Светозвуковой сигнализатор

Важным преимуществом генераторов на цифровых логических элементах является то, что их работой можно управлять (включать и выключать) без вмешательства в частотозадающие цепи. 

В этом эксперименте мы соберем простой светозвуковой сигнализатор. Он будет вырабатывать прерывистый звуковой сигнал, сопровождаемый миганием светодиода.

В основе этого устройства два последовательно включенных генератора импульсов. 

Принципиальная схема

Не поддерживается SVG

При этом, первый генератор управляет работой второго генератора. Для этой схемы мы используем микросхему CD4001, она содержит 4 элемента «2ИЛИ-НЕ».

Установи детали и перемычки в соответствии с монтажной схемой эксперимента

Таблица компонентов

Тип компонентаНоминалКоличествоСписок
МикросхемаCD40011DD1
Резистор1 кОм4R1, R3, R4, R5
Резистор100 кОм1R2
Конденсатор220 мкФ1C2
Конденсатор4700 пФ2C1, C3
ТранзисторBC337-401VT1
Светодиод 1VD1
Динамик 1SP1
Провод 8

Монтажная схема

Так как некоторые детали были установлены в предыдущем эксперименте, эта работа не займет у тебя много времени.
Подай питание на схему. При правильной сборке ты должен услышать прерывистый звуковой сигнал, сопровождаемый миганием светодиода.  

Работа схемы

Ты уже знаком с механизмом работы генератора импульсов на двух инверторах, описанным в предыдущем эксперименте. Самое интересное в данной схеме заключено в соединении выхода одного генератора (вывод 11) с входами логических элементов второго генератора (вывод 2 и 5).

Вот как работает эта схема:

  1. После включения питания первый генератор начинает непрерывно вырабатывать прямоугольные импульсы с частотой 1 Гц.
  2. Когда на выходе первого генератора (точка А) устанавливается лог. «0», второй генератор запускается и начинает вырабатывать импульсы с частотой 1000 Гц. Через резистор R3 эти импульсы поступают на базу транзистора VT1, работающего в ключевом режиме.
  3. Транзистор открывается, и отрицательное напряжение с частотой 1000 Гц поступает через ограничительные резисторы R4 и R5 на динамик и светодиод.  В итоге мы получаем звуковой и световой сигнал.
  4. Когда на выходе первого генератора (точка А) устанавливается лог. «1», второй генератор останавливается, и на его выходе (точка В) устанавливается уровень лог. «0». Транзистор VT1 закрывается.
  5. В следующий период колебаний все повторяется сначала.