Mnoho rádioamatérov, najmä staršia generácia, má určite stále „tvrdé“ logické mikroobvody ako K155, KR1533, K561 a podobné série, ktoré zbierajú prach vo svojich košoch. Mnohí z nich sa začali zoznamovať s digitálnou technológiou. V ére mikrokontrolérov sa takéto mikroobvody používajú čoraz menej často a nie každý zdvihne ruku, aby vyhodil takú „vzácnosť“ ...

Skúsme im nájsť aspoň nejaké využitie a v kontexte našej publikácie sa ich, samozrejme, pokúsime pripevniť na audio zariadenia.

Navrhovaný dizajn volič vstupu zosilňovača umožňuje použiť pohodlný a módny kódovač na prepínanie vstupov vášho zariadenia, ako aj výber, ktorý z nich sa aktivuje po zapnutí napájania (kódovač musí mať funkciu stlačenia tlačidla). Ukázalo sa však, že je to zábavná schéma.

V priemyselných zariadeniach to vyzerá asi takto:

Teraz môžete svoj zosilňovač vybaviť aj takýmto módnym vypínačom.

Výhody zariadenia:

• celkom pohodlné prepínanie vstupov s rôznymi možnosťami indikácie aktívneho vstupu
• nízka cena a dostupnosť komponentov,
• nedostatok hodinových signálov (skutoční audiofili môžu tento selektor bezpečne zabudovať do svojich elektrónkových zosilňovačov - obvod generuje iba impulzy pri prepínaní vstupov.)
• možnosť výberu a v prípade potreby rýchlej zmeny vstupu, ktorý sa aktivuje pri zapnutí zosilňovača.
• počet spínaných vstupov je možné meniť od 2 do 10.

Spravodlivo si všimneme nevýhody zariadenia:

• iracionálne používanie pamäťového čipu. Do práce je zapojená iba jedna bunka. Hoci vzhľadom na súčasné náklady na takéto mikroobvody možno túto nevýhodu považovať za nevýznamnú.
• nedostatok diaľkového ovládania.
• relatívna náročnosť. Na mikrokontroléri by bolo všetko oveľa jednoduchšie, aj keď nie je pravda, že je to lacnejšie.
• zvýšená spotreba energie. Závisí od použitej série mikroobvodov. Na pozadí celkovej spotreby elektrickej energie elektrónkového zosilňovača je táto nevýhoda tiež veľmi relatívna.

Schematická schéma zariadenia je znázornená na obrázku:

Priblíženie kliknutím

Na čipe IC7 je vytvorený tlmič odskoku kontaktov valcodéra. Prvky IC8A, IC8B, IC1a, IC1C vytvárajú počítacie impulzy v jednom kanáli, keď sa kódovač otáča v zodpovedajúcom smere, čím blokuje druhý kanál, aby sa zabránilo falošným pozitívam. Počítacie impulzy sú privádzané do reverzibilného čítača IC3, ktorý je „srdcom“ tohto zariadenia.

Z výstupov čítača sa binárny kód zvoleného vstupu privádza do dekodéra - čipu IC6. Z výstupov dekodéra sa signály cez vyrovnávacie stupne (nie sú zobrazené na schéme) používajú na ovládanie relé alebo elektronických spínačov, ktoré priamo spínajú vstupy zosilňovača.

Signály z kolíkov 1 a 10 sa tiež používajú na blokovanie počítania pri dosiahnutí prvého alebo posledného vstupu. Vo verzii znázornenej na schéme je volič schopný spínať 9 vstupov. Ak potrebujete menej, napríklad 4 vstupy, potom by mal byť kolík 6 na IC1B pripojený k kolíku 4 na IC6.

Z výstupov binárneho čítača (mimochodom, ak je vstupov menej ako 10, možno použiť aj BCD čítač) je binárny kód zvoleného vstupu privedený aj do obojsmernej vyrovnávacej pamäte IC5. Keď stlačíte tlačidlo kodéra cez kontaktný debouncer na prvku IC8C, prvky IC2a ​​​​IC2B vygenerujú riadiace signály na zápis aktívneho vstupného kódu do energeticky nezávislej pamäte EEPROM IC4 v bunke s nulovou adresou.

Keď je napájanie zapnuté, pamäťový čip nastaví hodnotu zapísanú do nulovej pamäťovej bunky na dátovej zbernici. Táto hodnota je načítaná cez asynchrónne vstupy do čítača IC3 na impulz generovaný obvodom R6, R7, C6. Tým sa aktivuje zvolený vstup.

Existujú dva spôsoby usporiadania indikácie aktívneho vstupu.

Prvým spôsobom je pripojenie LED na výstupy dekodéra IC6. Potom dostanete možnosť, ako je znázornené na prvom obrázku (pozri vyššie).

Druhý spôsob je pokročilejší. Sedemsegmentový LED indikátor, ktorý sa zobrazí číslo vybraný vstup.

Pretože sa od obvodu nevyžaduje vysoká rýchlosť, v zariadení je možné použiť digitálne mikroobvody rôznych sérií, od ktorých bude závisieť spotreba energie.

Domáce analógy použitých mikroobvodov:

• IC1, IC2, IC7, IC8 - 4093 - K561TL1 a podobne
• IC3 - 74HC193 - KhxxxIE6, KhxxxIE7
• IC5 - 74HC245 - KxxxAP6 (AP4 alebo AP5 so zmenou okruhu)
• IC6 - 74HC42 - KhxxxID6 (možno použiť aj iné dekodéry v závislosti od požadovaného počtu spínaných vstupov)

Článok bol pripravený na základe materiálov časopisu Volič.

