Сигналит однопереходный транзистор
При всем многообразии устройств автоматического управления их функции, в конечном итоге, сводятся к тому, дабы при трансформации контролируемого показателя (температуры, освещенности, текущего времени и т.д.) переводить аккуратные узлы из одного устойчивого состояния в второе. Часто с дополнением в виде прерывистого светового либо звукового сигнала. В большинстве случаев для этого употребляются группы биполярных полупроводниковых триодов, трудящихся в режиме усиления, или логические ячейки интегральных микросхем, выходы и входы которых охвачены эластичными обратными связями.
А ведь никак не нехорошие результаты возможно во многих случаях приобретать на более несложных устройствах с однопереходным транзистором.
Базой для того чтобы прибора помогает кристалл полупроводника — база (б) — с электронной проводимостью. На удаленных от центра гранях имеются токосъемные поверхности с выводами, условно именуемыми как база 1 (б1) и база 2 (б2). Между ними «пристроена» полупроводниковая область с дырочной проводимостью, именуемая эмиттером (э).
На стыке тут образуется р-п переход, владеющий выпрямительными (вентильными) особенностями.
Кристалл-база у «однопереходника» делится эмиттером на участки с сопротивлениями соответственно Rб1 и Rб2 (межбазовое сопротивление Rб1б2 образовывает пара кОм). По причине того, что вентильные особенности у этих участков (особенно на протяжении работы) различаются и достаточно значительно, этот транзистор именуется еще и двухбазовым диодом.
Из анализа эквивалентной электрической схемы однопереходного транзистора нетрудно видеть следующее: с поступлением напряжения Uб1б2 на выводы баз оно будет распределяться в кристалле так, что на участке Rб1 начнёт запираться p-n переход. В случае если же на прибор подавать дополнительное напряжение Uэб1, неспешно увеличивая его номинал, то в момент, в то время, когда Uэб1 начинает быть больше URб1, p-n переход вмиг делается проводящим.
В противном случае говоря, с притоком зарядов в область базы 1 скачком значительно уменьшается сопротивление Rб1. По аналогии с электромеханическим реле, это электронное «замыкание контактов».
Принципиальная электрическая схема электронного квартирного ключа и самодельная конструкция на ее базе.
Выключается однопереходный транзистор при уменьшении тока эмиттера до отметки Iвыкл, пара превышающего Iвкл. Порог этого срабатывания возможно изменять, варьируя напряжения на электродах «э» и «б2».
Пожалуй, самой распространенной серией однопереходного транзистора есть КТ117. Любой из входящих в нее устройств имеет железный корпус с язычком на донце, облегчающим ориентирование в выводах. Электрические параметры у этих транзисторов фактически однообразные.
Исключение образовывает только межбазовое сопротивление Rб1б2 величина которого у КТ117А и КТ117Б находится в диапазоне от 4 до 9 кОм, тогда как у КТ117В и КТ117Г — 8—2 кОм.
О том, как простой получается принципиальная электрическая схема генератора последовательности импульсов при применении в ней однопереходного транзистора, возможно делать выводы по рисунку.
Все «ужато до предела» и трудится так, что совместно с нагрузкой — катушкой индуктивности L1 преобразовывается в необычный электронный ключ для скрытной подачи (скажем, через входную дверь квартиры) условного сигнала или открывания самого замка, в случае если защелка у него сдвигается электромагнитом. Последний «оживляется» особым устройством с такой же, как у названного ключа, катушкой.
Упрощенная структура, эквивалентная схема, типовая вольт-амперная черта, условное изображение и конструктивное оформление однопереходного транзистора.
Принцип работы электронного квартирного ключа несложной. При замыкании кнопки SB1 ток от гальванической батареи GB1 проходит по цепи R1C1C2, заряжая конденсаторы.
Напряжение URб1 по включению устройства выше Uэб1, и p-n переход будет закрыт.
Но по мере заряда конденсаторов напряжение на них и эмиттере возрастет так, что в некий момент p-n переход станет токопроводящим. Тут же через него, участок б1 и катушку отправится электрический импульс.
В следствии напряжение Uэб1 снизится, транзистор выключится, а в конденсаторах начнется накопление новой порции зарядов.
Импульсы тока, появляющиеся при протекании рассмотренных выше процессов, создают благодаря L1 электромагнитное поле, которое индуцирует в катушке приемного устройства переменную ЭДС. Последнюю возможно подавать на любой усилитель звуковой частоты с последующим выходом на динамик.
При таком варианте применения самодельного устройства в схеме достаточно иметь вместо двух конденсаторов один, емкостью порядка 0,047 мкФ.
