Chip logico. È composto da quattro elementi logici 2I-NOT. Ciascuno di questi elementi comprende quattro transistor ad effetto di campo, due a canale N - VT1 e VT2, due a canale P - VT3 e VT4. Due ingressi A e B possono avere quattro combinazioni di segnali di ingresso. Diagramma schematico e tabella della verità di un elemento del microcircuito mostrato di seguito.

Logica di funzionamento del K561LA7

Consideriamo la logica di funzionamento di un elemento del microcircuito . Se viene applicata una tensione di alto livello a entrambi gli ingressi dell'elemento, i transistor VT1 e VT2 saranno nello stato aperto e VT3 e VT4 saranno nello stato chiuso. Pertanto, l’output Q sarà basso. Se viene applicata una tensione di basso livello a uno qualsiasi degli ingressi, uno dei transistor VT1, VT2 sarà chiuso e uno tra VT3, VT4 sarà aperto. Ciò imposterà una tensione di alto livello sull'uscita Q. Lo stesso risultato, naturalmente, si verificherà se viene applicata una tensione di basso livello su entrambi gli ingressi del microcircuito K561LA7. Il motto dell'elemento logico AND-NOT è che zero in qualsiasi input dà uno in output.

Tabella della verità del microcircuito K561LA7

Pinout del chip K561LA7

Circuiti radio semplici per principianti

In questo articolo esamineremo diversi semplici dispositivi elettronici basati sui chip logici K561LA7 e K176LA7. In linea di principio, questi microcircuiti sono quasi uguali e hanno lo stesso scopo. Nonostante la leggera differenza in alcuni parametri, sono praticamente intercambiabili.

Brevemente sul chip K561LA7

I microcircuiti K561LA7 e K176LA7 sono quattro elementi 2I-NOT. Strutturalmente sono realizzati in una custodia di plastica nera con 14 pin. Il primo pin del microcircuito è contrassegnato come un segno (la cosiddetta chiave) sull'alloggiamento. Può essere un punto o una tacca. L'aspetto dei microcircuiti e delle piedinature è mostrato nelle figure.

L'alimentazione per i microcircuiti è di 9 Volt, la tensione di alimentazione viene fornita ai pin: il pin 7 è “comune”, il pin 14 è “+”.
Quando si installano i microcircuiti, è necessario prestare attenzione alla piedinatura; l'installazione accidentale di un microcircuito "al rovescio" lo danneggerà. Si consiglia di saldare i microcircuiti con un saldatore con una potenza non superiore a 25 watt.

Ricordiamo che questi microcircuiti erano chiamati "logici" perché hanno solo due stati: "zero logico" o "uno logico". Inoltre, al livello “uno” è implicita una tensione prossima alla tensione di alimentazione. Di conseguenza, quando la tensione di alimentazione del microcircuito stesso diminuisce, il livello dell'“Unità Logica” sarà inferiore.
Facciamo un piccolo esperimento (Figura 3)

Innanzitutto, trasformiamo l'elemento del chip 2I-NOT in semplicemente NOT collegando gli ingressi per questo. Collegheremo un LED all'uscita del microcircuito e forniremo tensione all'ingresso attraverso un resistore variabile, controllando la tensione. Affinché il LED si accenda, è necessario ottenere una tensione pari a “1” logico all'uscita del microcircuito (questo è il pin 3). Puoi controllare la tensione utilizzando qualsiasi multimetro impostandolo sulla modalità di misurazione della tensione CC (nel diagramma è PA1).
Ma giochiamo un po 'con l'alimentazione: prima colleghiamo una batteria da 4,5 V. Poiché il microcircuito è un inverter, quindi, per ottenere un “1” all'uscita del microcircuito, è necessario, al contrario, applicare uno "0" logico all'ingresso del microcircuito. Pertanto, inizieremo il nostro esperimento con il "1" logico, ovvero il cursore del resistore dovrebbe trovarsi nella posizione superiore. Ruotando il cursore del resistore variabile, aspettiamo che il LED si accenda. La tensione sul motore a resistore variabile, e quindi all'ingresso del microcircuito, sarà di circa 2,5 Volt.
Se colleghiamo una seconda batteria otterremo 9 Volt, ed in questo caso il LED si accenderà quando la tensione in ingresso sarà di circa 4 Volt.

