Ośla łączka

105
Ćwiczenie 12
A5
Uniwersalny sygnalizator drzwiowy
Opóźnienie i skracanie impulsów
Warto wykonać układ według rysunku
22 (nie zapomnij o końcówkach zasila−
nia). Jeśli posiadasz zestawy do po−
przednich ćwiczeń, masz też kontak−
tron. Umieść kontaktron na futrynie,
a mały magnes na drzwiach tak, by
kontaktron rozwierał styki po otwarciu,
a nawet uchyleniu drzwi. Zamiast kon−
taktronu możesz wykorzystać jakiś in−
ny łącznik, w ostateczności nawet wła−
snej konstrukcji. W modelu pokaza−
nym na fotografii 20 zastosowałem
zwykły przycisk.
W stanie spoczynku (gdy drzwi są zam−
knięte) styk jest zwarty i sygnalizator
milczy. Otwarcie drzwi wywoła krótki
impuls dźwiękowy, sygnalizujący, że
ktoś wchodzi. Czas tego impulsu wyzna−
czony jest przez R3, C2. Gdy drzwi po−
zostaną otwarte zbyt długo, po upływie
czasu wyznaczonego przez R4, C3 sy−
gnalizator włączy brzęczyk na stałe.
Dźwięk brzęczyka piezo (z generato−
rem) będzie wtedy modulowany prze−
biegiem z dodatkowego generatora
z elementami R6, R7, C4. Możesz śmia−
ło zmieniać wartości kondensatora C2
(22nF...1µF), by regulować czas krótkie−
go sygnału, oraz C3 (2,2µF...220µF), by
regulować czas opóźnienia.
Taki uniwersalny sygnalizator drzwio−
wy znajdzie praktyczne zastosowanie nie
tylko w sklepach i warsztatach, ale także
przy drzwiach wejściowych w domach
prywatnych, gdzie będzie sygnalizował,
że ktoś wszedł, a także ostrzegał przed
ciągłym otwarciem drzwi, co jest ważne
zwłaszcza w okresie zimowym.
Ćwiczenie 13
Ośla łączka
Rys. 22
Fot. 20
Syrena alarmowa z głośnikiem
Celowo najpierw, w ćwiczeniu 11, za−
proponowałem Ci budowę syreny alar−
mowej z membraną piezo. Syreny takie
mają liczne zalety, głównie mały pobór
prądu. Wcale nie znaczy to, że syreny
z klasycznymi głośnikami są gorsze. Za−
równo w samochodowych, jak i stacjo−
narnych instalacjach alarmowych często
stosowane są syreny z głośnikami.
Rys. 23
Elektronika dla Wszystkich
A5
Ośla łączka
Zawsze są to tak zwane głośniki tubo−
we, które wprawdzie dają dźwięk o nie−
zbyt dobrej jakości, ale za to przy tej sa−
mej mocy dają dźwięk dużo głośniejszy
niż zwykłe głośniki. Być może nie masz
pod ręką głośnika tubowego. Jeśli jed−
BIBLIOTECZKA PRAKTYKA • BIBLIOTECZKA PRAKTYKA
Fot. 21
nak znajdziesz gdzieś jakikolwiek gło−
śnik o większej mocy, możesz wypróbo−
wać układ z rysunku 23. Moc głośnika
nie powinna być mniejsza niż 10W, jeśli
ma on rezystancję 4Ω oraz 5W, jeśli ma
on 8Ω.
Uwaga! Taka syrena pobiera
ponad 1A prądu i musi być zasi−
lana ze źródła o odpowiedniej
wydajności, np. akumulatora. Na
pewno nie wystarczy mała bate−
ria czy zasilacz 12V/250mA.
Ja dołączyłem do układu po−
kazanego na fotografii 21 gło−
śnik tubowy i efekt był rewela−
cyjny. Potencjometr montażowy
100kΩ powala dobrać najbar−
dziej przeraźliwy ton. Jak poka−
zuje fotografia, model pracował
poprawnie nawet bez kondensa−
torów odsprzęgających zasilanie
(co wcale nie jest zachętą do po−
mijania tych kondensatorów).
