlenir. "Anahtar", mikro devre gövdesi üzerinde damgalanmış girintili bir işarettir, oluk şeklinde (Şekil 1A), birinci pimin yanına yerleştirilmiş küçük bir girinti noktası şeklinde (Şekil 1B) veya büyük bir girintili daire (Şekil 1C) . Her durumda, sonuçlar bir "anahtar" ile işaretlenmiş mikro devre kasasının sonundan sayılır. Sonuçların nasıl sayıldığı bu şekillerde gösterilmektedir. Mikro devre "arkasına" çevrilirse, yani kendisinden uzağa ve "bacakları" (pimleri) kendisine doğru işaretlenirse, 1-7 ve 8-14 pimlerinin konumları doğal olarak yer değiştirecektir. Bu anlaşılabilir bir durumdur, ancak birçok acemi radyo amatör bu önemsiz şeyi unutur ve bu, mikro devrenin yanlış kablolanmasına yol açar, bunun sonucunda tasarım çalışmaz ve mikro devre başarısız olabilir.

Şekil 2, mikro devrenin içeriğini göstermektedir (mikro devre "size doğru", baş aşağı olarak gösterilmiştir). Mikro devrede dört adet 2I-NOT elemanı vardır ve bunların giriş ve çıkışlarının mikro devre pinlerine nasıl bağlandığı gösterilmiştir. Güç şu şekilde bağlanır: artı - pim 14'e ve eksi - pim 7'ye. Bu durumda, eksi ortak bir kablo olarak kabul edilir. Mikro devrenin pimlerini çok dikkatli bir şekilde lehimlemeniz ve 25 watt'tan fazla olmayan bir güç kullanmanız gerekir. Bu a'nın iğnesinin, çalışma parçasının genişliği 2-3 mm olacak şekilde keskinleştirilmesi gerekir. Her pinin lehimleme süresi 4 saniyeyi geçmemelidir. Deneyler için mikro devreleri, düzenli yazarımız Sergey Pavlov'un iRK-12-99 dergisinde önerdiği gibi özel prototip panolarına yerleştirmek en iyisidir" (s. 46).

Dijital mikro devrelerin yalnızca iki giriş voltajı seviyesi "O" anladığını hatırlayın - giriş voltajı sıfır beslemeye yakın olduğunda ve "1" - voltaj besleme voltajına yakın olduğunda. Bir deney yapalım (Şekil 3), 2I-NOT elemanını bir NOT elemanına dönüştürelim (bunun için girişlerinin birbirine bağlanması gerekir) ve bu girişlere değişken bir direnç R1'den voltaj uygulayacağız (herhangi biri yapacaktır) 10 kOhm'dan 100 kOhm'a kadar herhangi bir direnç) ve çıkışta LED VD1'i direnç R2 üzerinden bağlayın (LED, herhangi bir görünür ışık yayabilir, örneğin AL307). Sonra gücü bağlarız (kutupları karıştırmayın) - her biri 4,5 V'luk iki seri bağlı "düz" pil (veya 9V için bir "Krona"). Şimdi, direnç R1'in kaydırıcısını çevirerek, LED'i takip edin, bir noktada sretodiod sönecek ve bir noktada yanacaktır (LED hiç yanmazsa, bu, onu yanlış lehimlediğiniz anlamına gelir. uçlarını değiştirin ve her şey yoluna girecek).

Şimdi voltmetreyi (PA1) Şekil 3'te gösterildiği gibi bağlayın (DC voltajını voltmetre olarak değiştirmek için açık olan herhangi bir test cihazını veya multimetreyi kullanabilirsiniz). R1 kaydırıcısını çevirerek, mikro devre elemanının girişlerinde LED'in hangi voltajda yandığına ve neyin söndüğüne dikkat edin.