Qui, tra l'altro, è necessario fare una piccola precisazione: È molto probabile che nel tuo esperimento ci siano altri risultati diversi da quelli sopra indicati. Non c'è nulla di sorprendente in questo: in primo luogo, non esistono due microcircuiti completamente identici e i loro parametri saranno comunque diversi, in secondo luogo, un microcircuito logico può riconoscere qualsiasi diminuzione del segnale di ingresso come uno "0" logico, e nel nostro caso abbiamo abbassato la tensione di ingresso di due volte e, in terzo luogo, in questo esperimento stiamo cercando di forzare il microcircuito digitale a funzionare in modalità analogica (ovvero, il nostro segnale di controllo passa senza intoppi) e il microcircuito, a sua volta, funziona come dovrebbe - quando raggiunta una certa soglia, ripristina istantaneamente lo stato logico. Ma questa stessa soglia può differire per diversi microcircuiti.
Tuttavia, l'obiettivo del nostro esperimento era semplice: dovevamo dimostrare che i livelli logici dipendono direttamente dalla tensione di alimentazione.
Ancora una sfumatura: questo è possibile solo con i microcircuiti della serie CMOS che non sono molto critici per la tensione di alimentazione. Con i microcircuiti della serie TTL le cose sono diverse: la potenza gioca un ruolo enorme in essi e durante il funzionamento è consentita una deviazione non superiore al 5%

Bene, la breve conoscenza è finita, passiamo alla pratica...

Relè temporizzato semplice

Lo schema del dispositivo è mostrato nella Figura 4. L'elemento del microcircuito qui è incluso nello stesso modo dell'esperimento sopra: gli ingressi sono chiusi. Mentre il pulsante S1 è aperto, il condensatore C1 è carico e non scorre corrente. Tuttavia, l'ingresso del microcircuito è collegato anche al filo “comune” (tramite il resistore R1) e quindi all'ingresso del microcircuito sarà presente uno “0” logico. Poiché l'elemento del microcircuito è un inverter, ciò significa che l'uscita del microcircuito risulterà essere un "1" logico e il LED si accenderà.
Chiudiamo il pulsante. All'ingresso del microcircuito apparirà un “1” logico e, quindi, l'uscita sarà “0”, il LED si spegnerà. Ma quando il pulsante è chiuso, il condensatore C1 si scaricherà immediatamente. Ciò significa che dopo aver rilasciato il pulsante, inizierà il processo di carica nel condensatore e mentre continua, la corrente elettrica lo attraverserà mantenendo il livello logico “1” all'ingresso del microcircuito. Cioè, si scopre che il LED non si accenderà finché il condensatore C1 non sarà carico. Il tempo di carica del condensatore può essere modificato selezionando la capacità del condensatore o modificando la resistenza del resistore R1.

Schema due

A prima vista, è quasi uguale al precedente, ma il pulsante con il condensatore di temporizzazione si accende in modo leggermente diverso. E funzionerà anche in modo leggermente diverso: in modalità standby il LED non si accende, quando il pulsante è chiuso, il LED si accenderà immediatamente, ma si spegnerà dopo un ritardo.

Lampeggiatore semplice

Se accendiamo il microcircuito come mostrato in figura, otterremo un generatore di impulsi luminosi. In realtà, questo è il multivibratore più semplice, il cui principio di funzionamento è stato descritto in dettaglio in questa pagina.
La frequenza degli impulsi è regolata dal resistore R1 (è possibile anche impostarlo su variabile) e dal condensatore C1.