Voľný preklad šéfredaktora Rádia Gazeta.

Úspešná kreativita!

Záver sa naznačuje sám: musíte zmeniť náš jednolúčový osciloskop na dvojlúčový, potom môžete na každom lúči pozorovať svoj vlastný signál. Zariadenia, ktoré umožňujú realizovať takúto túžbu, sa nazývajú elektronický spínač. Zoznámime sa s niektorými variantmi elektronického spínača.

Takže elektronický spínač. Je pripojený k vstupnej sonde osciloskopu a skúmané signály sa privádzajú na vstupy (dva z nich) spínača. Pomocou elektroniky spínača sa signály z každého vstupu postupne privádzajú do osciloskopu. Ale krivka osciloskopu pre každý signál je posunutá: pre jeden signál, povedzme, prvý kanál, - hore; pre ďalší (druhý kanál) - dole. Inými slovami, prepínač „kreslí“ na obrazovku dva skenovacie riadky, z ktorých každý zobrazuje svoj vlastný signál. Výsledkom je, že je možné vizuálne porovnávať signály z hľadiska tvaru a amplitúdy, čo umožňuje vykonávať širokú škálu testov zariadení na identifikáciu kaskád, ktoré spôsobujú skreslenie.

Je pravda, že krivky teraz nie sú súvislé, ako v prípade jednolúčového osciloskopu, ale prerušované, tvorené čiarkami dodávanými impulzmi na vstup osciloskopu z elektródového spínača. Frekvencia opakovania pulzu je však pomerne veľká - 100 kHz, takže oči si nevšimnú prerušenia v čiarach skenovania a vyzerajú ako súvislé.

Teraz, keď máte nejakú predstavu o princípe fungovania elektronického spínača, je čas zoznámiť sa s prvou verziou jeho obvodu - je znázornená na obr. 24. Skúmané signály sa privádzajú na svorky XT1, XT2 (toto je prvý kanál) a XT5, XT6 (druhý kanál). Paralelne s každým párom svoriek sú premenné odpory R1 a R10 pripojené k regulátorom úrovne signálu, ktoré nakoniec prichádzajú na vstup osciloskopu.

Z motora každého rezistora sa signál privádza cez oddeľovací (DC) oxidový kondenzátor do zosilňovacieho stupňa vytvoreného na tranzistore VT1 pre prvý kanál a VT2 pre druhý. Zaťaženie oboch stupňov je celkové - rezistor R6. Z neho je signál privádzaný (cez svorky KhTZ a KhT4) na vstup osciloskopu.

Zosilňovacie stupne spínača fungujú postupne - keď je tranzistor prvého kanála otvorený, tranzistor druhého je zatvorený a naopak. Preto záťaž striedavo prijíma signál buď zo zdroja pripojeného ku svorkám prvého kanála, alebo zo zdroja pripojeného ku svorkám druhého kanálu.

Postupné zapínanie kaskád sa vykonáva multivibrátorom vyrobeným na tranzistoroch VT3 a VT4, ku kolektorom ktorých sú pripojené emitorové obvody tranzistorov zosilňovacích stupňov.
Ako viete, počas prevádzky multivibrátora sa jeho tranzistory striedavo otvárajú a zatvárajú. Preto, keď je tranzistor VT3 otvorený, cez jeho sekciu je kolektor-emitor pripojený k spoločnému vodiču (plus zdroj energie) odporu R4, čo znamená, že napájanie je privádzané do tranzistora VT1 prvého kanála. Keď je tranzistor VT4 otvorený, napájanie sa dodáva do tranzistora VT2 druhého kanála. Kanály sa prepínajú na pomerne vysokej frekvencii - asi 80 kHz. Závisí to od menovitých hodnôt častí časovacích obvodov multivibrátora -C3R12 a C4R13.

Ale ani zapnutie zosilňovacích stupňov postupne ešte neposkytuje dve snímacie linky a oba signály budú viditeľné na tej istej linke, aj keď v takej chaotickej podobe, že ich prakticky nebude možné rozlíšiť. Každej kaskáde je potrebné nastaviť vlastný režim prevádzky pre jednosmerný prúd. Na tento účel bol zavedený variabilný odpor R5 („Shift“), ​​pomocou ktorého môžete zmeniť prúd základného obvodu tranzistora. Napríklad pri pohybe jazdca odporu smerom doľava sa podľa schémy výstupný prúd bázy tranzistora VT1 zvýši a VT2 klesne. V súlade s tým sa zvýši aj kolektorový prúd tranzistora VT1, čo znamená pokles napätia na celkovom zaťažení kolektora (rezistor R6), „keď je tranzistor otvorený. Inými slovami, na rezistore R6 s otvoreným tranzistorom VT1 bude jedno napätie a s otvoreným tranzistorom VT2 to bude iné. Preto na vstup osciloskopu dorazí impulzný signál (obr. 25, a), ktorého horná platforma bude patriť povedzme prvému kanálu (t. j. zodpovedá otvorenému stavu tranzistora VT1) a spodná plošina bude patriť druhej.

Trvanie vzostupu a poklesu signálu je veľmi krátke v porovnaní s trvaním samotného signálu, preto pri rozmietaní, pri ktorom budete uvažovať o signáloch AF, vyniknú na obrazovke osciloskopu dve jasné rozmietacie čiary (obr. 25, b), ktoré môžu byť voči sebe navzájom posunuté alebo posunuté s premenlivým odporom R5.

