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本と記事
論理要素上のデバイス。 ラジオ - 初心者向け
自励発振マルチバイブレータから始めましょう。 ユニバーサルデバイスであるため、さまざまなアプリケーションを見つけることができます。 たとえば、801 つのロジック エレメントを備えたマルチバイブレータを考えてみましょう。 トランジスタ表示器を取り付けると、灯台模型に使用できる光パルス発生器になります。 トランジスタが中電力または高電力の場合、たとえばKTXNUMXAの場合、並列に接続されたいくつかの小型白熱灯をコレクタ回路に含めることができます-それらは小さなクリスマスツリーを飾ります. マルチバイブレータコンデンサの静電容量が1μFで、定抵抗R1が1,5または2,2キロオームの抵抗で可変である場合、放送受信機、オーディオ周波数アンプの性能をテストするのに適したオーディオ周波数発振発生器が得られます. DEM-4m電話カプセルまたはトランジスタインジケーターをそのようなデバイスの出力に接続できますが、コレクター回路にダイナミックヘッドがあります。 ハウスコールとして使用したり、電信アルファベットの受信を耳で研究するために使用できるサウンドジェネレーターを入手できます。 最初のバージョンでは、発電機の供給電圧はベルボタンを介して供給でき、800番目のバージョンでは電信キーの接点を介して供給できます。 1000 ～ 1 Hz 内で生成されるパルスの周波数は、可変抵抗器またはそれを置き換える定抵抗器の選択によって設定されます。 マルチバイブレータを使用した次の例は、断続的なオーディオ信号発生器です (図 XNUMX)。
このデバイスは、155 つの K1.3LAZ チップのロジック エレメント上に作成された、相互接続された 1.4 つのマルチバイブレータで構成されています。 要素 DD1000 および DD4 のマルチバイブレータは、約 1 Hz の周波数で振動を生成し、DEM-1.1m カプセル (BF1.2) が音に変換します。 ただし、このマルチバイブレータの動作は、論理要素 DDXNUMX および DDXNUMX で組み立てられた別のマルチバイブレータによって制御されるため、音は断続的です。 約 1 Hz の繰り返し率でクロック パルスを生成します。 電話のトーン信号は、クロックマルチバイブレータの出力に高電圧レベルが現れる時間帯にのみ鳴ります。 音声信号の持続時間は、コンデンサ C1 と抵抗 R1 を選択することで変更でき、音の高さは、コンデンサ C2 と抵抗 R2 を選択することで変更できます。スロットマシンやアトラクションの基礎となる。 たとえば、「ろうそくを消す」という条件付きの名前のアトラクション。 アトラクション自体は、スタンドに灯されたろうそくのモデルです。 ろうそくを強く吹くと、「芯」に偽装されたHL2白熱灯が消え、しばらくすると再び点灯します。
魅力の「秘密」は、ろうそくの後ろのスタンドの壁が薄い不透明な布地で、その裏側、ろうそくの「芯」の反対側に小さなブリキ板が固定されていることです。 センサースイッチSF1の接点です。 それから3 ... 5 mmの距離で、太いワイヤの端が固定されています-スイッチのXNUMX番目の接点です。 彼らが「ろうそく」を吹き飛ばすと、エアジェットが箱の布の壁を曲げ、スイッチの接点が閉じます。 ワンショットの出力に低レベルのパルスが現れ、トランジスタが閉じてランプが消えます。 このようなオートマトンの可能な用途の別の例は、テニスボールを「撃つ」ための射撃場です。 ターゲットの「りんご」は、直径 80 ～ 100 mm の金属板です。これは SF1 接点の 213 つです。 最初の接触から少し離れたところで、814番目の接触が強化されます。 ブルズアイに正確にヒットすると、接点が短時間閉じ、信号ランプが消えます。 ただし、逆に、ターゲットが正確に命中したときにインジケーターランプが点灯するようにすることもできます。 