Şekil 4, basit bir zamanlama rölesinin bir diyagramını göstermektedir. Nasıl çalıştığını görelim. S1 anahtarının kontakları kapalıyken, C1 kondansatörü bunların içinden boşaltılır ve elemanın girişlerindeki voltaj mantıksal birime eşittir (besleme voltajına yakın). Bu eleman DEĞİL olarak çalıştığından (her iki giriş VE birbirine kapalıdır), çıkışı mantıksal sıfır olur ve LED yanmaz. Şimdi S1 ​​kişilerini açın. Kondansatör C1, direnç R1 üzerinden yavaşça şarj olmaya başlar. Ve bu kondansatör üzerindeki voltaj yükselecek ve R1 üzerindeki voltaj düşecek. Bir noktada, bu voltaj mantık sıfır seviyesine ulaşacak ve mikro devre değişecek, "elemanın çıkışı mantıksal bir birim olacak - LED yanacaktır. R1 yerine farklı dirençlere sahip dirençler kurarak deney yapabilirsiniz, ve C1 yerine farklı kapasitelerdeki kapasitörler ve ilginç bir ilişki bulun - kapasitans ve direnç ne kadar büyükse, S1'in açıldığı andan LED yanana kadar geçen süre o kadar fazla olacaktır ve tam tersi, kapasitans ve direnç o kadar düşük olur , S1'in açılmasından LED yanana kadar geçen süre o kadar az olur.R1 direncini bir değişkenle değiştirirseniz, kaydırıcıyı her seferinde çevirerek bu zaman rölesinin çalışacağı süreyi değiştirebilirsiniz.Bu zaman rölesi kısa devre ile başlatılır - S1 kontaklarının süreli kapatılması (S1 yerine, C1'in sonuçlarını cımbız veya tel ile birbirine kapatabilir, böylece C1'i boşaltabilirsiniz.

Direnç ve kondansatörün bağlantı noktaları değiştirilirse (Şekil 5), devre tam tersi şekilde çalışacaktır - S1 kontakları kapatıldığında, LED hemen yanar ve açıldıktan bir süre sonra söner.

Şekil 6'da gösterilen devreyi monte ettikten sonra - iki mantık elemanından oluşan bir multivibratör, basit bir "flaşör" yapabilirsiniz - LED yanıp söner ve bu yanıp sönmenin sıklığı, direnç R1'in direncine ve kapasitansa bağlı olacaktır. kondansatör C1. Bu değerler ne kadar küçük olursa, LED o kadar hızlı yanıp söner ve bunun tersi de o kadar yavaş olur (LED hiç yanıp sönmezse, bu doğru bağlanmadığı anlamına gelir, çıkışlarını değiştirmeniz gerekir) .

Şimdi "multivbratör devresinde" değişiklikler yapalım (Şekil 7) - pim 2'yi ilk elemanın (D1.1) pim 1'inden ayırın ve pim 2'yi zamanla yapılan deneylerde olduğu gibi aynı kondansatör ve direnç devresine bağlayın. Şimdi bakın ne oluyor : S1 kapalıyken, D1.1 elemanının girişlerinden birindeki voltaj sıfırdır.Ama bu bir AND-NOT elemanıdır, yani bir girişine sıfır uygulanırsa, o zaman hayır ikinci girişinde ne olursa olsun çıkışındaki her şey 1'e eşit olacaktır.Bu birim D 1.2 elemanının her iki girişine de gider D 1.2'nin çıkışı sıfır olur ve öyleyse led yanar ve sürekli yanacaktır.S1 açıldıktan sonra, C2 kondansatörü R3 üzerinden yavaşça şarj olacak ve C2 üzerindeki voltaj artacaktır.Bir noktada mantıksal 1'e eşit olacaktır.Bu noktada, L çıkış seviyesi D1.1 öğesi, ikinci girişi olan pim 1'deki seviyeye bağlı olacaktır ve multivibratör çalışmaya başlayacak ve LED yanıp sönecektir.

C2 ve R3 değiştirilirse (Şekil 8), devre tam tersi şekilde çalışacaktır - önce LED yanıp sönecek ve S1 açıldıktan bir süre sonra yanıp sönmeyi durduracak ve sürekli yanacaktır.

Şimdi ses frekansı alanına geçelim - Şekil 9'da gösterilen devreyi kurun. Gücü bağladığınızda, hoparlörde bir gıcırtı duyulacaktır. C1 ve R1 ne kadar fazla olursa gıcırtı tonu o kadar düşük olur ve bunlar ne kadar küçük olursa sesin tonu o kadar yüksek olur. Şekil 10'da gösterilen devreyi kurunuz.

Bu bitmiş bir zaman rölesidir. R3 koluna bir ölçek uygulanırsa, örneğin fotoğraf baskısı için kullanılabilir. S1'i kapatın, R3'ü istenen süreye ayarlayın ve ardından S1'i açın.Bu süre geçtikten sonra hoparlör bip sesi çıkaracaktır. Devre, Şekil 7'de gösterildiği gibi hemen hemen aynı şekilde çalışır.

Bir sonraki derste, K561LA7 (veya K176J1A7) mikro devrelerine dayalı birkaç kullanışlı ev aletini monte etmeye çalışacağız.