Teraz stačí priviesť AF signál na vstup prvého kanála a horný riadok snímania bude odrážať jeho tvar (obr. 25, c). A keď sa rovnaký signál (viacnásobná frekvencia) privedie na vstup druhého kanála, bude „pokoj“ druhého riadku narušený (obr. 25, d). Rozsah obrazu konkrétneho signálu je možné nastaviť pomocou príslušného premenlivého odporu (R1 pre prvý kanál a R10 pre druhý).

Všetky spínacie tranzistory môžu byť P416B, MP42B alebo iné podobné štruktúry navrhnuté tak, aby pracovali v impulzných režimoch a mali najvyšší možný koeficient prenosu prúdu. Variabilné odpory - SP-I, pevné - MPT-0,25 alebo MLT-0,125, kondenzátory - K50-6 (CI, C2) a KLS, MBM (SZ, C4). Zdroj energie - batéria 3336, vypínač SA1 a svorky XT1-XT6 - ľubovoľného prevedenia.

Niektoré časti spínača sú umiestnené na doske (obr. 26) vyrobenej z fóliového sklolaminátu a niektoré - na stenách a prednom paneli puzdra (obr. 27).

Je čas otestovať spínač. Tu samozrejme pomôže náš osciloskop. Pripojte jeho uzemňovaciu sondu k spoločnému vodiču (svorka XT4) a vstupnú sondu ku kolektoru akéhokoľvek multivibračného tranzistora (VT3 alebo VT4). Prevádzkový režim osciloskopu je v pohotovostnom režime, trvanie cyklu je 5 µs/div, vstup je uzavretý. Dúfame, že tieto pokyny sú vám už jasné a umožnia vám stlačiť požadované tlačidlá na osciloskope.
Zapnite hlavný vypínač. Okamžite sa na obrazovke objavia impulzy multivibrátora (obr. 28, a) s amplitúdou asi 4,5 V,
ďalší s frekvenciou približne 80 kHz (trvanie periódy - približne 12,5 μs). Rovnaký signál by mal byť na kolektore druhého tranzistora multivibrátora.

Potom prepnite vstupnú sondu osciloskopu na výstup prepínača (svorka XTZ), posúvače premenných rezistorov R1 a R10 nastavte do spodnej polohy podľa schémy a rezistor R5 do ľubovoľného extrému. Citlivosť osciloskopu bude musieť byť nastavená na 0,1 V / div, aby sa na obrazovke objavil impulzný signál (obr. 28, b), ktorý sa podobá signálu multivibrátora. Je to výsledok striedavého otvárania tranzistorov VT1 a VT2 pri rôznych napätiach predpätia na ich základniach.
Pomaly posuňte posúvač premenného odporu R5 do druhej krajnej polohy. Horné a spodné oblasti impulzov sa začnú približovať a čoskoro sa na obrazovke objaví obraz (obr. 28, c), ktorý naznačuje rovnosť režimov tranzistorov. Akoby sa vytvoril jeden lúč osciloskopu, zložený z plôch-trvaní otvoreného stavu tranzistorov („výbuchy“ medzi nimi sú výsledkom prechodných procesov pri otváraní a zatváraní tranzistorov). Pri ďalšom pohybe posúvača odporu sa pulzné podložky začnú rozchádzať. Je pravda, že v porovnaní s počiatočnou pozíciou budú horné miesta „patriť“ inému kanálu.

Teraz uvoľnite tlačidlo „MS-ISS“ na osciloskope, čím nastavíte rozmietanie na približne tisíckrát dlhšie. Na obrazovke sa objavia dve čiary (obr. 28, d) - dva lúče. Horný lúč musí "patriť" do prvého kanála, spodný - do druhého. Opravte túto polohu pomocou premenlivého odporu R5.

Začiatky lúčov môžu mierne trhať kvôli nestabilite synchronizácie. Ak chcete tento jav odstrániť, musíte buď nastaviť „SYNC“. do strednej polohy zodpovedajúcej nulovému hodinovému signálu, alebo prepnite osciloskop do režimu externého spúšťania (stlačením tlačidla "INTERNAL - EXTERNAL").

Ďalej nastavte posúvač premenného odporu R1 do hornej polohy podľa schémy a priveďte signál z generátora AF na svorky XT1, XT2 (povedzme s frekvenciou 1000 Hz). Amplitúda signálu musí byť aspoň 0,5 V. Horný lúč sa okamžite „rozmaže“ (obr. 29, a). Ak sa ukáže, že spodný lúč je „rozmazaný“, vymeňte lúče za premenlivý odpor R5. Posunutím posúvača odporu R1 vyberte rozsah "stopy" rovný 2 ... 3 dielikom. Pomocou prepínačov trvania rozmietania osciloskopu a gombíka dĺžky rozmietania sa pokúste dosiahnuť stabilný obraz niekoľkých sínusových oscilácií na obrazovke (obr. 29.6). To nie je také ľahké, pretože prakticky neexistuje synchronizácia a je ťažké ju implementovať - ​​koniec koncov, na vstup osciloskopu vstupuje niekoľko signálov (impulzných a sínusových) a rozmietanie nedokáže vybrať žiadny z nich.

Napriek tomu existujú spôsoby, ako získať stabilný obraz. Po prvé, keď sa predtým dosiahol vzhľad oscilačného obrazu v automatickom režime, zametanie sa prepne do pohotovostného režimu s internou synchronizáciou (uvoľní sa tlačidlo „EXTERNAL - INTERNAL“) a presnejším výberom úrovne synchronizácie signálu pomocou „SYNC“. .“ gombík. (zvyčajne musí byť nainštalovaný blízko strednej polohy) dosiahnete stabilný obraz.