この場合、P2 または KTXNUMX シリーズなどのインジケータに p-n-p トランジスタを使用し、図に示すようにエミッタとコレクタのリード線の接続を交換するだけで済みます。 XNUMXb. この場合、トランジスタのベース回路に抵抗を含めることはできません。 単一のバイブレータは、後で説明するデジタル技術の機器やデバイスの操作性をテストするための単一のパルス発生器としても興味深いものです。 ここで、アマチュア無線設計における自励発振マルチバイブレータの実際の応用例をさらにいくつか挙げてみましょう。 図上。 3は、最も単純な測定装置であるプローブの図を示しています。これを使用して、設備の電気接点の品質、スイッチ、発振回路のコイルの完全性、ダイオードの健全性、および発振回路の品質をチェックできます。コンデンサ、トランジスタのpn接合。
プローブの基礎は、要素 DD1.1 および DD2 に基づく対称マルチバイブレータであり、約 1 kHz の繰り返し率でパルスを生成します。 プローブ インジケータは、1 ソケット XS1 に接続された HL2 LED、またはハイ インピーダンス ヘッドフォン TON-1、TON-1、または TEG-1 です。 プローブ XA2 および XA1 は一種のスイッチの接点として機能し、それを通じて電源 GBXNUMX の電圧が超小型回路に印加されます。 プローブが互いに閉じていない間は、電源回路が壊れており、マルチバイブレータは動作しません。 プローブが導体の端または動作中のインダクタの端子に触れると、マイクロ回路の電力回路が閉じられ、マルチバイブレータが音の周波数の電気振動を生成し始めます。 マルチバイブレータの出力 (ピン 6) の高電圧レベルでは、HL1 LED が点灯し、低レベルでは消灯します。 また、生成されるパルスの周波数が非常に高いため、目は LED の点滅に気付かず、連続して光っているように見えます。 ただし、テストされた導体またはコイルに断線がある場合、LED は点灯せず、電話の音も点灯しません。 半導体ダイオードをテストするには、プローブ プローブをその端子に接続します。まず一方の極性で接続し、次に反対の極性で交換します。 XNUMXつの接続では、ダイオードが電源に対して順方向にオンになると、光と音の信号が発生するはずですが、逆方向には発生しません。 プローブ接続の任意の極性での信号の出現は、ダイオードの pn ジャンクションの熱破壊を示し、接続の任意の極性での信号の欠如は、ダイオードの内部回路の開回路を示します。 同様に、トランジスタのコレクタとエミッタの p-n ジャンクションの状態もチェックされます。 コンデンサの有用性は、リードがプローブプローブに触れたときに光（または音）信号がないことにより、故障（プレートの短絡）についてチェックされます。 大容量コンデンサをチェックするとき、プローブプローブがその端子に接続された瞬間に、短い音信号とLEDの点滅が現れることがあります。 これらの信号は、コンデンサの充電電流によって発生します。 それらが長いほど、テストされたコンデンサの静電容量が大きくなります。 このようなプローブの電源は、3336 バッテリまたは直列に接続された 316 つのガルバニ電池 332、2 とすることができます。 論理要素 3I-NOT では、音響周波数 (4H) および無線周波数 (RF) 振動の単純な発生器を構築して、放送受信機の経路をテストできます。 例として、図 XNUMX に回路を示すデバイスがあります。 四
