Микросхема 4093
Микросхема 4093Поиск по сайту
Описание
Микросхема 4093 представляет собой четыре триггера Шмитта, на входе каждого из которых стоит двухвходовой элемент И-НЕ. Аналогом данной микросхемы является микросхема K561ТЛ1.
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
..+85Схемы трех вариантов самодельной сигнализации (CD4093)
Три самодельных охранных устройства с сигнализацией, каждое выполнено по схеме с применением микросхемы CD4093, простые самоделки своими руками.
Микросхема CD4093 очень похожа на К561ЛА7 или CD4011, в ней точно так жечетыре логических элемента «2И-НЕ», и по цоколевке совпадает.
Но отличается тем, что эти логические элементы у неё не обычные, а с эффектом триггера Шмитта. То есть, имеется существенный гистерезис между порогом нуля и порогом единицы. Это придает микросхеме много дополнительных интересных свойств, а схемы построенные на ней работают более стабильно. В этом смысле наиболее интересно применение CD4093 в простых охранных устройствах.
Охранное устройство с фотодатчиком
На рисунке 1 показана схема сигнального устройства, которое можно установить на проход или тропинку. Срабатывает оно на пересечение луча света, излучаемого сверх ярким светодиодом индикаторного типа. При пересечении луча включает звуковая сигнализация, которая звучит около 15 секунд.
Звуковая сигнализация представляет собой звук частотой около 2000 Гц прерывающийся с частотой около 2 Гц. Включение и выключение с помощью выключателя, работающего наоборот (замкнули — выключено, разомкнули -включено).
После включения около 15 секунд схема не реагирует на датчик.
HL1 — это сверх яркий индикаторный светодиод. Ток на него подается через резистор R1 от общего источника питания. Ток постоянный. Вторая часть датчика -фототранзистор 2N5777. В рабочем состоянии светодиод и фоторанзистор строго нацелены друг на друга.
Желательно чтобы фототранзистор был закрыт блендой в виде трубки. Это уменьшит вероятность попадания на него прямого солнечного света, что может помешать работе сигнализации.
Рис. 1. Схема сигнализации реагирующей на пересечение луча света.
Пока никто луч не пересекает фототранзистор FT1 под его действием открыт. И на вывод 2 D1.1 поступает через него напряжение логической единицы. На выходе D1.2 тоже единица. Диод VD1 открыт и блокирует мультивибратор на элементе D1.3. Ноль с его выхода блокирует мультивибратор на D1.4.
На его выходе единица, поэтому ключ на разноструктурных транзисторах VТ1 и VТ2 закрыт, ток через динамик BF1 не протекает.
При пересечении луча фототранзистор закрывается, и напряжение на выводе 2 D1.1 падает до логического нуля. Это вызывает запуск одновибратора на элементах D1.1 и D1.2, который формирует на выходе D1.2 нулевой перепад длительностью около 15 секунд. При этом VD1 закрывается и запускает мультивибратор на D1.3, вырабатывающий импульсы частотой около 2 Гц.
По фронту каждого его импульса запускается мультивибратор на D1.4, вырабатывающий импульсы частотой около 2 кГц. Они через транзисторный ключ на VТ1 и VТ2 поступают на высокочастотную рупорную динамическую головку BF1.
Для включения и выключения служит выключатель S1. Для того чтобы выключить сигнализацию его нужно включить. При этом через него разряжается конденсатор С2, и остается в таком состоянии. На выводе 6 D1.2 удерживается логический ноль, поэтому на его выходе всегда будет логическая единица, независимо от состояния датчика. После включения сигнализации путем выключения S1 схема еще 15 секунд не будет реагировать на датчик, пока С2 заряжается через R4 до напряжения логической единицы.
Сигнализация с кодовым выключателем
На рисунке 2 показана схема сигнализации для квартиры, офиса, склада или другого помещения. Схема аналогична предыдущей, и отличается в основном датчиком, в качестве которого применен стандартный герконовый датчик положения двери (SG1). Есть различие в схеме включения и выключения.
Рис. 2. Схема самодельной сигнализации с кодовым отключением.
Включение производится выключателем S10, который подает на схему питание. После включения схема не восприимчива к датчику во время зарядки конденсатора С2 через резистор R4 (15 секунд). Когда дверь закрыта контакты SG1 замкнуты и через них на вывод 2 D1.1 поступает напряжение логической единицы. В таком состоянии диод VD1 открыт и мультивибраторы на D1.3 и D1.4 заблокированы. Звука нет.