Druhý spôsob je, že rozmietanie sa synchronizuje s externým signálom s amplitúdou aspoň 1 V z generátora AF, pomocou ktorého má kontrolovať zariadenie. O tejto metóde synchronizácie sme už hovorili, dúfame, že budete môcť správne stlačiť potrebné tlačidlá a odoslať signál do konektora „INPUT X“.

Ak je však signál AF privedený aj na druhý kanál, napríklad spojením svoriek XT1 a XT5 prepojkou, oba lúče osciloskopu „zarobia“ (obr. 29, c). Teraz sa pokúste zmeniť amplitúdu signálu s premenlivými odpormi R1 a R10, posunúť riadky skenovania s premenlivým odporom R5. Uvidíte, že týmito úpravami si nielen nastavíte požadované rozpätie
obrázky, ale aj približovať obrázky k sebe natoľko, že je vhodné porovnávať ich tvar (obr. 29, d).

A ešte jedna rada. Aby bolo možné uvažovať o signáloch s malou amplitúdou, je potrebné lúče čo najviac priblížiť premenným odporom R5 a prepnúť na citlivejší rozsah -0,05 V / div. alebo dokonca 0,02 V/div. Je pravda, že v tomto prípade môžu byť riadky skenovania trochu „rozmazané“ v dôsledku hluku tranzistorov a rôznych snímačov.

Nemenej zaujímavá je druhá verzia prepínača, v ktorej sú čiary rozmietania plné a nie sú zložené z pulzných oblastí. Toto je dosiahnuté skutočnosťou, že prepínač, ako to bolo, odmieta skenovací riadok buď nahor alebo nadol, a poskytuje mu zobrazenie signálu prvého kanála a potom druhého. Keďže frekvencia týchto odchýlok je pomerne veľká, oko si ich nestihne všimnúť a zdá sa, že na obrazovke sú dva na sebe nezávislé lúče.

Aká je myšlienka tejto možnosti? Na zadnej stene osciloskopu je zásuvka, do ktorej je vyvedené pílovité napätie generátora rozmietania. Tu nebude ovládať spínač: počas jedného pohybu „píly“ sa otvorí tranzistor zosilňovacieho stupňa prvého kanála, na dobu ďalšieho pohybu tranzistor druhého kanálu atď. spôsob prepínania je v prvom rade ten, že umožňuje považovať oscilácie za oveľa širšiu šírku pásma v porovnaní s predchádzajúcou verziou. Je ľahké overiť, čo bolo povedané, zostavením, testovaním a porovnaním oboch spínačov v prevádzke.

Bohužiaľ, prepínač druhej možnosti je o niečo komplikovanejší, pretože je k nemu pridaný prevodník napätia z pílových zubov na impulz, vyrobený na troch tranzistoroch. Áno, a multivibrátor je nahradený iným spínacím zariadením-spúšťačom obsahujúcim väčší počet rádiových prvkov.

Schéma vymeniteľnej časti spínača je znázornená na obr. 30. Na tranzistoroch VT3 a VT4 je namontovaná spúšť, ktorá má dva stabilné stavy. V závislosti od stavu, v ktorom sa spúšť práve nachádza, je na spoločný vodič spínača pripojený buď rezistor R4 alebo R7, čo znamená, že vstupný tranzistor prvého alebo druhého kanála je otvorený - ako v predchádzajúcej verzii spínača. prepínač.

Na prenos spúšťača z jedného stavu do druhého musí byť na jeho vstupe (pripojovací bod kondenzátorov C3, C4) prijatý krátky impulz kladnej polarity. Takýto impulz je prevzatý zo spúšte Schmitt, vyrobený na tranzistoroch VT6 a VT7. Schmittova spúšť je zase pripojená k obmedzovaciemu zosilňovaču zostavenému na tranzistore VT5 - k jeho vstupu (svorka XT7) a z osciloskopu sa dodáva pílovité napätie. Navyše, pre normálnu prevádzku celého tvarovača impulzov môže byť na terminál XT7 privedený signál s amplitúdou 0,5 až 20 V.
prechod tranzistora VT5 nepresahuje prípustnú hodnotu v celom rozsahu špecifikovaných amplitúd signálu.
Všetky tranzistory prídavného zariadenia môžu byť rovnaké ako v predchádzajúcom prepínači, diódy - ktorákoľvek zo série D9, kondenzátory - KLS (SZ, C4), KM, MBM (C6), odpory - MLT-0,25 alebo MLT-0,125.

Výkres dosky plošných spojov pre túto možnosť prepínača je znázornený na obr. 31, Konštrukcia spínača zostáva rovnaká, až na to, že na zadnom stĺpci puzdra je nainštalovaná prídavná svorka XT7, ktorá je pripojená vodičom k zásuvke na zadnej stene osciloskopu.

Test tohto spínača začína kontrolou pílového napätia na svorke XT7. Za týmto účelom sa „uzemňovacia“ sonda osciloskopu pripojí, ako predtým, ku svorke XT4 a vstupná svorka sa dotkne svorky XT7 (osciloskop pracuje v automatickom režime s otvoreným vstupom, začiatok rozmietania sa nastavuje na začiatku ľavého dolného dielika stupnice). S citlivosťou 1 V / div. v krajnej pravej polohe gombíka na nastavenie dĺžky rozmietania sa na obrazovke objaví obraz jedného kmitania pílových zubov vo forme naklonenej priamky (obr. 32, a). Takáto snímka sa uloží, keď je nastavená doba trvania posunu.