音の周波数振動 (約 1 kHz) の発生器は、エレメント D.D1.3 および DD1.4 のマルチバイブレータです。 このソケットに挿入されたXA2.2プローブの助けを借りて、インバータDD5、コンデンサC2、およびソケットXS1「ZCH」を介して生成された振動は、テスト対象のオーディオ周波数増幅器の入力に供給されます。 高周波発振発生器は、論理素子DD1.1、DD1.2、コイルL1、およびコンデンサC1、C2によって形成される。 その発振周波数は主にコイル L1 のインダクタンスによって決まり、可変コンデンサ C1 によって小さな制限内で変更できます。 要素 DD2.1 は、ミキサー デバイスの機能を実行します。 その入力端子 1 は無線周波数振動を受信し、その出力 2 - 可聴周波数を受信します。 その結果、オーディオ周波数振動によって変調された無線周波数パルス信号が素子の出力に形成される。 コンデンサC4とソケットXS1「RF」を介して、テスト対象の受信機の無線周波数パス（またはそのノードのXNUMXつ）の入力に供給されます。 無線周波数発生器回路のコイル L1 は、直径 8 ～ 9 mm のフレームに巻くことができ、フェライト ロッド 600NM が内側にあります。 プローブが 3 ～ 7 MHz の範囲で動作するためには、フレームに 50 を巻く必要があります。 .55 ターンの PEV-2 ワイヤー 0,2.. .0,3. 可変コンデンサ（C1）として、チューニングPDA-1を使用できます。 このようなプローブ生成器の設計は任意である。 電力を供給するには、5V 電圧源を使用することが望ましいですが、3336 バッテリーも可能です。 そして、デジタルマイクロ回路の論理要素の実用化のもうXNUMXつの例は、ゲーム「クロッシング」です。 このゲームの内容は、オオカミ、ヤギ、キャベツについての古い論理的な問題に基づいており、キャリアは川の対岸に失わずに運ばなければなりません。 しかし、ボートは非常に小さいため、キャリア自体に加えて、乗客または貨物をXNUMX人しか収容できません。 オオカミをヤギと一緒に、またはキャベツを持ったヤギを海岸に残すことは不可能です-確かに損失があります。 監督なしでオオカミとキャベツを一緒に残すことしかできません。 このような状況で運送業者は何をすべきでしょうか? この問題を解決するために、カリーニングラードの無線アマチュア I. Sinelnikov は、論理要素 2I-NOT と ZI-NOT に基づくゲーム用電子デバイスを提案しました。 5.
スイッチSA1～SA4で、プレイヤーは乗客や貨物を川の対岸まで「輸送」します。 したがって、たとえば、最初のヤギが川を渡って輸送されるべきだと彼が信じている場合、彼は（スキームに従って）スイッチSA2「ヤギ」とSA1「キャリア」の可動接点を下に移動します。 ゲームが取り付けられているボックスの前面パネルにあるスイッチ ハンドルの位置は、踏切の現在の状況を反映しています。 要素 DD1.1、DD1.2 および DD2.1、DD2.2 は、誤った移動信号を生成する論理ノードを形成し、危険な状況が川岸の 1 つで発生します (オオカミがヤギを食べることができ、ヤギはキャベツを食べることができます）。 エラーは、それぞれが「独自の」バンクにある LED HL2 および HL1 と、ダイナミック ヘッド BAXNUMX によって生成される音声信号によって通知されます。 このスロットマシンはどのように機能しますか? 初期状態では、すべての乗客、貨物、運送業者が川の同じ岸にいるとき、これは図に示されている SAI-SA4 スイッチの位置に対応します。 論理ノードの操作については、マシンの電源が入っている、つまり SB1 ボタンの接点が閉じていると仮定します。 高電圧レベルは、論理ノードの要素 DD1.1、DD1.2、および DD2.1 の出力に作用するため、LED は点灯しません (それぞれのアノードとカソードがほぼ同じ電圧、LEDを流れる電流は漏れません）、要素DD2.2の出力は低レベルです。 SB1 の「Crossing」ボタンで電源を入れると、DD2 エレメントの入力ピン 1.1 と DD3 エレメントの入力ピン 1.2、および DD2.1 エレメントの両方の入力で低電圧レベルが発生します。 DD2 エレメント。 エレメント 2.2I-NOT および ZI-NOT の場合、出力に高電圧レベルが現れるにはこれで十分です。 この時点で DD8 要素の両方の入力はフリーのままであるため、それらの要素と要素の出力 (ピン 1.2)、したがって DDXNUMX 要素の下部入力に高電圧レベルがあります。