Lampeggiatore controllato

Modifichiamo leggermente il circuito del lampeggiatore (che era sopra nella Figura 6) introducendovi un circuito di un relè temporizzato a noi già familiare: il pulsante S1 e il condensatore C2.

Cosa otteniamo: con il pulsante S1 chiuso, l'ingresso dell'elemento D1.1 sarà logico "0". Questo è un elemento 2I-NOT e quindi non importa cosa succede al secondo ingresso: l'uscita sarà in ogni caso "1".
Questo stesso "1" andrà all'input del secondo elemento (che è D1.2) e questo significa che uno "0" logico si troverà saldamente all'output di questo elemento. In tal caso il LED si accenderà e resterà acceso fisso.
Non appena rilasciamo il pulsante S1, il condensatore C2 inizia a caricarsi. Durante il tempo di ricarica, la corrente lo attraversa mantenendo il livello logico "0" sul pin 2 del microcircuito. Non appena il condensatore viene caricato, la corrente che lo attraversa si interromperà, il multivibratore inizierà a funzionare nella sua modalità normale: il LED lampeggerà.
Anche nello schema seguente viene presentata la stessa catena, ma viene accesa in modo diverso: quando si preme il pulsante, il LED inizierà a lampeggiare e dopo qualche tempo si accenderà costantemente.

Cigolio semplice

Non c'è nulla di particolarmente insolito in questo circuito: sappiamo tutti che se si collega un altoparlante o un auricolare all'uscita di un multivibratore, inizierà a emettere suoni intermittenti. Alle basse frequenze sarà solo un "ticchettio" mentre alle frequenze più alte sarà un cigolio.
Per l’esperimento è di maggior interesse lo schema riportato di seguito:

Anche in questo caso c'è il familiare relè temporale: chiudiamo il pulsante S1, lo apriamo e dopo un po' il dispositivo inizia a emettere un segnale acustico.

Viene fornito un diagramma schematico di un semplice relè fotografico fatto in casa su un microcircuito della serie K561. Il fotorelè è progettato per accendere l'illuminazione al calar della notte e spegnerla all'alba. Il fototransistor FT1 funge da sensore del livello di luce naturale.

La corrente viene fornita alla lampada attraverso uno stadio di commutazione che utilizza transistor di commutazione ad effetto di campo ad alta tensione, che funzionano in modo simile a un interruttore meccanico. Pertanto, la lampada può essere basata su una lampada a incandescenza o su qualsiasi lampada a risparmio energetico (LED, fluorescente). L'unica limitazione è che la potenza della lampada non deve essere superiore a 200 W.

Circuito relè fotografico

Nello stato iniziale, quando è buio, il condensatore C1 è carico. L'output dell'elemento D1.3 è uno. Apre i transistor ad effetto di campo VT2 e VTZ e attraverso di essi viene fornita una tensione alternata di 220 V alla lampada H1. Il resistore R5 limita la corrente di carica della capacità di gate dei transistor ad effetto di campo.

Riso. 1. Schema schematico di un relè fotografico fatto in casa sul microcircuito K561LA7.

Quando la luce, la resistenza emettitore-collettore del fototransistor FT1 diminuisce (si apre). La tensione sugli ingressi D1.1 collegati insieme è uguale a zero logico. L'uscita D1.1 è una.

Il transistor VT1 apre e scarica il condensatore C1 attraverso il resistore R3, che limita la corrente di scarica di C1. La tensione sugli ingressi D1.2 collegati insieme scende allo zero logico. Sull'uscita D1.2 appare uno zero logico. I transistor VTZ e VT2 sono chiusi, quindi alla lampada non viene fornita tensione.

Dopo la successiva diminuzione dell'illuminazione, la resistenza emettitore-collettore FT1 aumenta (il fototransistor si chiude). Attraverso R1, una tensione logica viene fornita agli ingressi dell'elemento D1.1 collegati insieme. L'uscita D1.1 è zero, quindi il transistor VT1 si chiude.

