Вильямс Никитин - В помощь радиолюбителю. Выпуск 7
Внутри микросхемы таймера резисторный делитель образует два пороговых напряжения. При питании напряжением 3 В эти пороги равны 2 В и 1 В. При нажатии кнопки пуска SB1 конденсатор С1 быстро заряжается от источника питания до 3 В, а конденсатор С2 начинает заряжаться через резистор R2 от нуля до 2 В. Напряжение на выходе таймера в это время равно напряжению питания. В тот момент, когда напряжение на С2 достигнет 2 В, срабатывает компаратор, триггер таймера опрокидывается и выходные напряжения падают до нуля. Начинается разряд С2 через транзистор с открытым коллектором (вывод 7). Когда напряжение на С2 спадет до 1 В, сработает второй компаратор, вновь переключится триггер, выходные напряжения сравняются с напряжением питания, транзистор с открытым коллектором запрется и вновь начнется заряд С2 с 1 В до 2 В. Таким образом таймер вырабатывает импульсы, период повторения которых определяется временем заряда С2 от 1 В до 2 В (временем разряда через вывод 7 можно пренебречь). Хотя постоянная времени заряда, равная произведению R2xС2, не изменяется, но после отпускания кнопки через R1 начинает разряжаться конденсатор С1 и напряжение на нем уменьшается. Понятно, что чем ниже напряжение на С1, тем больше требуется времени для заряда С2 от 1 В до 2 В. Так плавно увеличивается период повторения импульсов, и, когда С1 разрядится до 2 В, конденсатор С2 зарядиться до 2 В уже не сможет, триггер остановится.
Счетчик DD2 также остановится и окажется горящим один светодиод. При следующем нажатии пусковой кнопки произведению R2xС2, не изменяется, но после отпускания кнопки через R1 начинает разряжаться конденсатор С1 и напряжение на нем уменьшается. Понятно, что чем ниже напряжение на С1, тем больше требуется времени для заряда С2 от 1 В до 2 В. Так плавно увеличивается период повторения импульсов, и, когда С1 разрядится до 2 В, конденсатор С2 зарядиться до 2 В уже не сможет, триггер остановится. Счетчик DD2 также остановится и окажется горящим один светодиод. При следующем нажатии пусковой кнопки процесс повторяется.
Приложение
ЧТО ТАКОЕ ДЕЦИБЕЛЫ И ЗАЧЕМ ОНИ НУЖНЫ
Многие величины, например коэффициенты усиления, уровни громкости или шумов, коэффициенты частотных искажений и др., определяются отношениями напряжений, токов или мощностей. Так коэффициент усиления по напряжению выражается отношением напряжения сигнала на выходе усилителя к напряжению на его входе. Уровень громкости находят как отношение мощности звукового давления сигнала к заданному «начальному» уровню мощности, соответствующему порогу слышимости человеческого уха. Коэффициент частотных искажений усилителя звуковой частоты определяется отношением коэффициента усиления сигнала средней частоты к коэффициенту усиления сигнала нижней или верхней частоты диапазона, на который рассчитан усилитель. Во всех этих случаях важно отношение указанных величин, а не они сами. Поэтому в электротехнике, радиотехнике, акустике и других областях физики такие отношения величин принято выражать не в абсолютных значениях, а в логарифмических.
Основной твердо установившейся международной единицей подобных отношений принят децибел (дБ). Определение параметров в децибелах производится по следующим формулам:
для отношения напряжений
для отношения мощностей
Наоборот, если известны параметры, выраженные в децибелах, можно вычислить соответствующие им отношения напряжений или мощностей:
для отношения напряжений
для отношения мощностей
Использование отношений одноименных физических величин в логарифмической форме очень удобно. Так, достаточно указать значение параметра в децибелах, не оговаривая, идет ли речь об отношении напряжений, — а также токов — или же об отношении мощностей, так как в обоих случаях число децибел оказывается одинаковым. Кроме того, если речь идет, например, о многокаскадном усилителе, сквозной коэффициент усиления которого равен произведению коэффициентов усиления каждого каскада, сквозной коэффициент усиления, выраженный в децибелах, равен сумме коэффициентов усиления каждого каскада, также выраженных в децибелах, а суммировать всегда проще, чем перемножать.
Часто под руками нет таблицы десятичных логарифмов и таблицы степеней числа 10, что исключает возможность самостоятельно вычислить те или другие параметры, выраженные в децибелах, или преобразовать их в абсолютные значения отношений. С помощью приведенной ниже таблицы можно определить параметр в децибелах, если известно отношение напряжений, токов или мощностей, и наоборот, если известно значение параметра, выраженное в децибелах, можно определить отношение напряжений, токов или мощностей. Когда отношение абсолютных величин меньше 1 (что соответствует ослаблению), его значение в децибелах должно быть взято с отрицательным знаком. Аналогично, если параметр выражен в децибелах и он является отрицательным, значит, отношение соответствует ослаблению.
