Виктор Борисов - Юный радиолюбитель [7-изд]

Но у элемента 2И-НЕ (рис. 303, а ), с которого я начал знакомить тебя с логическими микросхемами, два входа. Поэтому и принцип его действия несколько отличается от свойств одного транзистора, работающего в режиме переключения. Сущность действия такого элемента заключается в том, что при подаче на один из его входов напряжения низкого уровня, а на второй вход напряжения высокого уровня, на выходе появляется напряжение высокого уровня, которое исчезает при подаче на оба входа сигналов, соответствующих напряжению высокого уровня. В этом и заключается логика элемента 2И-НЕ.

Если все входы такого элемента соединить вместе, т. е. сделать его одновходовым, он будет работать как инвертор. Напряжение на входе логического элемента, при котором он переходит из одного устойчивого состояния в другое, т. е. переключается из открытого состояния в закрытое, называют пороговым.

Для микросхем серии К155 пороговое напряжение составляет примерно 1,15 В.

Для твоих опытных конструкций потребуется, прежде всего, микросхема K155ЛA3, условное обозначение которой показано на рис. 303, б . Конструктивно она выглядит так же, как микросхемы серии К118, но в ее корпусе четыре логических элемента 2И-НЕ. Каждый из них имеет свои входы и выход и работает как самостоятельный элемент. Источник постоянного тока напряжением не более 5 В, питающий все элементы микросхемы, подключают к ее выводам 7 (—5 В) и 14 (+5 В). Но эти выводы не принято указывать на условных изображениях цифровых микросхем, потому что на принципиальных электрических схемах тех или иных устройств элементы, составляющие микросхемы, в подавляющем большинстве случаев чертят раздельно.

Схема первого опытного устройства на цифровой микросхеме, которую я предлагаю тебе для закрепления в памяти принципа работы логического элемента 2И-НЕ, показана на рис. 304. Из четырех элементов микросхемы K455ЛA3 в нем работают только два (любых) а два других не используются.

В целом это устройство представляет собой генератор световых импульсов, который можно использовать, например, для модели маяка.

Рис. 304. Схема генератора световых импульсов с использованием логических элементов 2И-НЕ

Элементы D1.1 и D1.2, включенные инверторами, соединены между собой последовательно, образуя как бы двухкаскадный транзисторный усилитель с непосредственной связью. Конденсатор С1, включенный между выходом элемента D1.2 и входом элемента D1.1, создает между выходом и входом такого усилителя положительную обратную связь, благодаря которой он возбуждается, начинает генерировать электрические колебания.

Догадываешься, что представляет собой эта часть электронного устройства? Совершенно верно: мультивибратор, генерирующий импульсы напряжения, близкие по форме к прямоугольным.

Частота импульсов зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1. При емкости конденсатора С1, указанной на схеме, только переменным резистором R1 частоту импульсов можно изменять примерно от 60 до 120 в 1 мин (1–2 Гц). С вывода 6 элемента D1.2, являющегося выходом мультивибратора, скачкообразно изменяющееся напряжение подается на базу транзистора V1 и управляет его работой. В те моменты времени, когда на выводе 6 этого элемента напряжение низкого уровня, транзистор V1 закрыт. Когда же на этом выводе напряжение высокого уровня, транзистор открывается и лампочка Н1 в его коллекторной цепи загорается. Таким образом, транзистор, управляемый перепадами напряжения на выходе элемента D1.2, работает в режиме переключения, а частота световых вспышек лампочки определяется частотой импульсов, генерируемых мультивибратором.

Все детали генератора световых импульсов, кроме источника питания, можно смонтировать на картонной плате размерами примерно 40х60 мм. Микросхему D1, электролитический конденсатор С1 (типа К50-6), транзистор V1, лампочку накаливания Н1 (МН2,5–0,068) и резисторы размещай с одной стороны платы, а соединения между ними делай с другой стороны. Выводы микросхемы пропусти через проколы в плате до упора корпуса, отогни немного в стороны и туг же пронумеруй, чтобы исключить ошибки в соединении ее элементов.

Источником питания может быть сетевой блок питания, батарея 3336Л или батарея, составленная из трех элементов 332. Проводник положительного полюса источника тока (желательно в изоляции красного цвета) подключай к выводу 14 , а проводник отрицательного полюса — к выводу 7 микросхемы.