Keď posuniete nastavovací gombík dĺžky zákruty do inej krajnej polohy, dĺžka naklonenej čiary sa zníži a dosiahne minimálnu hodnotu (obr. 32.6).
Pomocou mriežky stupnice môžete určiť amplitúdu pílového napätia v krajných polohách určeného nastavovacieho gombíka - 3,5 V a 1 V.

Potom prepnite vstupnú sondu osciloskopu na výstup kolektora tranzistora VT7 (alebo na miesto pripojenia kondenzátorov C3 a C4) a samotný osciloskop prepnite do režimu uzavretého vstupu a posuňte rozmietaciu čiaru a stred mierkovej mriežky. Na obrazovke by sa mal objaviť pozitívny impulz (obrázok 32, c), ktorého obraz v dielikoch stupnice zostane stabilný, keď sa trvanie zmení v širokom rozsahu, ako aj dĺžka jeho čiary. Ak však pri zmene dĺžky rozmietania, a teda amplitúdy vstupného signálu na svorke XT7, impulz zmizne, odpor R18 by sa mal zvoliť presnejšie.

Pri dlhých časoch rozmietania (10, 20 a 50 ms / div.) bude pozorované skreslenie signálu (obr. 32, d), čo naznačuje diferenciáciu impulzu vo vstupných obvodoch osciloskopu v dôsledku nedostatočnej kapacity izolačného kondenzátora. Riešenie je tu jednoduché - prepnite osciloskop do režimu otvoreného vstupu a pripojte vstupnú sondu k skúmanému obvodu cez papierový kondenzátor s kapacitou 1 ... 2 μF,

Potom sa rovnakým spôsobom sonda s kondenzátorom pripojí k výstupnej svorke KhTZ a na obrazovke sa pozorujú dve skenovacie čiary, ako pri predchádzajúcom prepínači. Citlivosť osciloskopu je nastavená na 0,1 V/div. Ďalšia práca s prepínačom sa nelíši od vyššie opísaného.

Možno sa budete chcieť uistiť, že prepínate zametacie linky jednu po druhej. Potom nastavte tlačidlá osciloskopu na najdlhšiu dobu trvania - 50 ms / div. a otočte gombík dĺžky zametania úplne doprava. Uvidíte pomaly sa pohybujúci bod buď pozdĺž trajektórie hornej čiary, alebo pozdĺž trajektórie spodnej čiary.

Nemenej zaujímavé sú spínače na mikroobvodoch. Na obrázku 33 je napríklad znázornená schéma najjednoduchšieho spínača na jednom čipe, ktorý vyvinul kurský rádioamatér I. Nechaev. Pravda, prepínač má relatívne nízku vstupnú impedanciu, čo obmedzuje možnosti jeho aplikácie. Pozornosť si však zaslúži pre svoju jednoduchosť a zaujímavý princíp fungovania.

Na prvkoch DD1.1 a DD1.2 mikroobvodu je zostavený generátor pravouhlých impulzov s frekvenciou asi 200 kHz. Prvky DD1.3 a DD1.4 fungujú ako invertory a umožňujú vám zosúladiť výstupnú impedanciu generátora s odporom elektronických spínačov, ktoré riadia prechod signálov cez kanály spínača, ako aj zabezpečiť vhodnú izoláciu medzi kanálmi. .

Z výstupov meničov sú impulzy (sú protifázové) generátora privádzané cez odpory R4-R7 do kľúčov vytvorených na diódach VD1-VD4 pre prvý kanál a na spodkoch YD5-VD8 pre druhý. Ak je napríklad výstup prvku DD1.3 logická úroveň 1 a v tomto čase je výstup prvku DD1.4 logická úroveň 0, cez odpory R5, R7 a spodky bude pretekať prúd. VD5-VD8. Kľúč na týchto diódach bude otvorený, signál zo zásuviek konektora XS2 pôjde do zásuviek konektora XS3, ku ktorým sú pripojené sondy vstupu X osciloskopu. Súčasne sa zatvorí kľúč na diódach VDl-VD4, signál zo vstupných konektorov konektora XS1 nedosiahne osciloskop.
Pri zmene logických úrovní na výstupoch prvkov DD1.3 a DD1.4 bude osciloskop prijímať signál prichádzajúci z konektora XS1. Amplitúdu signálu prichádzajúceho zo vstupných konektorov XS1 a XS2 do osciloskopu je možné nastaviť premenlivými odpormi R1 a R2. Vzdialenosť medzi "zametacími čiarami" vytvorenými spínačom je regulovaná premenlivým odporom R9. Pri pohybe posúvača odporu smerom nahor po obvode sa tieto čiary rozchádzajú a naopak.

Pre maximálne potlačenie rušenia od generátora impulzov prenikajúceho do vstupných a výstupných obvodov spínača je paralelne k zdroju energie (samozrejme s kontaktmi tl. SBI spínač zatvorený) - vytvára umelý stred.

Všetky diódy môžu byť okrem tých, ktoré sú uvedené v diagrame, D2B-D2Zh. D9B-D9Zh, D310, D311, D312. Rezistory Rl, R2, R9, R10 sú typu SPO, ostatné sú MLT-0,125 alebo MLT-0,25. Kondenzátor C1 - BM, PM, KLS alebo KT, oxidové kondenzátory C2, SZ-K50-3, K50-6, K50-12. Tlačidlový spínač - P2K s fixáciou polohy. Konektory - akýkoľvek dizajn, napríklad používaný v televízoroch ako antény. Zdrojom energie je batéria 3336 alebo tri články zapojené do série 316, 332, 343.

