Рис. 7.5. Трехдекадный счетчик событий.

- таймер типа 555; ИС2 - 3-декадный двоично-десятичный счетчик типа МС14553; ИС3 - преобразователь двоично-десятичного кода в 7-сег-м-ентный типа 4543 или МС14543; Д[ - маломощный выпрямительный диод; Ri - резистор 100 кОм, 0,25 Вт; R2, R3 - резистор 22 кОм, 0,25 Вт; Я4 - резистор 470 Ом, 0,25 Вт; Ci, С3, С4 - конденсатор 0,1 мкФ; С2 - конденсатор 0,01 мкФ; Кл2 - нормально разомкнутый кнопочный переключатель.

После этого отсчет происходит при каждом нажатии на кнопку «Отсчет». Схема счетчика сконструирована таким образом, что для получения каждого следующего отсчета (изменения выходного числа на единицу) необходимо отпустить и нажать кнопку. Иными словами, при удержании кнопки «Отсчет» в нажатом состоянии счет продолжаться не будет,

После того как схема будет собрана и готова к проверке, следует поставить переключатель К. Л1 в положение «Сброс» (т. е, «выключено»). При этом на трехзначном индикаторе, подключенном к схеме, ничего не воспроизводится. При переводе переключателя в положение «Вкл» на индикаторе должны воспроизвестись три нуля, которые остаются, пока не будет нажата кнопка «Отсчет», после чего на индикаторе появляется цифра «1». Далее при каждом нажатии кнопки показания индикатора должны возрастать на единицу, Для установки счетчика на нуль и возобновления отсчета необходимо на 1 - 2 с поставить переключатель Кл1 в положение «Сброс».

7.4. Простой цифровой секундомер

Для рассматриваемого здесь практического применения секундомером называется счетчик, который можно установить на нуль и держать в нулевом положении отсчета в течение любого периода времени. По истечении этого периода счетчик начинает отсчет с постоянной частотой до момента, пока другим переключателем не будет остановлен отсчет. При этом на индикаторе будет воспроизводиться величина истекшего периода времени.

частоты!

Кг f/МОм р

Вкл. f f/кОи

1+ П&гам П

Рис. 7.6. Трехдекадный секундомер.

- таймер типа 555; ИС2 - 3-декадный двоично-десятичный счетчик типа МС14553; ИС3 - преобразователь двоично-десятичного кода в 7-сег-меытный типа 4543 или МС14543; R1 - потенциометр 1 МОм; ri - резистор 100 кОм, 0,25 Вт; К3 - резистор 1 кОм, 0,25 Вт; R4, Rs - резистор 470 Ом, 0,25 Вт; С1 - электролитический конденсатор j0 мкФ, 35 В; С2 - конденсатор 0,0j мкФ; С3 - конденсатор 0,j мкФ

Такую работу секундомера довольно удовлетворительно выполняет схема на рис. 7.6. Этот счетчик не дает такой высокой точности, как часы-секундомер, но его вполне можно использовать для контроля времени при различных процессах, не требующих высокой точности.

Внимательный читатель, должно быть, заметит, что эта схема весьма похожа на схему трехдекадного счетчика со сбросом при включении электропитания, который показан на рис. 7.4. Действительно, обе схемы имеют много общего.

Как и все счетчики, описанные в данной главе, этот счетчик следует подключить к трехзначному индикатору, пог казанному на рис. 7.j. После сборки по схеме, показанной на рис. 7.6, необходимо переключатель Кл2 поставить в положение «Вкл», а переключатель Кл] - в положение «Выкл». При этом на индикаторе ничего не воспроизводится. Далее надо поставить переключатель Кл] в положение «Вкл», что производится в начале измерения какого-либо временного интервала. При этом на индикаторе будет происходить отсчет с нуля с постоянной частотой. Частота отсчета может регулироваться до необходимой величины с помощью регулятора частоты, например с периодичностью j с для секундометрирования.

При переходе переключателя Кл2 в положение «Стой» отсчет должен немедленно прекратиться. Этот перевод переключателя производится в момент окончания контролируемого процесса. При измерении другого временного интервала отсчет возобновляется.

Следует учесть, что такой секундомер использовать несколько сложнее, чем обычный. Было бы удобнее иметь три кнопки различного назначения: одну - для установки счетчика на нуль, другую - для запуска отсчета и третью - для остановки отсчета. Для этого нужно ввести дополнительные схемы, что выходит за рамки данной книги.

Как было сказано выше, секундомер может считать до 999 с, если с помощью регулятора частоты в счетчике установлена частота отсчета j Гц. Секундомер можно использовать также для отсчета с точностью до 0,j с при установке регулятора на частоту отсчета j0 Гц. При этом счетчик опять же будет отсчитывать от 000 до 999, однако правая цифра теперь будет показывать время с дискретностью 0,1, т. е., иными словами, секундомер измеряет временные интервалы от 0 до 99,9 с.

