М.А. Шустов
Еlektоr Elеctrоnics – журнал по радиоэлектронике, электронным компонентам и схемотехнике, предназначен для специалистов в области электроники, преподавателей и студентов вузов, издается с 1974 года. Ныне выходит на немецком (DE), английском (EN), французском (FR) и нидерландском (NL) языках. Содержание журналов на разных языках несколько различается. Журнал распространяется в 50 странах мира среди 250 тысяч читателей.
Журнал имеет свою собственную лабораторию, большинство опубликованных схем проверяются на работоспособность, и поэтому их смело можно рекомендовать для повторения.
Ниже рассмотрены наиболее простые и доступные для повторения схемы, опубликованные на страницах журнала за 2015 г.
FM-микропередатчик на основе емкостной трехточки, рис. 1, предложил Ханс-Норберт Гербиг. (2015. – № 1–2. – S. 56).
 |
| Рис. 1. |
Передатчик имеет минимальную мощность, что позволяет использовать его для трансляции на радиоприемник аудиосигналов в пределах 1–2 комнат. Уникальной особенностью этого портативного устройства является то, что частота его передачи стабилизирована кварцевым резонатором. Колебательный контур L1C1 в коллекторной цепи высокочастотного генератора настраивают на частоту гармоники кварцевого резонатора, попадающую в радиовещательный диапазон. L1 имеет индуктивность 0,22 мкГн, Конденсатор С1 – подстроечный, с максимальной емкостью до 10 пФ. Модулирующий аудиосигнал с микрофона, MP3-плеера и т.п. устройства от усилителя низкой частоты с полосой частот до 15 кГц через разделительный конденсатор подается на эмиттер транзистора T1.
Для увеличения радиуса приема к коллектору транзистора T1 можно подключить антенну. Передатчик работает от 1–2 NiCd аккумуляторов, его рабочую точку устанавливают регулировкой потенциометра Р1.
FM-микроприемник с генератором на основе емкостной трехточки того же автора (2015 – № 1–2. – S. 56–57), работающий в паре с описанным выше FM-микропередатчиком, показан на рис. 2.
 |
| Рис. 2. |
Высокочастотный генератор приемника (гетеродин – демодулятор FM сигнала) выполнен по схеме емкостной трехточки на транзисторе T1. Рабочую точку генератора подбирают регулировкой потенциометра Р2. При помощи потенциометра Р1 производят электронную перестройку частоты приема. Катушка L1 имеет индуктивность 0.1 мкГн. При приближении частоты принимаемого ЧМ-модулированного сигнала к частоте генерации гетеродина на эмиттере транзистора T1 выделяется АМ-модулированный низкочастотный сигнал. Этот сигнал через ВЧ-фильтрующую цепочку R5,C4,C7 подается на вход двухкаскадного НЧ-предусилителя на транзисторах T2 и T3. К выходу предусилителя можно подключить более представительный УНЧ или просто высокоомные головные телефоны. Номинал резистора R2, шунтирующего колебательный контур генератора, определяет избирательность радиоприемника и в этой связи требует подборки.
LED-драйвер для карманного фонарика предложил Петер Крюгер (2015. – № 1–2. – S. 58–60), рис. 3.
 |
| Рис. 3. |
Устройство представляет собой простейший генератор с самовозбуждением и работает от батарейки напряжением 1.5 В (AG5 1.5 В, 60 мА·ч). Рабочая частота генератора лежит в диапазоне 200…250 кГц. Нагрузкой генератора служит сверхяркий светодиод LED1 белого свечения, подключенный напрямую к выходу генератора.
Внешний вид этой простой конструкции, выполненный «воздушным» монтажом в целях миниатюризации, показан на рис. 4.
 |
| Рис. 4. |
Наиболее сложной и ответственной деталью устройства является самодельный трансформатор, выполненный на ферритовом кольце и содержащий в своих обмотках 5 и 14 витков провода диаметром 0.15 мм. Способ намотки этого узла продемонстрирован на рис. 5. Точками на рис. 3 и 5 отмечены начала обмоток. Индуктивности катушек равны, соответственно, 4.5 и 38 мкГн.