Вариант принципиальной электрической схемы и топология печатной платы устройства-посредника между электронным электромагнитной защёлкой и квартирным ключом дверного замка; нумерация радиодеталей продолжает оцифровку, использованную на прошлом рисунке.
Вероятное схемное ответ самодельного датчика-сигнализатора разряженности аккумуляторных батарей.
Резисторы для данного ключа самые популярные — МЛТ-0,125. Конденсаторы также не дефицитные, КЛС. А в качестве источника электричества GB1 подойдет батарея гальванических элементов 6PLF22 (типа отечественной «Кроны»).
Выключатель электропитания самодельный.
Катушка L1 наматывается проводом ПЭВ2-0.15 внавал до заполнения каркаса, размещаемого в одной из чашек броневого сердечника из феррита 600НН диаметром порядка 9 мм. Ну а SB 1 выполняется из полосы упругой (гартованной) латуни. Ее предварительно отогнутый под углом 90° финиш жестко крепится к футляру электронного квартирного ключа. Наряду с этим получается упругий Г-образный кронштейн.
Снабженный пластмассовой, выступающей из корпуса штыревой кнопкой, он обязан при нажиме образовывать контакт с плюсовым выводом гальванической батареи.
Дабы дверной замок подчинялся электронному ключу, требуется устройство-посредник, принципиальная электрическая схема которого может иметь вид, изображенный на рисунке. Используемая тут нумерация подробностей продолжает начатую ранее оцифровку.
Наведенная в катушке L2 (полем от L1) ЭДС поступает на базу транзистора VT2. Усиленные этим каскадом колебания переменного тока приоткрывают полупроводниковый триод VTЗ, в эмиттерной нагрузке которого находится VT4. Причем часть многократно усиленного сигнала снимается с коллектора VT3 и по окончании выпрямления диодами VD1, VD2 снова поступает на базу VT3, создавая постоянное отпирающее смещение.
Главные электрические параметры однопереходных транзисторов самый распространенной серии КТ117
Следствием значительного возрастания тока в цепи коллектор — эмиттер транзистора VT3 есть отпирание замечательного биполярного триода VT4, нагрузкой которого помогает обмотка реле К1, шунтируемая (чтобы не было так именуемого дребезга) диодом VD3 в обратном направлении.
Срабатывая, данное реле легко включает электромагнитную замочную защелку, поскольку его контакты вычислены на коммутацию постоянного тока силой до 3 А при напряжении до 30 В, и переменного (до 0,3 А, 220 В). Но направляться иметь в виду, что присоединять цепи электромагнита к бытовой осветительной сети обязан эксперт, прекрасно привычный с требованиями техники электробезопасности.
Как и в конструкции ключа, в рассмотренном устройстве-посреднике приемлемо применение резисторов МЛТ мощностью от 0,125 до 0,5 Вт. Конденсаторы желательны типа К50-6, реле — РЭС-6 РФО.452.107. Сборка выполняется на монтажной плате из 1,5-мм гетинакса либо стеклотекстолита.
Самодельная катушка L2 подобна катушке L1, не смотря на то, что допустима намотка и более узким проводом (число витков, помещаемых в чашку сердечника, возможно пара расширить). Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме, не должен быть больше нескольких миллиампер (в момент отпирания замка он возрастает до 0,15 А) — это понадобится при выборе сетевого адаптера.
Однопереходный транзистор возможно применять кроме этого в качестве несложного, но достаточно действенного датчика — сигнализатора понижения напряжения до наперед заданного порогового уровня. А также как устройство, в ценности которого уже успели удостовериться многие автолюбители, пуская двигатели при низких температурах.
Заслуженную популярность имеют датчики на базе однопереходных транзисторов и у обладателей земельных участков.
Так как фактически у садовода огородника и каждого-дачника припасены аккумуляторные батареи как источник электричества для освещения. Использование названных датчиков разрешает избежать разрядки аккумуляторная батарей до страшно низкого уровня, давая предупреждение световым либо звуковым знаком.
Собрать столь необходимое в хозяйстве устройство может любой по приведенной тут электрической схеме.
На страже напряжения на эмиттере однопереходного транзистора VT1 стоит стабилитрон КС156 (VD1), он снабжает четкое и надежное функционирование датчика-сигнализатора. Уровень его обычного срабатывания задается переменным резистором R2.
Питание — от источника контролируемого напряжения.