При открывании двери контакты SG1 размыкаются, и на выводе 2 D1.1 напряжение падает до логического нуля. Это вызывает запуск одновибратора на элементах D1.1 и D1.2, который формирует на выходе D1.
2 нулевой перепад длительностью около 15 секунд. При этом VD1 закрывается и запускает мультивибратор на D1.3, вырабатывающий импульсы частотой около 2 Гц.
По фронту каждого его импульса запускается мультивибратор на D1.4, вырабатывающий импульсы частотой около 2 кГц. Они через транзисторный ключ на VТ1 и VТ2 поступают на высокочастотную рупорную динамическую головку BF1.
Выключение производится в два этапа. Сначала при помощи простой кодовой клавиатуры на кнопках — переключателях S0-S9 вводится код одновременным нажатием кнопок кодового числа (такая клавиатура многократно описана на страницах этого издания, и, поэтому не вижу необходимости рассказывать как она работает).
При этом через замкнутую цепь S0-S9 конденсатор С2 разряжается. Теперь есть 15 секунд, чтобы войти в помещение и выключить сигнализацию выключателем S10.
Сигнализация для авто
На рисунке 3 приводится схема простого автомобильного охранного устройства, сделанного на той же основе. Здесь датчиком служит цепь автоматического включения освещения салона автомобиля.
В любом легковом автомобиле в дверных проемах усановлены датчики, которые замыкаются при открывании двери и включают лампу освещения салона. Эта цепь очень часто используется и как датчик открытия дверей для сигнализации.
При открытии двери замыкание цепи происходит на общий минус. На выходе схемы уже нет ВЧ-динамика, потому что в качестве звукового сигнализатора используется автомобильный звуковой сигнал. Коллекторы транзисторов VT1 и VT2 подключаются к реле звукового сигнала, имеющееся в схеме автомобиля.
Рис. 3. Принципиальная схема самодельной сигнализации для авто.
Включение производится выключателем S1, который подает на схему питание. После включения схема не восприимчива к датчику во время зарядки конденсатора С2 через резистор R4 (15 секунд). Когда двери закрыты контакты дверных датчиков разомкнуты и через резистор R2 на вывод 2 D1.1 поступает напряжение логической единицы.
В таком состоянии диод VD1 открыт и мультивибратор на D1.3 заблокирован. Звука нет.
При открывании любой двери контакты дверного датчика замыкаются, и на выводе 2 D1.1 напряжение падает до логического нуля. Это вызывает запуск одновибратора на элементах D1.1 и D1.2, который формирует на выходе D1.2 нулевой перепад длительностью около 15 секунд. При этом VD1 закрывается и запускает мультивибратор на D1.3, вырабатывающий импульсы частотой около 2 Гц.
По фронту каждого его импульса открывается транзисторный ключ на VТ1 и VТ2, и реле звукового сигнала автомобиля включает его звуковой сигнал. Раздаются звуки, повторяющиеся с частотой 2 Гц.
Выключение производится в два этапа. Сначала нужно поднести постоянный магнит к геркону SG1. При этом через замкнутую цепь S0-S9 конденсатор С2 разряжается. Теперь есть 15 секунд, чтобы войти в помещение и выключить сигнализацию выключателем S1. Геркон SG1 нужно расположить где-нибудь за остеклением кузова автомобиля. А магнит можно сделать в виде брелка для ключей.
Детали
В схемах на рис. 1 и 2 в качестве динамика BF1 можно использовать любую высокочастотную динамическую головку сопротивлением не ниже 4 Ом, желательно рупорную.
Микросхему CD4093 можно заменить отечественным аналогом — К561ТЛ1 или любым другим аналогом типа «4093».
Светодиод HL1 — любой индикаторный сверх яркий светодиод. Чем больше его яркость, тем шире расстояние может быть между ним и фоторанзистором. Фототранзистор 2N5777 можно заменить любым другим фототранзистором или даже фоторезистором. При этом может потребоваться подбор сопротивления резистора R2. Диоды 1N4148 можно заменить на КД522, КД521 или другие аналоги.
Транзисторы ВС557 можно заменить на КТ3107, транзистор ВС547 — на КТ3102, транзисторы ТІР61 можно заменить на транзисторы КТ815 или КТ817.
В процессе налаживания резистором R4 можно установить задержку после вклю-чния. Резистором R3 можно установить продолжительность сигнализации. Резистором R5 можно установить периодичность повторения сигнальных звуков. Резистором R6 — тон звучания.