Если генерации не возникает, можно попытаться поменять местами концы подключения любой из катушек. Ферритовое кольцо фирмы Farnell имеет толщину 3 мм, внутренний диаметр 1.3 мм, внешний – 3.5 мм. Поскольку найти точно такое же кольцо вряд ли удастся, можно опытным путем из числа доступных ферритовых колец подобрать наилучшее, одновременно поэкспериментировав с соотношением числа витков в обмотках.
 |
| Рис. 5. |
Осциллограммы сигналов на коллекторе транзистора VT1 приведены на рис. 6.
 |
| Рис. 6. |
Впрочем, использовать осциллограф для настройки устройства вовсе не обязательно, качество его работы наглядно отобразит яркость свечения светодиода.
С микробатарейкой AG5 устройство может непрерывно работать чуть более одного часа. Если в качестве элемента питания использовать 1 или 2 аккумулятора емкостью 2 А·ч, светодиод сможет непрерывно излучать свет в течение 40 часов.
Звуковой индикатор отключения источника питания Йоахима Шрёдера (2015. – № 7–8. – S. 57), рис. 7, извещает об аварийном отключении питания.
 |
| Рис. 7. |
Устройство выполнено на p-n-p транзисторе T1 BC559B. При включении питающего напряжения через диод D1 и токоограничивающий резистор R1 заряжается конденсатор С1 емкостью 1000 мкФ. Транзистор находится в закрытом состоянии. Как только напряжение питания исчезнет, транзистор T1 открывается, подключая параллельно конденсатору С1 звукоизлучатель BZ1 со встроенным звукогенератором. Звучание продолжается 5 секунд, до тех пор, пока конденсатор С1 полностью не разрядится. Время звучания можно увеличить, нарастив емкость конденсатора С1.
Полицейская сирена на одной микросхеме разработки лаборатории журнала Еlеktоr (2015. – № 7–8. – S. 78–79), рис. 8, может быть использована в составе детских электронных игрушек, а также иных устройствах со светозвуковой сигнализацией.
 |
| Рис. 8. |
Устройство выполнено на базе КМОП-микросхемы 4093В (4 триггера Шмитта) и содержит три генератора прямоугольных импульсов. Частоты генераторов задаются RC-элементами: R7C3 – 1 Гц; R6C2 – 620 Гц и R5C1 – 1200 Гц. Таким образом, сирена издает двухтональные чередующиеся с частотой 1 Гц сигналы частотой 620 и 1200 Гц. К выходу генераторов через резисторы R3 и R4 подключен пьезозуммер BZ1. Одновременно с частотой 1 Гц происходит переключение светоизлучающих диодов LED1 и LED2.
Устройство питается от батареи напряжением 9 В и включается кнопкой S1 (либо датчиком, встроенным в охраняемое изделие). Разумеется, громкость звучания сирены крайне невелика, однако к ее выходу можно подключить усилитель со звукоизлучателем, рассчитанным на гораздо большую громкость сигнала. Питать этот усилитель придется от аккумулятора, например, автомобиля.
USB-заменитель батарейки ААА предложил Дэнни Винклер (2015. – № 9. – S. 40–41), рис. 9.
 |
| Рис. 9. |
Идея устройства до примитивности проста. Автор предлагает преобразовывать напряжение 5 В, снимаемое с USB-порта компьютера или USB-зарядного устройства, в напряжение 1.5 В. Для этих целей он использует типовое включение микросхемы регулируемого стабилизатора напряжения LM317, а само устройство заключает в объем, соответствующий элементу питания типа ААА. Резистивный делитель R2,R1 задает уровень выходного напряжения, определяемый по формуле: Uвых(В) = 1.25(1 + R1/R2). При R2 = 220 Ом и R1 = 47 Ом Uвых = 1.52 В.
Пиковый LED-индикатор уровня аудиосигнала, работающий в составе измерительного прибора для аудиофилов предложил Сергей Кошух (2015. – № 10. – S. 54–61), рис. 10.
 |
| Рис. 10. |
Индикатор содержит прецизионный двухполупериодный выпрямитель, выполненный на микросхеме IC1 LF442. С выхода выпрямителя сигнал поступает на вход микросхемы IC2 LM3915, коммутирующей, в зависимости от уровня входного сигнала, один из шести светоизлучающих диодов LD1–LD6. Шкала индикации – логарифмическая, позволяющая ступенчато отображать уровни сигнала 0, –3, –6, –12, –18 и –24 дБ.
Резистивный делитель R7 и R8 задает ток (16 мА) и, соответственно, яркость свечения светодиодов.