それが接続されている回路に - 低電圧レベル。 最初の手のプレーヤーが山羊を反対側に運ぶとします。 これを行うには、スイッチ SA2、SAI のノブを別の位置に移動し、ボタン SB1 を押す必要があります。 この場合、論理ノードの XNUMX つの要素はすべて元の状態のままで、どの LED も点灯しません。 そして、オオカミを最初に輸送しようとしたら？ この場合、SA3 スイッチは、回路に従って DD2.2 要素の上部入力で低電圧レベルを生成し、DD1.2 要素の下部入力で高レベルが現れます。 同じレベルの信号は、要素 DD1.2 の他の 1.2 つの入力になります。 その結果、DD2 エレメントの出力に低電圧レベルが表示され、HL1 LED が点灯します。これは、危険な状況の合図です (海岸に残っているヤギがキャベツを食べる可能性があります!)。 また、川の反対側にある HL1.1 LED はオフのままになります。このとき、SAI スイッチは DDXNUMX 要素の上部入力で低電圧レベルを生成するためです。 要素ＤＤ１．１およびＤＤ１．２の出力から、要素ＤＤ１．３の入力端子９および１０にも危険状態（低レベル）の信号が供給される。 それらの少なくとも1.1つに低レベルが現れると、要素は単一の状態に切り替わり、要素DD1.2およびDD9で組み立てられたマルチバイブレータが起動します。 それによって生成される約10 Hzの周波数の振動は、エミッタフォロアによってオンにされるVT1.3トランジスタのステップを増幅し、BA2.3ヘッドはアラーム音信号を発します。 SA2.4スイッチを使用して、問題の解決中にエラーを通知する可聴アラームをオフにし、光アラームのみを残すことができます。 抵抗 R5 は、トランジスタ VT1 のベース電流を制限します。 抵抗R3を介して、高電圧レベルがDD1.3エレメントの上部入力に適用され、信号ユニットをさまざまな電気的干渉から保護します。 トリマー抵抗 R6 は、BA1 ヘッドの希望の音量を設定します。 スイッチング素子、LED、およびダイナミックヘッドを除くゲーム機の詳細は、寸法が 70x25 mm のプリント回路基板に取り付けられ (図 6、a)、寸法が約120x90x50 mm (図 6、b)。
ボックスのフロントパネルには川の絵があり、そのチャンネルに沿ってスイッチSAI-SA4が固定されており、反対側のバンクにはLED HL1とHL2があります。 ここに SA5 スイッチと SB1 の「Crossing」ボタンがあります。 スイッチ SAI-SA5-トグル スイッチ MT-1 または TV2-1、ボタン SB1-KM1-1。 ダイナミック ヘッド VA1-電力 0,1 ... 0,25 W、たとえば 0,25GD-10。 電源は 5V 全波整流器または 3336 バッテリーです。 問題の解決を開始する前に、すべての乗客、貨物、運送業者が同じ川岸にいる状況に対応するように、すべてのスイッチを初期位置にする必要があります。 次に、反対側への横断を開始します-対応するスイッチのハンドルを、ボートが航行する海岸に向けられるように置き、「横断」ボタンを押して、移動の正確さを確認します。 同時にエラーの光または音の信号が表示された場合、その動きは正しくないと見なされます。問題の別の解決策を探す必要があります。 スロット マシンが正しく動作することを確認するには、論理的な問題を解決するためのコースを知る必要があります。 彼はそのようになることができます。 まず、キャリアがヤギを反対側に運びます。 それから彼は戻ってきてキャベツを取ります。 反対側では、彼はキャベツを残し、ヤギを取ります。 ヤギを輸送した後、オオカミをボートに乗せてキャベツに輸送した後、戻ってヤギを連れて行きます。 したがって、問題は XNUMX つの手で解決されます。 問題に対する他の解決策はありますか？ 考え。
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