Zamanlayıcıyı başlatmak için SB1 düğmesine basarak C1 kondansatörünün (ve SA1 anahtarıyla bağlıysa C2'nin) boşalmasını sağlayın. Düğmeyi bıraktıktan sonra, kapasitör R2 direnci veya seri bağlı dirençler R2-R12 zinciri üzerinden şarj olmaya başlar - bu, SA2 anahtarının hareketli kontağının konumuna bağlıdır. DD1.1 elemanının girişlerindeki voltaj anahtarlama eşiğine ulaşır ulaşmaz, elemanın çıkışında 1 mantık seviyesi görünecek ve jeneratör açılacaktır. Yaklaşık 1000 Hz frekanslı salınımları, inverter ve amplifikatör üzerinden ses göstergesi olan baş telefona gidecektir. Yükü (telefon) sürücünün çıkışıyla eşleştirmek için amplifikatöre ihtiyaç vardır. Salınımların yokluğunda, transistör kapalı durumdadır. Bu, zamanlayıcının yüksek verimliliğini sağlar - bekleme modunda 0,5 mA'dan fazla tüketmez.

Zamanlayıcı, MLT-0.125 dirençleri, kapasitörler O ve C2-K53-14 (C2, paralel bağlı altı kapasitörden oluşur), SZ-KLS kullanır. Bu detayların altında 1,5 mm kalınlığında folyo kaplı fiberglastan baskılı (Res. T-5) tasarlanmıştır. Transistör VT1'in yerine, MP39-MP42 serisinin herhangi bir transistörü çalışabilir. Belirtilen kapasitörler K53-14 yerine, düşük kaçak akıma sahip diğer kapasitörler (örneğin, IT veya K52-2) uygundur, ancak kartı onlar için yeniden boyutlandırmanız gerekebilir.

Ses göstergesi BF1 - 40 ... 120 Ohm sargı direncine sahip herhangi bir telefon kapsülü (kulaklık). Küçük boyutlu bir dinamik kafa, örneğin 0.1GD-6 ile değiştirilebilir, ancak küçük boyutlu bir Selga veya Sokol alıcısından bir çıkış transformatörü aracılığıyla transistörün kollektör devresine dahil edilmelidir. Her iki durumda da ses seviyesi, R16 ve R15 dirençleri seçilerek ayarlanır.

SB1 düğmesi ve SA1 anahtarı herhangi bir tipte olabilir ve SA2 anahtarının 11 konumlu (örneğin, 11P1N) seramik bir pano ile kullanılması arzu edilir. Dirençler R2-R13, kartın taç yapraklarına monte edilmiştir.

Güç kaynağı GB1 - "Krona" veya pil 7D-0.115. Besleme voltajı 4 V'a düştüğünde zamanlayıcı kararlı bir şekilde çalışır, ancak bu durumda maruz kalma süresi biraz artacak ve ses sinyalinin hacmi düşecektir.

Ve zamanlayıcı parçalarının geri kalanı, ev yapımı veya hazır olabilen bir kasaya (Şekil T-6) yerleştirilir (örneğin, küçük boyutlu bir transistör alıcısı kasası).

Bir zamanlayıcı oluşturmak, C2 kondansatörü ve R2-R12 dirençlerinin seçimine indirgenir. Kapasitörün kapasitansı, SA1 anahtarıyla bağlandığında, örneğin birinci alt aralıktaki deklanşör hızı 10 kat artacak şekilde olmalıdır. Daha kesin olarak, birinci alt aralık için belirtilen deklanşör hızı, ikinci alt aralık için direnç R2 seçilerek - üçüncü için direnç R3 seçilerek - direnç R4 vb. seçilerek ayarlanır. Doğal olarak, deklanşör hızlar şemada belirtilenlerden farklı olabilir - sadece dirençlere karşılık gelen R2 ---R12 dirençlerini takın.

Kısa pozlamaları (30 dakikaya kadar) saymak için zamanlayıcıyı kullanmak istiyorsanız, SA2 anahtarı ve R3-R13 dirençlerini 3,3 ... 4,7 MΩ dirençli değişken bir dirençle değiştirerek basitleştirilebilir.

BS İvanov. Yeni başlayan bir radyo amatörünün ansiklopedisi

K561LA7 (K176LA7) mikro devresi üzerine kurulu dört elektronik cihazın devrelerini düşünün. Birinci cihazın şematik diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. Bu bir yanıp sönen lambadır. Mikro devre, transistör VT1'in tabanına ulaşan darbeler üretir ve tabanına tek bir mantık seviyesinde voltaj verildiği anlarda (direnç R2 aracılığıyla), akkor lambayı açar ve açar ve o anlarda mikro devrenin 11 pimindeki voltaj sıfıra eşittir, lamba söner.