Ora il condensatore C1 inizia a caricarsi lentamente attraverso R4. Dopo un po 'di tempo (1,5-2 minuti), la tensione su di esso raggiunge l'unità logica. All'uscita D1.3 la tensione aumenta a quella logica. I transistor VT2 e VTZ si aprono e la lampada si accende.

A causa del ritardo causato dalla carica del condensatore da C1 a R4, il circuito non risponde a un aumento brusco e a breve termine dell'illuminazione, che può verificarsi, ad esempio, a causa dell'influenza dei fari di un'auto che passa nella zona di visibilità di FT1.

Il circuito logico è alimentato da una sorgente basata sul diodo VD4 e sullo stabilizzatore parametrico VD1-R6. Il condensatore C2 attenua le increspature. L'elemento più pericoloso nel circuito è il resistore R6.

Riduce notevolmente la tensione e la potenza. Durante l'installazione si consiglia di non tagliare i suoi conduttori, ma di piegare e installare la resistenza in modo che il suo corpo sia sopra la scheda e sopra l'intera installazione. Cioè in modo che non vi siano condizioni di danneggiamento ad altre parti attraverso polvere o umidità.

Parti e PCB

Quando il consumo energetico della lampada non supera i 200 W, i transistor VT2 e VTZ non necessitano di radiatori. Puoi anche lavorare con una lampada con una potenza fino a 2000 W, ma con radiatori appropriati per questi transistor.

Il circuito è assemblato su un circuito stampato in miniatura mostrato in figura.

Riso. 2. Circuito stampato per un circuito relè fotografico fatto in casa.

Invece del fototransistor L-51P3C, è possibile utilizzare un altro fototransistor, nonché un fotoresistore o un fotodiodo in connessione inversa (anodo anziché emettitore, catodo anziché collettore).

In ogni caso, la resistenza R1 deve essere selezionata in modo tale che il circuito funzioni in modo affidabile (nel caso di un fotodiodo, la resistenza R1 dovrà essere notevolmente aumentata e con una fotoresistenza la sua resistenza dipenderà dalla resistenza nominale del fotoresistore ).

• Microcircuito D1 - K561LE5 o K561LA7, nonché K176LE5, K176LA7 o analoghi importati come CD4001, CD4011.
• Transistor KT3102 - qualsiasi simile.
• I transistor IRF840 possono essere sostituiti con BUZ90 o altri analoghi, nonché con KP707B - G domestico.
• Il diodo zener KS212Zh può essere sostituito con qualsiasi diodo zener da 10-12V.
• I diodi 1N4148 possono essere sostituiti con qualsiasi KD522, KD521. Diodo raddrizzatore
• 1N4004 può essere sostituito con 1N4007 o KD209.
• Tutti i condensatori devono avere una tensione di almeno 12V.

Impostare

L'intera configurazione del circuito del fotorelè si riduce alla configurazione del fotosensore selezionando la resistenza R1. Se si desidera o è necessario modificare rapidamente l'impostazione, questo resistore può essere sostituito con uno variabile.

L'installazione spaziale del fotorelè e della lampada gioca un ruolo importante. È necessario assicurarsi che il fotorelè, cioè il fototransistor, sia posizionato lontano dalla luce diretta della lampada. Ad esempio, se la lampada si trova sotto una tettoia opaca, FT 1 dovrebbe trovarsi da qualche parte sopra questa tettoia.

Schema di un metal detector semplice ed economico basato sul chip K561LA7, noto anche come CD4011BE. Anche un radioamatore alle prime armi può assemblare questo metal detector con le proprie mani, ma nonostante l'ampiezza del circuito, ha caratteristiche abbastanza buone. Il metal detector è alimentato da una corona regolare, la cui carica durerà a lungo, poiché il consumo energetico non è elevato.

Il metal detector è assemblato su un solo chip K561LA7 (CD4011BE), che è abbastanza comune ed economico. Per la configurazione è necessario un oscilloscopio o un frequenzimetro, ma se si assembla correttamente il circuito, questi dispositivi non saranno affatto necessari.