Niektoré diely sú osadené na doske plošných spojov (obr. 34) pripevnenej na kryte plastového puzdra (obr. 35) s rozmermi cca 40X70X95 mm, zdroj energie je umiestnený na spodnej časti puzdra a konektory sú na bočných stenách.

Nastavte prepínač takto. Motory rezistorov Rl, R2 a R9 sa najskôr nastavia do spodnej polohy podľa schémy a na konektor XS3 sa pripojí vstupné sondy osciloskopu. Zapnutím vypínača, posunutím jazdca rezistora R10 dosiahnete minimálnu úroveň rušenia na obrazovke osciloskopu (je žiaduce nastaviť jeho citlivosť čo najvyššie). Potom môžete použiť riadené signály na konektory XS1 a XS2, upraviť ich amplitúdu na obrazovke osciloskopu s premenlivými odpormi Rl, R2 a navzájom ich "zatlačiť" premenlivým odporom R9.

Pri práci s týmto spínačom je potrebné pamätať na to, že vstupná impedancia kanálov v horných polohách rezistorov Rl, R2 podľa schémy môže klesnúť na 1 kOhm. Preto je žiaduce pracovať s takou citlivosťou osciloskopu, aby bolo možné jazdce týchto odporov inštalovať čo najbližšie k spodným svorkám v obvode. Potom bude vstupná impedancia kanálov 5 ... 10 kOhm.

Ďalším vývojom I. Nechaeva je trojkanálový prepínač, ktorý vám umožňuje študovať tri signály súčasne. Najmä takýto prepínač je vhodný pri kontrole a nastavovaní rôznych zariadení s digitálnymi mikroobvodmi.

Schéma trojkanálového spínača je znázornená na obr. 36. Má tri mikroobvody a štyri tranzistory. Generátor impulzov je vyrobený na tranzistore VT1 a prvkoch DD1.3, DD1.4. Frekvencia opakovania impulzov závisí od menovitých hodnôt častí C1, C7 av tomto prípade je 100 ... 200 kHz.

Na spúšti DD3 je ku generátoru pripojený delič frekvencie. Z výstupov generátora a deliča sú impulzy privádzané do dekodéra, v ktorom pracujú prvky DD1.1, DD1.2 a DD2.1. Dekodér riadi zosilňovacie stupne zostavené na tranzistoroch VT2-VT4. Každý stupeň prijíma svoj vlastný skúmaný signál, ktorý bude neskôr vidieť na jednej alebo druhej vlnovej čiare osciloskopu. V kolektorových obvodoch tranzistorov sú invertory (DD2.2-DD2.4), ktorých výstupy sú pripojené cez odpory (R8-R10) do pätice XS4 - je napojená na vstupný šum osciloskopu pracujúceho v otvorený vstupný režim.

Prepínač funguje takto. V počiatočnom momente bude na jednom zo vstupov prvkov dekodéra úroveň logickej 0, čo znamená, že na ich výstupoch, t.j. na emitoroch tranzistorov zosilňovacích stupňov, bude signál úrovne logickej I (t.j. , na vstupoch spínača bude úroveň logickej 0), tranzistory budú uzavreté. Keďže absenciu vstupného prúdu vnímajú logické prvky TTL ako prítomnosť úrovne logickej 1 na vstupných pinoch, výstupy všetkých meničov bude na úrovni logickej 0.
Ak sa pri kontrole prevádzkových režimov digitálneho zariadenia použijú úrovne logickej 1 na vstupy spínača (3 ... 4 V pre TTL a 6 ... 15 V pre logiku CMOS), tranzistory sa otvoria, ale vstupy z meničov bude stále dochádzať logická 1 a ich signál sa na výstupoch nezmení.
To je možné len v počiatočnom momente, kým nie je generátor uvedený do prevádzky. Keď generátor začne pracovať, na vstupoch dekodérov sa objavia „rôzne kombinácie logických úrovní. Len čo sa na vstupoch prvku DD1.1, ktorý riadi zosilňovací stupeň prvého kanála, objaví povedzme logická úroveň 1, na jeho výstupe sa nastaví úroveň logickej 0 a emitor tranzistora VT2 bude prakticky pripojený. na spoločný vodič spínača (mínus napájanie). Okrem toho úroveň logickej 1 z výstupu prvku DD2.1 prejde cez delič R12R13 na vstup osciloskopu a vytvorí krivku zodpovedajúcu "nulovej" úrovni (asi 1 V) prvého spínacieho kanála. .

Ak je v tomto čase konektor XS1 logická 0, vedenie zostane na svojom mieste. Pri použití rovnakej úrovne logického I konektora IA bude linka odmietnutá.

Akonáhle sú úrovne logickej 1 na vstupoch prvku DD1.2, vstúpi do činnosti druhý spínací kanál. V tomto prípade bude emitor tranzistora VT3 pripojený k spoločnému vodiču, v dôsledku čoho bude rezistor R11 zapojený paralelne s odporom R13 a konštantné napätie na konektore XS4 klesne. Vytvorí sa „nulová“ krivka (asi 0,5 V) druhého kanála.
Ďalej budú úrovne logickej 1 na vstupoch prvku DD2.1, v dôsledku čoho bude k spoločnému vodiču pripojený iba emitor tranzistora VT4. Na obrazovke osciloskopu sa zobrazí riadok „nula“ (0 V) tretieho prepínacieho kanála.