Mikro devrenin pim 11'indeki voltajı gösteren bir grafik, Şekil 1A'da gösterilmektedir.

Şekil 1A
Mikro devre, girişleri birbirine bağlı dört mantık elemanı "2I-NOT" içerir. Sonuç, dört invertördür ("DEĞİL"). İlk iki D1.1 ve D1.2'de, şekli Şekil 1A'da gösterilen darbeler (pim 4'te) üreten bir multivibratör monte edilir. Bu darbelerin frekansı kapasitör C1 ve direnç R1'den oluşan devrenin parametrelerine bağlıdır.Yaklaşık olarak (mikro devrenin parametreleri dikkate alınmadan), bu frekans F \u003d 1 / (CxR) formülü kullanılarak hesaplanabilir.

Böyle bir multivibratörün çalışması şu şekilde açıklanabilir: D1.1 çıkışı bir olduğunda, D1.2 çıkışı sıfırdır, bu, C1 kondansatörünün R1 üzerinden şarj olmaya başlamasına ve D1 elemanının girişine yol açar. .1, C1'deki gerilimi izler. Ve bu voltaj mantıksal birim seviyesine ulaşır ulaşmaz, devre olduğu gibi döner, şimdi D1.1 çıkışı sıfır olacak ve D1.2 çıkışı bir olacaktır.

Şimdi kondansatör direnç üzerinden boşalmaya başlayacak ve D1.1 girişi bu süreci izleyecek ve üzerindeki voltaj mantıksal sıfıra eşit olur olmaz devre tekrar dönecektir. Sonuç olarak, D1.2'nin çıkışındaki seviye darbeler olacak ve D1.1'in çıkışında da darbeler olacak, ancak D1.2'nin çıkışında antifaz darbeleri olacak (Şekil 1A).

D1.3 ve D1.4 öğelerinde, prensip olarak onsuz yapabileceğiniz bir güç amplifikatörü yapılır.

Bu şemada, çeşitli mezheplerin parçalarını kullanabilirsiniz, parçaların parametrelerinin uyması gereken sınırlar şemada işaretlenmiştir. Örneğin, R1, 470 kOhm ila 910 kOhm arasında bir dirence sahip olabilir, C1 kapasitörü, 0,22 uF ila 1,5 uF arasında bir kapasitansa sahip olabilir, direnç R2 - 2 kOhm ila 3 kOhm arasında, parçaların derecelendirmeleri diğerlerinde aynı şekilde imzalanır. devreler.

Şekil 1B
Akkor lamba bir el fenerinden geliyor ve pil ya 4,5V'ta boş ya da 9V'da "Krona", ancak seri bağlı iki "düz" olanı almanız daha iyi. KT815 transistörün pin çıkışı (pin çıkışı) Şekil 1B'de gösterilmiştir.

İkinci cihaz bir zaman rölesidir, ayarlanan sürenin sonunu sesli olarak bildiren bir zamanlayıcıdır (Şekil 2). Kondansatörün kapasitansını azaltarak frekansı önceki tasarıma kıyasla büyük ölçüde artan bir multivibratöre dayanmaktadır. Multivibratör, D1.2 ve D1.3 elemanları üzerinde yapılır. R2 direncini Şekil 1'deki devredeki R1 ile aynı alın ve kapasitör (bu durumda C2), 1500-3300 pF aralığında çok daha düşük bir kapasitansa sahiptir.

Sonuç olarak, böyle bir multivibratörün (pim 4) çıkışındaki darbelerin bir ses frekansı vardır. Bu darbeler, D1.4 elemanı üzerine monte edilmiş bir amplifikatöre ve multivibratör çalışırken yüksek veya orta tonlu bir ses üreten bir piezoelektrik ses yayıcıya beslenir. Ses yayıcı, örneğin bir ahizenin çalmasından kaynaklanan piezoseramik bir zildir. Üç çıkışı varsa, bunlardan herhangi ikisini lehimlemeniz ve ardından, ses hacminin maksimum olduğunu bağlarken ampirik olarak üçünden ikisini seçmeniz gerekir.

İncir. 2

Multivibratör sadece D1.2 pin 2'de bir birim olduğunda çalışır, eğer sıfır ise multivibratör üretmez. Bunun nedeni, D1.2 öğesinin, bildiğiniz gibi, bir girişine sıfır uygulandığında, ikinci girişinde ne olursa olsun çıkışının bir olması bakımından farklılık gösteren bir "2I-NOT" öğesi olmasıdır. .