Oczywiście taką syrenę możesz
zrealizować nieco inaczej, wy−
korzystując bramki NAND czy
106
NOR i stosując dwa, a nie trzy generato−
ry. Jeśli układ miałby znaleźć praktyczne
zastosowanie w jakimś systemie alarmo−
wym, wykorzystaj raczej układ z rysun−
ku 18 z głośnikiem w miejscu membra−
ny piezo z tym, że jako T1..T4 koniecz−
nie musisz zastosować darlingtony mocy
w obudowie TO−220 (np. BD649/BD650).
Efekt będzie piorunujący.
Na wszelki wypadek ostrzegam: nie
dołączaj do układów z tego ćwiczenia
kolumn z domowego zestawu audio.
W niesprzyjających warunkach możesz
uszkodzić głośniki (wysokotonowy
i średniotonowy).
Piotr Górecki
Informacje dotyczące zestawu
A05 do „Oslej łączki“ znajdują się
na stronie 80.
Biblioteczka praktyka
Podstawowe parametry układów CMOS
rodziny 4000
Dopuszczalne parametry graniczne (dotyczy napięć i prą−
dów podawanych z zewnątrz, które nie spowodują uszko−
dzenia i błędnego działania układów):
Zakres napięć zasilania (VDD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . −0,5...18V
Zakres napięć wejściowych i wyjściowych –0,5V...(VDD+0,5V)
Zakres prądów wejściowych . . . . . . . . . . . . . . . . . −10...+10mA
Moc strat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500mW
Temperatura przechowywania . . . . . . . . . . . . . . . . −65...+150oC
Temperatura pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . −40...+85oC
Parametry robocze:
Gwarantowany zakres napięć zasilania . . . . . . . . . . . . 3...18V
Spoczynkowy prąd zasilania (+25oC, VDD=10V)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 0,001µA max 1µA
Pobór prądu zależy liniowo od częstotliwości pracy. W stanie
spoczynku jest bliski zeru. Przy napięciu zasilania 10V i typo−
wym obciążeniu wyjścia pojemnością 50pF (pojemności mon−
tażowe i wejściowe następnych bramek) prąd zasilania przy
częstotliwości f wynosi w przybliżeniu:. . . . . I = 0,6µA/kHz * f
Prąd wejściowy. . . . . . . . . . . . . . . . typ. 0,00001µA, max 0,1µA
Napięcie progowe (przełączania) wejścia . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 0,5*VDD max (0,3*VDD...0,7*VDD)
Pojemność wejścia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . max 7,5pF
Czasy narastania i opadania zboczy na wyjściach:
VDD=5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 100ns
VDD=10V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 50ns
VDD=15V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 40ns
Czas propagacji (opóźnienie wejście/wyjście):
VDD=5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 125ns
VDD=10V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 50ns
VDD=15V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . typ. 40ns
Spoczynkowe napięcie wyjściowe (bez obciążenia):
stan L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . max 0,05V
stan H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . min (VDD−0,05V)
Wydajność prądowa i prąd zwarciowy wyjścia silnie zależą od
napięcia zasilania. Występuje też duży rozrzut wartości mię−
dzy egzemplarzami. Orientacyjne wartości prądów zwarcio−
wych wyjścia (+25oC) wynoszą:
Wyjście zwarte z szyną VSS − prąd wypływający:
VDD=5V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2mA
Elektronika dla Wszystkich
107
A5
Uwaga! Dla negatorów układu 4049 i buforów układu 4050
wydajność prądowa wyjść i prądy zwarciowe są kilkakrotnie
BIBLIOTECZKA PRAKTYKA • BIBLIOTECZKA PRAKTYKA
VDD=10V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12mA
VDD=15V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27mA
Wyjście zwarte z szyną VDD − prąd wpływający:
VDD=5V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5mA
VDD=10V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20mA
VDD=15V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35mA
Ośla łączka
• BIBLIOTECZKA PRAKTYKA
Elektronika dla Wszystkich