В то время, когда Uк понижается до заданного уровня (к примеру, до 9В), включается транзистор VT1. Наряду с этим на резисторе R3 появляется падение напряжения, отпирающее транзистор VT2. Быстро возрастающий коллекторный ток последнего заставляет вспыхивать светодиодный индикатор HL1 (электронный генератор звуковых сигналов либо электромагнитное реле, отключающее нагрузку от подсевшего аккумулятора).
Принципиальная электрическая схема и монтажная плата миниавтомата «Торжественная иллюминация».
Но нельзя не подчернуть, что создание порога срабатывания посредством стабилитрона годится лишь для контроля относительно замечательных источников. Так как сам датчик-сигнализатор расходует порядка 35 мА.
Практически на два порядка меньшую нагрузку возможно взять, используя в качестве стабилизирующего элемента переход база—эмиттер транзистора КТ363А в «обратном» включении (базой к одноименному электроду VT1). В этом случае номинал для резистора R1 направляться выбирать равным приблизительно 50 кОм. Коллекторную же цепь транзистора VT2 нужно будет питать не от источника контролируемого сигнала, а от «силовой» цепи.
Устанавливая порог срабатывания устройства, нужно временно заменить светодиод резистором любого мощности и типа, но в обязательном порядке сопротивлением 200 Ом. Указанный же на схеме номинал R4 соответствует пороговому напряжению 9 В; при его превышении нужно подобрать большее сопротивление, дабы не допустить перегрузки светодиода.
Однопереходный транзистор возможно применить и в качестве «задатчика ритма» для иных (с обеспечением дополнительных переключений) двухпозиционных аккуратных узлов. По такому принципу легко, к примеру, собрать мини-автомат, управляющий торжественной иллюминацией на новогодней елке. Работа однопереходного транзистора VT1 тут подобна электронному квартирному ключу.
Отличие только в том, что вместо катушки индуктивности в цепь базы б1 включен резистор R3.
Импульсы напряжения хорошей полярности, снимаемые с R3 в моменты включения VT1, поступают на управляющие электроды тринисторов VS1 и VS2, поочередно отпирая их и зажигая соответствующую группу светодиодов. Разглядим обстоятельнее, как это происходит.
Управляющие импульсы поступают в один момент на оба тринистора, один из которых в силу разброса черт включается первым.
Допустим, таким фаворитом делается VS1. Тогда левая (на рисунке) обкладка конденсатора С4 оказывается под нулевым потенциалом «неспециализированного» провода схемы, а правая, отделенная от него закрытым тринистором VS2, под напряжением источника питания. Как следствие этого начинается достаточно стремительное заряжание емкости (через сопротивление связанных между собой резистора и светодиодов).
Следующий импульс управления не оказывает влияния на уже открытый тринистор VS1, но отпирает VS2.
В следствии правая обкладка конденсатора С4 «садится» на нулевой потенциал «неспециализированного» провода, а потому, что заряд электроемкости неимеетвозможности изменяться скачком, на левой обкладке С4 и аноде VS1 выясняется отрицательное напряжение, которое основательно закрывает тринистор VS1.
Такое состояние не будет прекращаться, пока конденсатор перезаряжается (с трансформацией полярности на обратную), соответственно, и изменяется несколько «задействованных» светодиодов (прошлая меркнет до прихода следующего тактового импульса).
Работаяподобным образом, двух-позиционный прибор — триггер на тринисторах, коммутирующем конденсаторе С4 и однопереходном транзисторе станет в дальнейшем циклически переключать все из одного устойчивого состояния в второе.
Для сборки рассмотренного миниавтомата кроме указанных на принципиальной электрической схеме «однопереходника» КТ117А, тринисторов КУ103А и полупроводниковых светоиндикаторов серии АЛ307 требуются резисторы МЛТ с номинальной мощностью рассеивания 0,125 Вт и конденсаторы К53-14 (С1), КЛС (С2, С3), К73-16 (С4).
Причем для получения нарядной многокрасочной иллюминации наровне со светодиодами АЛ307Б возможно советовать применение модификаций с индексами В, Д, И в конце наименования. Тогда к красному свечению добавятся оранжевый, желтый и зеленый цвета.
Комбинируя полупроводниковые светоиндикаторы в собранном триггере, нельзя допускать, дабы неспециализированное потребление тока в любом из его плеч превышало 70 мА.
Достигается это подбором номиналов у резисторов, трудящихся совместно со связками светодиодов. Вариант монтажа печатной платы приводится на рисунке. В источнике питания мини-автомата «Торжественная иллюминация» смогут употребляться гальванические батареи типа 3R12, любая из которых дает на выходе напряжение 4,5 В.
Ю.
ПРОКОПЦЕВ