Ölçüm tekniği

K561LA7'de frekans kontrollü jeneratör

Dijital mikro devreler yalnızca matematiksel mantığı uygulayamaz. Alternatif işlevselliğe bir örnek, saat üreteçleridir.

En basit haliyle, jeneratör, bir kapasitör ve direnç (sözde RC devresi) temelinde monte edilmiş bir salınım devresinden başka bir şey değildir. Bununla birlikte, bu tür devreler, çıkış sinyalinin düşük kalitesi ve üretilen darbelerin doğrusal olmaması ile karakterize edilir.

Onlara doğru "kare" şeklini vermek için, K561LA7 veya analogları gibi basit bir "VE-DEĞİL" mantığı uygulayan mikro devreler mümkün olacaktır. Ama her şey hakkında daha fazlası.

Açıklama K561LA7

Mikro devre, "AND-NOT" adlı dört bağımsız öğenin mantığını uygular (aşağıdaki pin çıkışı olan devre).

Pirinç. 1. K561LA7

Güç kaynağı için anma gerilimi - 10 V, maksimum - 15 V'tan fazla değil.

Hemen hemen her sıcaklıkta (-45 ila +85°C) çalışabilir, çok az akım tüketir (0,3 μA'ya kadar) ve kısa gecikme süresine (80 ns) sahiptir.

Doğrudan analoglar, CD4011A çipini içerir. Bununla birlikte, açıklanan görevde aşağıdakiler de uygulanabilir:

• K176LE5 (devreyi değiştirmeden doğrudan değiştirme kabul edilebilir);
• K561 serisinden yongalar;
• K176PU2 / veya PU1;
• Dört veya daha fazla bağımsız invertörün mantığını uygulayan diğer mikro devrelerin yanı sıra.

Her ihtimale karşı, işte bir doğruluk tablosu.

Pirinç. 2. Doğruluk tablosu

Basit frekans üreteci

Aşağıda gösterilen devre bir kıvrım (dikdörtgen darbeler) oluşturacaktır.

Pirinç. 3. Kıvrımı oluşturacak şema

Aslında, son D1.4 bloğu olmadan da yapabilirsiniz.

Salınımlar C1R1 devresi tarafından ayarlanır ve mantık elemanları sinüzoidal sinyali dikdörtgen bir sinyale dönüştürür, ters çevirme mantığına göre yükselme ve düşme kenarlarını keser (eşik değerini aşan bir giriş sinyali vardır - 0'a çıkar) , yok - mantıksal bir birim verilir).

Böyle bir jeneratörün dezavantajı, frekansı kontrol edememektir (sabittir ve bir dirençli kapasitörün değeri ile belirlenir) ve duraklama süresini, darbe süresini (veya oranlarını - yani görev döngüsünü) etkiler. .

düzenlenmiş jeneratör

Aşağıda gösterilen devre, duraklama süresini ve darbe süresini ayrı ayrı ayarlamanıza olanak tanır.

Pirinç. 4. Duraklama süresini ve darbe süresini ayrı ayrı ayarlamanıza izin veren bir devre

Ayarlama dirençleri R2 ve R3 bu mantıktan sorumludur. Frekans aralığı hafifçe düzenlenir ve bu nedenle, kardinal değişimi için, devreye dönüşümlü olarak dahil edilen farklı kapasitelerde (C1'in yerine) birkaç kapasitörün dahil edilmesini sağlamak mümkündür.

Görev döngüsünü kontrol etme yeteneğine sahip başka bir versiyon (aynı multivibratörün devresine göre).

Pirinç. 5. Görev döngüsünü kontrol etme yeteneğine sahip bir devre çeşidi

GTI'lerle (saat darbe üreteçleri) yapılan çeşitli deney türleri için neredeyse evrensel olarak adlandırılabilir.

Bu gibi görünüyor.

Pirinç. 6. Farklı dalga biçimine sahip diyagram

Dirençlerin ve kapasitörlerin değeri özellikle önemli değildir ve ihtiyaçlarınıza göre değiştirilebilir.

Yukarıda görebileceğiniz gibi, aynı anda dikdörtgen sinyal (kıvrımlı), üçgen ve sinüs ile üç çıkış vardır.

Her biri uygun düzelticiler tarafından değiştirilebilir.

Yayın tarihi: 06.03.2018

okuyucuların görüşleri

• Vitaly / 17.05.2019 - 16:50
  Örneğin, ilk devrede c1'i 100p'ye koyarsanız, sinyalin genliğini nasıl artıracağımı söyleyin ve doğru direnç nasıl hesaplanır?
• Anton / 31.08.2018 - 22:04
  Yeterince iyi.