„Vzdialenosť“ medzi kanálovými čiarami je určená hodnotami rezistorov R11 a R13 a vstupná impedancia kanálov je určená hodnotami rezistorov Rl-R3.

Hoci maximálna frekvencia prepínania kanálov je 200 kHz a frekvencia sledovaného signálu nepresahuje 10 kHz, momenty prepínania kanálov je možné vidieť na obrazovke osciloskopu spolu so sledovaným signálom vo forme svetlého pozadia. Aby bolo toto pozadie slabšie, musíte minimalizovať dĺžku spojovacieho vodiča medzi spínačom a osciloskopom, ako aj znížiť jas obrazu. Pomáha tiež znížiť frekvenciu generátora zdvojnásobením alebo strojnásobením kapacity kondenzátora C1.

Prepínač môže používať tranzistory KT315A-KT315B, KT301D-KT301Zh, KT312A, KT312B, ako aj tranzistory starších verzií MP37 a MP38. Diódy - D9B-D9Zh, D2B-D2E. Kondenzátor O-KT, KD alebo BM; S2-K50-3 alebo K50-12 s kapacitou 10 ... 50 mikrofarád pre menovité napätie 5 ... 15 V. Rezistory - MLT-0,125.

Väčšina dielov je osadená na doske plošných spojov (obr. 37, 38), ktorá je následne vystužená vo vhodnom puzdre. Na prednej stene skrine sú nainštalované vstupné konektory XS1-XS3 a výstupné zásuvky XS4, XS5. Cez otvor v zadnej stene puzdra je vyvedený dvojvodičový napájací otvor, ktorý je počas chodu spínača pripojený k usmerňovaču alebo 5 V batérii.

Správne nainštalovaný spínač nevyžaduje nastavenie. Ak chcete zvýšiť citlivosť prepínača na úroveň logickej 1 aplikovanej na vstup, stačí znížiť odpor rezistorov R1-R3. Je pravda, že to zníži vstupnú impedanciu spínača.

Ak sa jeden zosilňovač s jedným vstupom používa pre viacero zariadení, je potrebný volič vstupu zosilňovača. Pre pohodlie musí byť prepínač vzdialený. Ako spínací prvok je použitý multiplexor D4. Toto je CMOS čip. Prepínanie nastáva zmenou odporu kanála tranzistora s efektom poľa.

Schematický diagram prepínania dvoch kanálov do štyroch smerov je znázornený na obrázku.

Kanály tohto mikroobvodu sa vyznačujú vysokou linearitou v inom rozsahu spínaných analógových signálov, navyše mikroobvod umožňuje prepínanie signálov s kladnou aj zápornou polaritou (na tento účel sa na mikroobvod privádza bipolárne napájacie napätie). Informácia o potrebe zapnúť určitý vstup sa posiela v binárnom kóde na kolíky 10 a 9 mikroobvodu. Keď je číselný kód na týchto vstupoch "0" (00), X1 a Y1 sú zapnuté, s kódom "1" (01) - X2 a Y2, s kódom "2" (10) - X3 a Y3, s "3" - (A) x4 a y4.

Kód pre spínanie multiplexora generuje čítač registra D2, ktorý v tomto prípade slúži len ako register. Pomocou tlačidiel S1 - S4 na vstupoch "1" a "2" tohto počítadla sa vytvorí binárny kód požadovaného vstupu. Napríklad, keď stlačíte tlačidlo S4 cez diódy VD1 a VD2, jednotlivé úrovne prejdú na oba vstupy, keď stlačíte S2, iba prvý vstup a S3 druhý. Keď stlačíte S1, oba vstupy budú nulové.

Teraz potrebujeme, aby sa tento kód zapísal do registrov čipu D2. Po stlačení ktoréhokoľvek z tlačidiel sa na jednom zo vstupov prvku D1.1 objaví jedno a na jeho výstupe nula. Kondenzátor C2 sa vybíja cez odpor R3 a po dosiahnutí napätia na ňom logickej nuly sa na výstupe prvku D1.2 objaví jednotka.

Kladný impulz nabíjacieho prúdu kondenzátora C5 dorazí na kolík 1 čipu D2 a prenesie kód nastavený na jeho vstupoch "1" až "2" do pamäte, zároveň sa tento kód objaví na jeho výstupoch "1" a "2" (piny 6 a 11), odkiaľ kód vstupuje na riadiace vstupy multiplexora D4. Teraz môžete uvoľniť stlačené tlačidlo a kód na výstupoch čipu D2 sa nezmení.

K potlačeniu odskoku kontaktu v tomto obvode dochádza v dôsledku skutočnosti, že pri uvoľnení tlačidla sa na vstupe prvku D1.2 nenastaví logická jednotka okamžite, ale až po dobe nabíjania kondenzátora C2 cez odpor R3. Počas odrazu budú na výstupe prvku D1.1 impulzy, ktoré neumožnia nabitie kondenzátora C2 na úroveň jednoty. To bude možné len vtedy, keď je tlačidlo úplne uvoľnené.

Sedemsegmentový LED indikátor H1 sa používa na indikáciu čísla aktivovaného vstupu. Zobrazuje vstupné čísla - "0", "1", "2" a "3". Čip D3 konvertuje binárny kód na svojich vstupoch na sedem riadiacich signálov segmentu indikátora.