Если отношение конкретных напряжений (токов) более 10 или отношение мощностей более 100, для пересчета в децибелы его разбивают на сомножители, затем находят по таблице значение децибел для каждого сомножителя, после чего их складывают.
Так, например, если U1/U2 = 28, разбиваем это число на сомножители: 28 = 2,8 х 10. Затем преобразуем каждый сомножитель в децибелы: 2,8 — > 9 дБ, 10 — > 20 дБ и складываем их (U1/U2)дБ = (9 + 20) дБ = 29,0 дБ.
Если же отношение, выраженное в децибелах, превышает 20 дБ и нужно найти абсолютное значение, сначала его разбивают на слагаемые, находят по таблице отношение для каждого слагаемого и затем их перемножают.
Так, например, если (Р1/Р2)дБ = 30 дБ, разбиваем это число на слагаемые: 30 дБ = (10 + 20) дБ; затем преобразуем каждое слагаемое в отношение мощностей 10 дБ — >10, 20 дБ —> 100 и перемножаем их Р1/Р2 = 10 х 100 = 1000.
Литература
1. Цыбульский В. Имитатор шума прибоя // Радио. — 1978. - № 8. — С. 53.
2. Белоусов В. Канарейка. // Радиолюбитель — 1991. - № 6. — С. 47.
3. Шиповский С. Имитатор звуков капели // Радио. — 2000. -№ 11. -С. 60.
4. Ерофеев М. Универсальный имитатор // Радио. — 2000.-№ 12. — С. 49–50.
5. Нечаев И. Металлоискатель на микросхеме // Радио. — 1987. - № 1. — С. 49.
6. Транзисторный металлоискатель // Радио. — 1967. - № 6. — С. 59.
7. Борисов А. Искатель скрытой проводки // Радио. — 1991. - № 8. — С. 76–78.
8. Булгак Л., Степанов А. Металлоискатель // Радио. — 1984. - № 1. — С. 49–50.
9. Виноградов Е. Реле времени на одном транзисторе // Радио. — 1963. - № 12. — С. 16.
10. Суковатицин А. Реле времени на транзисторах // В помощь радиолюбителю. — Вып. 25. — С. 84–91.
11. Дробница Н. Реле времени // В помощь радиолюбителю. — Вып. 98. — С. 20–21.
12. Иванов Б. Электронный коммутатор // Радио. — 1989. - № 1. — С. 60–62.
13. Измеритель емкости на логической микросхеме // Радио. — 1989. - № 4. — С. 77.
14. Агафонов Ю. Прибор для проверки кварцевых резонаторов // Радио. — 1989. - № 4. — С. 64.
15. Борисов А. Как проверить тринистор? // Радио. — 1991. - № 8. — С. 76.
16. Гончар А. Квартирный звонок // Радиолюбитель. — 1998. - № 4. — С. 21.
17. Яковлев В. Электронный звонок на одном транзисторе // Радио. — 1991. - № 2. — С. 81, 1992. - № 1. — С. 74.
18. Глотов А. Электронный звонок на микросхемах // Радио. — 1989. - № 4. — С. 60.
19. Зарубин А. Двухтональный электронный звонок // Радио. — 1991. - № 6. — С. 74–75.
20. Дякевич С. Звонок «Трель» // Радиолюбитель. — 1993. - № 8. — С. 21.
21. Серебровский О. Индикатор напряжения аккумуляторной батареи автомобиля // Радио. — 1991. - № 12. — С. 64.
22. Головин П. Реле указателя поворотов на КМОП микросхеме // Радио. — 1991. - № 6. — С. 30–31.
23. Гарасымив И. Регулятор работы стеклоочистителя // Радио. — 1989. - № 11. — С. 92.
24. Затуловский М. Прибор автолюбителя // Радио. — 1981. - № 2. — С. 21–22.
25. Банников В. Автомат защиты ламп от перегорания // Радио. — 1996.-№ 12. — С. 35.
26. Нечаев И. Автомат-эконом электроэнергии // Радио. — 1995. - № 12. — С. 46.
27. Зонов О. Автоматический выключатель // Радиолюбитель. — 1994. - № 1. — С. 32.
28. Нечаев И. Автомат управления освещением // Радио. — 1989. - № 2; — С. 62–63.
29. Лазовик В. Автоматический выключатель освещения // Радиолюбитель. — 1999. - № 6. — С. 33.
30. Сальников Е. Кто быстрее // Радио. — 1998. - № 9. — С. 39.