Между прочим, если радиолюбитель хочет воспроизводить на индикаторе И1 точку, разделяющую единицы и десятые доли числа, необходимо его вывод индикации разделительной точки подключить к отрицательной клемме источника питания («земля») через резистор с сопротивлением j50 Ом. Таким путем можно воспроизводить разделительную точку в любом месте получаемых трехзначных чисел.

Глава 8

УСИЛИТЕЛИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

В обычном представлении низкочастотный усилитрль представляет собой устройство, которое повышает напряжение, ток или мощность низкочастотных электрических сигналов. Существуют разные мнения относительно диапазона частот низкочастотных сигналов, однако для устройств, описанных в данной книге, выбран диапазон частот, воспринимаемый человеком, т. е. от 5 Гц до 15 кГц.

Радиолюбитель может найти усилители низкой частоты (УНЧ), как части других устройств, описанных в разных главах данной книги. То, что он узнает о низкочастотных схемах в этой главе, может помочь ему в дальнейшем при изучении, модификации и усовершенствовании других устройств.

8.1. Наиболее общая проблема, связанная с УНИ низкой частоты

Разработчики электронных устройств, начинающие радиолюбители, а вместе с ними и опытные специалисты по электронике часто сталкиваются с проблемой самовозбуждения усилителей низкой частоты

Многие радиолюбители хорошо знают, что происходит при оборудовании какого-либо помещения акустической системой. После подключения всех микрофонов и громкоговорителей к электронному усилителю, включения его и поворота регулятора усиления раздается пронзительный звук, т. е. усилитель переходит в автоколебательный режим в результате возникновения обратной связи.

Это явление характерно не только для акустических систем в больших аудиториях, но и может возникать в небольших устройствах, собираемых радиолюбителем. Что касается акустических систем, то в них самовозбуждение возникает в результате того, что звук частично попадает в микрофон, усиливается и поступает с более высокой мощностью в громкоговоритель. Далее этот же звук снова попадает в микрофон, еще более усиливается и опять с еще большей мощностью направляется в громкоговоритель. Таким образом сигнал многократно усиливается, что приводит к возникновению пронзительных звуков,

Для исключения подобной обратной связи существуют два способа. Один из них заключается в снижении коэффициента усиления УНЧ, что понижает звучание громкоговорителя до уровня, не влияющего на работу микрофона. Другим способом является такое изменение взаимного положения микрофона и громкоговорителя, при котором звук из громкоговорителя не попадает в микрофон. В обоих случаях основпая идея заключается в том, чтобы прервать обратную связь, вызывающую самовозбуждение усилителя.

Аналогичная проблема может возникнуть у радиолюбителя при сборке небольших усилительных устройств. Если ми-крофон будет находиться слишком близко к громкоговорителю или если коэффициент усиления усилителя будет выбран слишком большим, то может возникнуть тот же пронзительный звук.

Однако практически самовозбуждение усилителя возникает не только при подключении к нему микрофона или громкоговорителя. Оно может также создаваться и самой проводкой усилителя. В этом случае принцип самовозбуждения тот же, но источник его уже другой.

Внутрисхемное самовозбуждение создает иногда высокотональные звуки, но часто они имеют характер стрекотания, и похожи на звуки, возникающие при работе двигателя моторной лодки, т. е. низкочастотные пульсации.

Одной из самых общих причин внутрисхемного самовозСуждения является низкая мощность источника питания. Ра« диолюбитель, должно быть, заметил, что портативные радиоприемники начинают издавать пронзительные звуки как раз перед полной разрядкой батарей.

Другой возможной причиной внутрисхемного самовозбуждения является использование слишком длинных проводников. При этом колебания, создаваемые проводником, по которому проходит низкочастотный сигнал, могут попадать через воздушный зазор на более чувствительные элементы схемы. В результате возникает обратная связь, вызывающая автоколебания в усилителе.

Однако существуют случаи, когда приходится использовать в услителях длинные проводники, например для подключения к усилителю дистанционно-устанавливаемого микрофона. Если такой длинный проводник вызывает самовозбуждение, его надо заменить на экранированный провод. Именно поэтому в продаваемых акустических системах микрофонные провода имеют обычно металлическую экранировку.

Усилители, рассматриваемые в данной главе, сконструированы таким образом, чтобы уменьшить возможность возникновения внутрисхемного самовозбуждения. Но даже с учетом этого радиолюбитель может все же столкнуться о возбуждением схем. В этом случае следует изменить взаимное расположение микрофона, и громкоговорителя. Если такая мера не помогает, необходимо насколько можно укоротить длинные проводники. И уж если это тоже не дает эффекта, то следует последовательно перебрать все проводники, пока не будет найден один или два проводника, перемещение которых влияет на тон или громкость автоколебаний. Тогда устранение самовозбуждения достигается путем изменения длины или положения этих проводников.