V momente zapnutia je obvod nastavený do polohy prvého vstupu "0". Na to sa používa obvod C1 F2. Keď je zapnutý, nabíjací prúd kondenzátora C1 vytvára kladný impulz na kolíku 9 D2. Tento kolík slúži na nastavenie počítadla a registra do stavu, kedy sú všetky výstupy nulové. Tento stav sa uchováva v pamäti, kým nestlačíte jedno z tlačidiel.

Namiesto mikroobvodov K561 môžete použiť tie isté zo série K564. Dekodér D3 je možné nahradiť K176ID2 alebo K514ID1. V prvom prípade bude potrebný úplne iný pinout av druhom prípade bude potrebný indikátor so spoločnou katódou, napríklad ALS3 24A, jeho výstupy 3, 9 a 14 budú musieť byť pripojené k spoločnému vodiču.

Spínač je zariadenie, ktoré umožňuje zapínať (zapínať alebo prepínať) elektrické signály. Analógový prepínač je určený na prepínanie analógových, t.j. signálov, ktorých amplitúda sa časom mení.

poznamenám; že analógové prepínače možno úspešne použiť na prepínanie digitálnych signálov.

Typicky je stav zapnutia/vypnutia analógového spínača riadený privedením riadiaceho signálu na riadiaci vstup. Na zjednodušenie procesu prepínania sa na tieto účely používajú digitálne signály:

♦ logická jednotka - kľúč je zapnutý;

♦ logická nula – vypnutá.

Úroveň logickej jednotky najčastejšie zodpovedá rozsahu riadiacich napätí v rozsahu 2/3 až 1 napájacieho napätia spínacieho čipu, úroveň logickej nuly zodpovedá zóne riadiacich napätí v rozsahu 0 až 1/3 napájacieho napätia. Celá stredná oblasť rozsahu riadiaceho napätia (od 1/3 do 2/3 hodnoty napájacieho napätia) zodpovedá zóne neistoty. Pretože proces spínania je, aj keď je implicitne vyjadrený, prahovej povahy, možno analógový prepínač považovať vo vzťahu k riadiacemu vstupu za najjednoduchší.

Hlavné charakteristiky analógových prepínačov sú:

Medzi nevýhody prepínača možno pripísať skutočnosť, že limit

Keď je generátor zapnutý, oba kľúčové prvky mikroobvodu sú otvorené. C2 až R5 sa nabíja na napätie, pri ktorom sa zapne kľúč DA1.1. Na odporový delič R1-R3 je privedené napájacie napätie; C1 sa nabíja cez R4, R3 a časť potenciometra R2. Keď napätie na jeho kladnej doske dosiahne zapínacie napätie spínača DA1.2, oba kondenzátory sa vybijú a proces ich nabíjania-vybíjania sa bude periodicky opakovať.

Ak chcete skontrolovať stav prvkov svetelnej signalizácie, krátko stlačte tlačidlo SA1 „Test“.

Pri práci na indukčnej záťaži (elektromagnety, vinutia atď.) Na ochranu výstupných tranzistorov mikroobvodu by mal byť kolík 9 mikroobvodu pripojený k napájacej zbernici, ako je znázornené na obr. 23.26.

Ryža. 23.24. Konštrukčný Obr. 23.26. zapnutie mikroobvodu

čipy ULN2003A (ILN2003A) (JLN2003A pri prevádzke s indukčnou záťažou

UDN2580A obsahuje 8 kľúčov (obrázok 23.27). Je schopný pracovať na aktívnych a indukčných záťažiach s napájacím napätím 50 V a maximálnym zaťažovacím prúdom do 500 mA.

Ryža. 23.27. Pinout a ekvivalentný čip UDN2580A

UDN6118A (obr. 23.28) je určený pre 8-kanálové tlačidlové ovládanie aktívnej záťaže pri maximálnom napätí do 70(85) V pri prúde do 25(40) mA. Jednou z oblastí použitia tohto mikroobvodu je zosúladenie nízkonapäťových logických úrovní s vysokonapäťovými záťažami, najmä vákuovými fluorescenčnými displejmi. Vstupné napätie dostatočné na zapnutie záťaže je od 2,4 do 15 V.

V pinoute sa zhodujú s mikroobvodmi UDN2580A a pokiaľ ide o vnútornú štruktúru s mikroobvodmi UDN6118A, ďalšími mikroobvodmi tejto série - UDN2981 - UDN2984.

Ryža. 23.29. Štruktúra a pinout analógového multiplexerového čipu ADG408

Ryža. 23.28. Pinout a ekvivalentný čip UDN6118A

ADG408!ADG409 analógové multiplexory od Analog Device možno klasifikovať ako digitálne riadené viackanálové elektronické spínače. Prvý z multiplexerov (ADG408) je schopný prepínať jeden vstup (výstup) na 8 výstupov (vstupov), obr. 23.29. Druhý (ADG409) - prepína 2 vstupy (výstupy) na 4 výstupy (vstupy), obr. 23:30.

Maximálny uzavretý kľúč nepresahuje 100 ohmov a od napájacieho napätia mikroobvodu.

Mikroobvody môžu byť napájané z dvoj- alebo unipolárneho zdroja s napätím do ±25 V, pričom spínané signály v znamienku a amplitúde musia spadať do týchto rozsahov. Multiplexory sa vyznačujú nízkou spotrebou prúdu - až 75 µA. Limitná frekvencia spínaných signálov je 1 MHz.

Odolnosť proti zaťaženiu - nie menej ako 4,7 kOhm s kapacitou do 100 ηF.

Shustov M.A., Circuitry. 500 zariadení na analógových mikroobvodoch. - Petrohrad: Veda a technika, 2013. -352 s.