На всех схемах для ясности сохранена общая последовательность нумерации деталей принятая на рисунке 1, поэтому на рисунках 2 и 3 некоторые позиции пропущены.
Горчук Н. В. РК-2017-02.
Как понять и использовать вентили NAND IC 4093, выводы
by Swagatam 21 Комментарий
В этой статье мы узнаем, как использовать вентили NAND от IV 4093 или любой другой подобной ИС, состоящей из вентилей NAND.
О IC 4093
Возможно, IC 4093 не имеет сложных спецификаций и атрибутов, но предлагает множество полезных утилит. Он состоит из нескольких основных блоков, которые можно настроить в соответствии с личными предпочтениями и использовать для множества различных приложений.
Внешне ИС 4093 выглядит вполне обычной двухрядной ИС.
Он состоит из 14 контактов и имеет четыре блока CMOS, встроенных внутрь корпуса.
Эти блоки называются вентилями, здесь они называются вентилями И-НЕ.
Разобраться и использовать вентили NAND IC 4093 просто и в этих вентилях нет ничего сложного.
Вы можете представить их как электронный компонент с парой входов и одним выходом, совсем как транзистор, но эти затворы встроены в корпус и не являются отдельными компонентами, как транзисторы.
Однако описанные выше вентили полностью отличаются по своим характеристикам от линейных устройств, таких как транзисторы.
Элементы просто созданы для создания заданных наборов выходных напряжений в ответ на определенные заданные наборы команд входного напряжения.
Рассмотрим один вентиль И-НЕ, который будет иметь два входа и один выход.
Подайте положительное напряжение на оба входа; вы получаете отрицательное напряжение на выводе.
Подайте отрицательное напряжение или заземление на оба входа, и вы получите положительное напряжение на выходе.
Применение противоположных уровней напряжения на входных контактах не влияет на выход, и его напряжение остается положительным.
Информация сообщает нам о логическом свойстве вентиля, предназначенного для вентиля И-НЕ, и обычно предоставляется в виде таблиц истинности.
Важно отметить, что на входы всегда должны подаваться определенные уровни напряжения, и их нельзя оставлять открытыми.
Абсолютный максимальный рейтинг
Следующие рейтинги указывают максимальные и минимальные значения, которые не должны превышаться при использовании IC 409.3, при любых обстоятельствах, чтобы избежать необратимого повреждения микросхемы
- В DD Напряжение питания на контакте № 14 = от -0,5 до +22 В
- В I Входное напряжение постоянного тока = от -0,5 до VDD + 0,5
- I I Входной постоянный ток = ±10 мА
- PD Рассеиваемая мощность на упаковку = 200 мВт
- PD Рассеиваемая мощность на выходной транзистор = 100 мВт
- T op Рабочая температура от -55 до +125°C7 T 9004 stg Температура хранения от -65 до +150
Как использовать
IC 4093 может использоваться в зависимости от функций таблицы истинности и работы выходов затвора в ответ на логику входа затвора или напряжения.
Выходной контакт обычно может использоваться для запуска следующего каскада в электронной схеме, однако он не несет никакой критичности и не повредит микросхему, если оставить его открытым.
Однако напряжение, подаваемое на входы затворов, никогда не должно превышать напряжение питания ИС, которое, в свою очередь, должно находиться в указанном диапазоне, обычно в пределах от 2 до 15 вольт.
Неопределенные уровни напряжения по данным вентилей CMOS находятся в пределах 0,75 и 2,5 вольт. Все, что выше 2,5, считается логической 1 или высоким логическим уровнем, а все, что ниже 0,75, считается логическим 0 или низким логическим уровнем.
Что такое триггер Шмитта
Хотя принцип работы IC 4093 точно такой же, как и у любого обычного вентиля И-НЕ, и даже значения таблицы истинности точно такие же, тем не менее, IC 4093 называется триггером Шмитта. Почему?
Это потому, что IC 4093 выходной отклик вентиля на входной сигнал отстает с небольшой временной задержкой, что гарантирует, что на выход никогда не повлияют случайные или паразитные изменения входного сигнала, а выходной отклик создается только для подлинных входных сигналов. Эта функция происходит из-за внутреннего атрибута эффекта гистерезиса IC.
Например, предположим, что на вход затвора подается очень короткий мгновенный импульс, который может быть как раз около порогового уровня подлинного входного логического импульса.
Такие импульсы будут игнорироваться 4093 триггера Шмитта, так как небольшая задержка выходного отклика заставит вентиль ждать, пока не будет обнаружено, что сигнал превышает правильные пороги. В этой ситуации выход вентиля останется стабильным и неизменным.