Circuito del rilevatore di metalli

Sensibilità del metal detector

Per quanto riguarda la sensibilità, non è abbastanza male per un dispositivo così semplice, ad esempio, vede una lattina di metallo da un barattolo a una distanza massima di 20 cm, una moneta con un valore nominale di 5 rubli, fino a 8 cm. viene rilevato un oggetto metallico, si sentirà un tono in cuffia, più la bobina è vicina all'oggetto, più forte sarà il tono. Se l'oggetto ha un'area vasta, ad esempio una botola di una fogna o una padella, la profondità di rilevamento aumenta.

Componenti del rilevatore di metalli

• È possibile utilizzare qualsiasi transistor a bassa frequenza e basso consumo, come quelli su KT315, KT312, KT3102 o i loro analoghi stranieri VS546, VS945, 2SC639, 2SC1815
• Il microcircuito è K561LA7, può essere sostituito con un analogico CD4011BE o K561LE5
• Diodi a bassa potenza come kd522B, kd105, kd106 o analoghi: in4148, in4001 e simili.
• I condensatori da 1000 pF, 22 nF e 300 pF dovrebbero essere ceramici o, meglio ancora, in mica, se disponibili.
• Resistenza variabile da 20 kOhm, è necessario prenderla con l'interruttore o con l'interruttore separatamente.
• Filo di rame per bobina, adatto per PEL o PEV con diametro 0,5-0,7 mm
• Le cuffie sono normali, a bassa impedenza.
• La batteria è da 9 volt, la corona è abbastanza adatta.

Qualche informazione:

La scheda del metal detector può essere inserita in una custodia di plastica da macchine automatiche, puoi leggere come realizzarla in questo articolo:. In questo caso è stata utilizzata una scatola di giunzione))

Se non confondi i valori delle parti, se saldi correttamente il circuito e segui le istruzioni per avvolgere la bobina, il metal detector funzionerà immediatamente senza alcuna impostazione speciale.

Se, quando si accende il metal detector per la prima volta, non si sente un cigolio nelle cuffie o un cambiamento di frequenza durante la regolazione del regolatore "FREQUENZA", è necessario selezionare una resistenza da 10 kOhm in serie al regolatore e/o un condensatore in questo generatore (300 pF). Pertanto, rendiamo uguali le frequenze dei generatori di riferimento e di ricerca.

Quando il generatore è eccitato, compaiono fischi, sibili o distorsioni, saldare un condensatore da 1000 pF (1nf) dal sesto pin del microcircuito alla custodia, come mostrato nello schema.

Utilizzando un oscilloscopio o un frequenzimetro, osserva le frequenze del segnale sui pin 5 e 6 del microcircuito K561LA7. Raggiungere la loro uguaglianza utilizzando il metodo di aggiustamento sopra descritto. La frequenza operativa dei generatori può variare da 80 a 200 kHz.

È necessario un diodo protettivo (qualsiasi a bassa potenza) per proteggere il microcircuito se, ad esempio, si collega la batteria in modo errato, e ciò accade abbastanza spesso.))

Bobina del rilevatore di metalli

La bobina viene avvolta con filo PEL o PEV da 0,5-0,7 mm su un telaio, il cui diametro può variare da 15 a 25 cm e contiene 100 spire. Minore è il diametro della bobina, minore è la sensibilità, ma maggiore è la selettività di piccoli oggetti. Se intendi utilizzare un metal detector per cercare metalli ferrosi, è meglio realizzare una bobina di diametro maggiore.

La bobina può contenere da 80 a 120 spire; dopo l'avvolgimento è necessario avvolgerla strettamente con nastro isolante come mostrato nello schema sottostante.

Ora devi avvolgere un foglio di alluminio sottile attorno alla parte superiore del nastro isolante, andrà bene un foglio di carta alimentare o un foglio di cioccolato. Non è necessario avvolgerlo completamente, ma lasciare un paio di centimetri, come mostrato di seguito. Tieni presente che la pellicola viene avvolta con cura, è meglio tagliare strisce uniformi larghe 2 centimetri e avvolgere la bobina come un nastro isolante.

