トランジスタクロック。スキーム、説明

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トランジスタ時計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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従来の機械式時計の主な要素は、おもりまたはぜんまいによって駆動される振り子またはテンプです。このような時計は定期的かつ頻繁に巻き上げる必要があり、これにより不便が生じます。

多くのデザイナーが、おもりやバネのない時計を作るという問題に長い間取り組んできた結果、電気機械式時計が登場しました。それらでは、振り子は電流源によって電力を供給される電磁石によって動かされます。振り子が平衡位置 (図 1) に近づくと、振り子に関連付けられている接点が閉じ、電磁石の巻線に電流が流れます。軟鉄製のアンカーが振り子に固定されており、固定電磁石によって引き付けられます。

トランジスタクロック
米。 1. 電気接点時計の装置。

電気機械式時計は、電池の消費が非常に少なく、精度も優れています。しかし、それらには弱点もあります-電磁石の回路を閉じる接点です。結局のところ、わずかXNUMX年で何百万回も閉じなければならないため、しばらくすると電気時計が不正確になり始めます。また、時計が腕時計のように非常に小さい場合、それらのミニチュア接点はさらに信頼性が低く動作します. トランジスタの出現により、非接触式の電気時計を作成することが可能になりました.

スキーム トランジスタの電気的非接触時計を図2に示します。 XNUMX. 永久磁石が振り子に固定されており、その移動中に固定コイルのターンに起電力が誘導されます。コイルの巻線のXNUMXつはトランジスタのベースとエミッタの間に接続され、XNUMXつ目はコレクタ回路に接続されています。

トランジスタクロック
米。 2.トランジスタ上のクロックの電気回路。

振り子 (磁石) の中心は、平衡位置でコイルの軸と交差します。振り子がコイル L1 で振動すると、起電力が誘導され、その形状は曲線 1 で示されます (図 3)。この図では、実線で描かれた曲線は、振り子が左から右に移動するときに発生する電圧と電流の図を表し、点線は右から左に移動するときに発生します。コイルL1の巻線の両端は、振り子が平衡位置に近づくと、エミッタに対して負の電圧がトランジスタのベースに現れるように接続されています。磁石がコイルに近づくと、巻線を横切る磁束が増加するために発生します。平衡位置では、コイルを通る磁束が最大になります。この時点で、電圧はゼロになります。さらに、磁束が減少し始め、起電力の符号が反対に変わります。磁石がコイルから離れると、その両端の電圧はほとんどなくなります。 1 番目の半サイクルでは、図が繰り返されます。磁石がコイルに近づくと、ベースの電圧が負になるような起電力が巻線 L2 に誘導されます。この電圧パルスの作用により、ベース回路に電流が流れ (曲線 3)、トランジスタのロックが解除されます (図 XNUMX)。

トランジスタクロック
図3. 図に示すクロック回路の振り子の電圧、電流、エネルギーのプロット。 2.
A は振り子の振動の振幅、
Oは平衡の位置です。

コレクタ回路に含まれるコイル L2 の巻きの方向は、コレクタ電流がそれを通過するとき (曲線 3)、磁石がコイルに引き付けられるようなものです。彼の動きは加速している。

振り子の振動周波数は、従来の時計と同様に、その物理的パラメータ (長さと質量分布) によってほぼ完全に決定されます。振り子の質量は、主に磁石とその取り付けの詳細によって決まります。ダイヤルで振り子にポインタ機構を接続し、時計の準備が整いました。

時計のデザイン。 トランジスタの時計の製造には、振り子時計または「時計」が非常に適しています。それらでは、トリガーを作り直し、もちろん、スプリングまたはウェイトを取り外すだけで済みます。それらの機能はバッテリーによって実行されます。

通常の時計では、振り子を動かす脱進機は図4のような形をしています。 4a. 図のように変更する必要があります。 1b. ロッカーアーム 2 は車軸 3 にはんだ付けされており、その上にイヤリング 4 が自由に吊り下げられています. 振り子が左に動くと、イヤリングはラチェットホイール 5 の歯の面取りされた側に沿ってスライドし、その影響を受けて重力で上から歯の隙間に飛び込みます。振り子が右に動くと、イヤリングは歯の急な側に寄りかかり、角穴車を 6 歯分左に回します。ホイールの位置を固定し、ホイールが右に回転しないようにするために、ペタルドッグ XNUMX の一方のエッジがその上にあり、ペタルのもう一方のエッジは軸 XNUMX を中心に自由に回転します。、花びらは歯の面取りされた縁に沿って滑り、上から飛び降りて、歯の鋭い縁に寄りかかります。

トランジスタクロック
米。 4.従来の時計のトリガー機構のデバイス（a）。
振り子の振動運動を矢印の回転運動に変換する、トランジスタ上の時計機構のデバイス (b)。

従来の時計から組み立てられた時計機構を図 5 に示します。 3. この時計のロッカー、イヤリング、ペタルドッグはブリキ製です。どんな磁石でも使えます。その体積は4〜XNUMXcm以上でなければなりません³、100〜200 gの荷重を保持する必要があるため、説明されている設計では、直径35 mmのラウドスピーカーのリング磁石が使用されています。時計の動きを調整するには、磁石が上下に動くように取り付ける必要があります。時計が速い場合は、振り子 (磁石) を下げる必要があります。

トランジスタクロック
図5。組み立てられた時計機構。

たとえば、タイプP2-P13などの任意の合金トランジスタは、クロックジェネレータで動作できます（図15）。発生器の動作は、トランジスタの電流ゲインに依存しません。ダイオード D1 は、タイプ D7B-D7Zh を使用できます。ダイオードの代わりに、エミッタまたはコレクタ端子が外れているゲルマニウム合金トランジスタのエミッタまたはコレクタ接合を使用できます。発電機で npn 導電率のトランジスタを使用する場合 (図 2)、バッテリとダイオード D1 の極性を逆にする必要があります。

電磁石コイルは、内径20、外径48、幅8mmのプラスチックまたは紙のフレームに巻くことができます。コイルが一杯になるまで、コイルを0,09本のワイヤーにまとめて巻く必要があります。線径-0,15-XNUMXmm。巻線後、得られたXNUMXつの巻線の間に短絡がないかどうかを確認する必要があります。一方の巻線の始まりはもう一方の終わりに接続され、トランジスタのエミッタの出力はこのポイントに接続されます。

著者: N. ゴリュノフ、A. プーシキン。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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陪審
バッテリー電圧は指定されていません。

セルゲイ
1,5 年代、私はキッチンに掛けられていた時計を作り直しました。彼らは失敗し始め、この開発に出くわしました。現在、ガレージには同じデザインの希少品があります（隣人が修理のために持ってきました-捨てるのは残念です）。デザインの複製に着手します。そして、その説明とスキームがあったのはとても良いことでした. 電圧373ボルト。それからバッテリー要素XNUMXが提供されました。大きなもののように、それは長い間働きました。このデザインを保存してくれたサイトの開発者に感謝します。

ビクター
電圧1,5ボルト。それからバッテリー要素373が提供されました。大きなもののように、それは長い間働きました。このデザインを保存してくれたサイトの開発者に感謝します。

保険
Игрался с этой схемой 40 лет назад. Германиевые транзисторы в ней работали лучше, до 0,9 В питания.

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