Состояние выхода логического элемента изменится только после обнаружения подлинного входного импульса, который остается постоянно высоким или низким в пределах гистерезисной задержки логического элемента.
Цепи приложений (Подробнее)
В следующем разделе мы увидим, как IC 4093 можно реализовать для создания пары небольших прикладных схем.
Первая схема ниже показывает простую схему двойной светодиодной мигалки. Два светодиода попеременно мигают, используя всего 3 затвора микросхемы. Давайте узнаем больше из следующего объяснения.
Схема альтернативной светодиодной мигающей лампы
Выше показана простая схема двойной альтернативной светодиодной мигающей лампы с использованием одной микросхемы IC 4093. Светодиоды будут мигать попеременно, а скорость или частоту мигания можно регулировать с помощью потенциометра P1.
R2 и R3 зависят от количества используемых светодиодов и напряжения питания. Их можно установить по следующей формуле:
R = напряжение питания — общее прямое напряжение светодиода / ток светодиода быть 6,6 и так далее.
Небольшой эффект бегущего светодиода
Небольшой и компактный эффект бегущего светодиода можно создать с помощью одной ИС 4093, как показано на следующем рисунке.
Подключенные светодиоды будут как бы гоняться один за другим по кругу, скорость которого будет зависеть от конденсаторов С1, С2, С3 и резисторов R1, R2, R3.
Вы можете увеличивать или уменьшать эти компоненты, чтобы регулировать рабочую частоту светодиодов.
О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!
Сделай сам Бесконтактный вау | DIY Guitar Freak
DIY Proximity Wah
Поскольку я получаю так много вопросов о моем видео «DIY Proximity Wah» на YouTube, я воспользуюсь этим постом, чтобы написать о нем более подробно.
Во-первых, очевидно, что это самодельная «интерпретация» впечатляющего Zvex Wah Probe, поэтому вся идея и умственная работа исходят от Zvex Effects…
Блок эффектов представляет собой, по сути, простой двойной фильтр вау-вау (как, например, Colorsound Wah без индуктивности).
Этот тип вау-схемы управляется всего одним переменным резистором. Этот резистор можно легко заменить фоторезистором, который затем позволит вам модулировать сигнал вашей гитары, изменяя падение света на этот фоторезистор. Есть некоторые решения, которые просто берут этот фоторезистор и выводят его из корпуса, поэтому окружающий свет является вашим источником света, а падение света контролируется тенью вашей ноги, однако в этом случае это не так. педали, и это, скорее всего, более нестабильно, потому что это зависит от источников освещения окружающей среды (например, клубные сцены могут быть темными или световые шоу будут влиять на резистор), и отклик фильтра не будет таким гладким. Итак, на этой педали фоторезистор управляется светодиодом. Этот светодиод подключен к простой схеме, похожей на терменвокс, которая изменяет интенсивность светодиода с помощью антенны, которая ощущает ваше тело (например, вашу ногу). Это решение намного стабильнее, хотя и имеет свои ограничения… Антенна реагирует на все, что есть на земле! Это важный факт, который вы должны иметь в виду, когда пытаетесь найти подходящий корпус для этой схемы.
Каждая заземленная часть должна находиться как можно дальше от антенны, особенно заземленные участки, которые могут быть параллельны пластине антенны. Вот почему невозможно просто поставить антенную пластину изолированно, например, на ваши обычные металлические корпуса!
Итак, вот что я сделал:
Я взял стандартный корпус типа B, поместил в него все схемы, чтобы он был экранирован от радиочастот, прикрепил угловой пластиковый корпус (который я нашел здесь) двумя винтами к металлу. корпуса, проследил провод антенны через отверстие в пластиковом корпусе и прикрепил к нему антенную пластину размером 7,5 см x 10 см (около 3 дюймов x 4 дюйма) на печатной плате. Таким образом, это работает очень хорошо…
Вот видео, которое я снял при сборке этой схемы, на котором показан светодиод, управляемый терменвокса.
В целях тестирования я использовал нижнюю часть корпуса типа Hammond B в качестве антенны:
Последняя педали в действии (через 12AX7, ECC99 Miniamp):
SCHEMATICS:
. ЗДЕСЬ. и ЗДЕСЬ вы можете найти схему для модифицированного colorsound безиндукторного вау, который я использовал (22 нФ должно быть ошибкой, должно быть 2,2 нФ, как в оригинальном CS Wah, я полагаю).