Ora avvolgi di nuovo saldamente la bobina con del nastro isolante.

La bobina è pronta, ora puoi fissarla al telaio dielettrico, creare un'asta e assemblare il tutto in un mucchio. L'asta può essere saldata da tubi e raccordi in polipropilene con un diametro di 20 mm.

Per collegare la bobina al circuito è adatto un filo con doppia schermatura (schermo al corpo), ad esempio quello che collega un televisore ad un lettore DVD (audio-video).

Come dovrebbe funzionare un metal detector

Quando è acceso, utilizzare il controllo “frequenza” per impostare un ronzio a bassa frequenza nelle cuffie; avvicinandosi al metallo, la frequenza cambia.

La seconda opzione, per evitare ronzii nelle orecchie, è impostare i battiti su zero, cioè combinare due frequenze. Poi ci sarà silenzio nelle cuffie, ma non appena avviciniamo la bobina al metallo, la frequenza del generatore di ricerca cambia e nelle cuffie appare un cigolio. Quanto più vicino al metallo, tanto più alta è la frequenza nelle cuffie. Ma la sensibilità con questo metodo non è eccezionale. Il dispositivo reagirà solo quando i generatori sono fortemente stonati, ad esempio quando vengono avvicinati al coperchio di un barattolo.

Posizione delle parti DIP sulla scheda.

Posizione delle parti SMD sulla scheda.

Assemblaggio scheda rilevatore di metalli

Sulla base del microcircuito K561LA7, è possibile assemblare un generatore che può essere utilizzato in pratica per generare impulsi per qualsiasi sistema, oppure gli impulsi, dopo l'amplificazione tramite transistor o tiristori, possono controllare dispositivi di illuminazione (LED, lampade). Di conseguenza, su questo chip è possibile assemblare una ghirlanda o luci di marcia. Più avanti nell'articolo troverai uno schema elettrico per il collegamento del microcircuito K561LA7, un circuito stampato con la posizione degli elementi radio su di esso e una descrizione di come funziona l'assemblaggio.

Il principio di funzionamento della ghirlanda sul microcircuito KA561 LA7

Il microcircuito inizia a generare impulsi nel primo dei 4 elementi 2I-NOT. La durata dell'impulso luminoso del LED dipende dal valore del condensatore C1 per il primo elemento e, rispettivamente, C2 e C3 per il secondo e il terzo. I transistor sono in realtà "interruttori" controllati; quando la tensione di controllo viene fornita dagli elementi del microcircuito alla base, quando si aprono, passano la corrente elettrica dalla fonte di alimentazione e alimentano le catene di LED.
L'alimentazione è fornita da un alimentatore da 9 V, con una corrente nominale di almeno 100 mA. Se installato correttamente, il circuito elettrico non necessita di regolazioni ed è immediatamente operativo.

Designazione degli elementi radio nella ghirlanda e loro classificazione secondo il diagramma sopra

R1, R2, R3 3 mOhm - 3 pz.;
R4, R5, R6 75-82 Ohm - 3 pz.;
C1, C2, C3 0,1 uF - 3 pz.;
HL1-HL9 LED AL307 - 9 pz.;
Microcircuito D1 K561LA7 - 1 pz.;

La scheda mostra i percorsi di incisione, le dimensioni della textolite e la posizione degli elementi radio durante la saldatura. Per incidere la tavola è possibile utilizzare una tavola con rivestimento in rame su un lato. In questo caso, tutti e 9 i LED sono installati sulla scheda, se i LED sono assemblati in una catena - una ghirlanda e non montati sulla scheda, le sue dimensioni possono essere ridotte.

Caratteristiche tecniche del chip K561LA7:

Tensione di alimentazione 3-15 V;
- 4 elementi logici 2I-NOT.