Индикатор заряда аккумулятора на к155ла3. Описание микросхемы К155ЛА3

Микросхема К155ЛА3, как и ее импортный аналог SN7400(или просто -7400, без SN), содержат в себе четыре логических элемента (вентиля) 2И - НЕ. Микросхемы К155ЛА3 и 7400 являются аналогами с полным совпадением распиновки и очень близкими рабочими параметрами. Питание осуществляется через выводы 7(минус) и 14(плюс), стабилизированным напряжением от 4,75 до 5,25 вольт.

Микросхемы К155ЛА3 и 7400 созданы на базе ТТЛ, поэтому - напряжение 7 вольт является для них абсолютно максимальным . При превышении этого значения прибор очень быстро сгорает.
Схема расположения выходов и входов логических элементов (распиновка) К155ЛА3 выглядит вот, таким образом.

На рисунке ниже - электронная схема отдельного элемента 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3.

Параметры К155ЛА3.

1 Номинальное напряжение питания 5 В
2 Выходное напряжение низкого уровня не более 0,4 В
3 Выходное напряжение высокого уровня не менее 2,4 В
4 Входной ток низкого уровня не более -1,6 мА
5 Входной ток высокого уровня не более 0,04 мА
6 Входной пробивной ток не более 1 мА
7 Ток короткого замыкания -18...-55 мА
8 Ток потребления при низком уровне выходного напряжения не более 22 мА
9 Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения не более 8 мА
10 Потребляемая статическая мощность на один логический элемент не более 19,7 мВт
11 Время задержки распространения при включении не более 15 нс
12 Время задержки распространения при выключении не более 22 нс

Схема гератора прямоугольных импульсов на К155ЛА3.

Очень легко собирается на К155ЛА3 генератор прямоугольных импульсов. Для этого можно использовать любые два ее элемента. Схема может выглядеть вот так.

Импульсы снимаются между 6 и 7(минус питания) выводами микросхемы.
Для этого генератора частоту(f) в герцах можно расчитать по формуле f= 1/2(R1 *C1). Значения подставляются в Омах и Фарадах.

Использование каких - либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт

Главная особенность этой схемы радиожука так это то что в ней в качестве генератора несущей частоты применена цифровая микросхема К155ЛА3 .

Схема состоит из простого микрофонного усилителя на транзисторе КТ135 (можно в принципе любой импортный с похожими параметрами. Да, кстати, у нас на сайте программа справочник имеется по транзисторам! Причем совершенно бесплатная! Если кому интересно, то подробности ), далее идет модулятор-генератор собранный по схеме логического мультивибратора , ну, и сама антенна- кусок провода скрученный в спираль для компактности.

Интересная особенность данной схемы: в модуляторе (мультивибраторе на логической микросхеме) отсутствует частотозадающий конденсатор. Вся особенность в том что элементы микросхемы имеют свою собственную задержку срабатывания которая и является частотозадающей. При введении конденсатора мы потеряем максимальную частоту генерации (а при напряжении питания 5V она будет порядка 100 мГц).
Однако здесь есть интересный минус: по мере разряда батареи частота модулятора будет снижаться: расплата, так сказать, за простоту.
Но зато есть и существенный "плюс"- в схеме нет ни одной катушки!

Дальность работы передатчика может быть по-разному, но по отзывам до 50 метров он работает стабильно.
Рабочая частота в районе 88...100 мГц, так что подойдет любое радиоприемное устройство работающее в FM диапазоне- китайский радиоприемник, автомагнитола, мобильный телефон и даже китайский радиосканер.

Напоследок: рассуждая логически, для компактности вместо микросхемы К155ЛА3 можно было-бы установить микросхему К133ЛА3 в SMD корпусе, но какой будет результат сказать сложно пока не попробуешь... Так что если есть желающие по-экспериментировать- можете сообщить об этом у нас на ФОРУМЕ , будет интересно узнать что из этого вышло...

Знакомимся с цифровой микросхемой

Во второй части статьи было рассказано об условных графических обозначениях логических элементов и о функциях выполняемых этими элементами.

Для объяснения принципа работы были приведены контактные схемы выполняющие логические функции И, ИЛИ, НЕ и И-НЕ. Теперь можно приступить к практическому знакомству с микросхемами серии К155.

Внешний вид и конструктивное исполнение

Базовым элементом 155-й серии считается микросхема К155ЛА3. Она представляет собой пластмассовый корпус с 14-ю выводами, на верхней стороне которого нанесена маркировка и ключ, обозначающий первый вывод микросхемы.

Ключ представляет собой небольшую круглую метку. Если смотреть на микросхему сверху (со стороны корпуса), то отсчет выводов следует вести против часовой стрелки, а если снизу, то по часовой стрелке.

Чертеж корпуса микросхемы показан на рисунке 1. Такой корпус называется DIP-14, что в переводе с английского означает пластмассовый корпус с двухрядным расположением выводов. Многие микросхемы имеют большее число выводов и поэтому корпуса могут быть DIP-16, DIP-20, DIP-24 и даже DIP-40.

Рисунок 1. Корпус DIP-14.

Что содержится в этом корпусе

В корпусе DIP-14 микросхемы К155ЛА3 содержится 4 независимых друг от друга элемента 2И-НЕ. Единственное, что их объединяет это лишь общие выводы питания: 14-й вывод микросхемы это + источника питания, а вывод 7 - отрицательный полюс источника.

Чтобы не загромождать схемы лишними элементами, линии питания, как правило, не показываются. Не делается это еще и потому, что каждый из четырех элементов 2И-НЕ может находиться в разных местах схемы. Обычно на схемах просто пишут: «+5В подвести к выводам 14 DD1, DD2, DD3…DDN. -5В подвести к выводам 07 DD1, DD2, DD3…DDN.». отдельно расположенные элементы обозначаются как DD1.1, DD1.2, DD1.3, DD1.4. На рисунке 2 показано, что микросхема К155ЛА3 состоит из четырех элементов 2И-НЕ. Как уже говорилось во второй части статьи слева расположены входные выводы, справа - выходы.

Зарубежным аналогом К155ЛА3 является микросхема SN7400 и ее смело можно использовать для всех описанных ниже экспериментов. Если сказать точнее, то вся серия микросхем К155 является аналогом зарубежной серии SN74, поэтому продавцы на радиорынках предлагают именно ее.

Рисунок 2. Цоколевка микросхемы К155ЛА3.

Для проведения опытов с микросхемой понадобится на напряжение 5В. Проще всего такой источник сделать, применив микросхему стабилизатора К142ЕН5А или ее импортный вариант, который называется 7805. При этом вовсе необязательно мотать трансформатор, паять мостик, ставить конденсаторы. Ведь всегда найдется какой-нибудь китайский сетевой адаптер с напряжением 12В, к которому достаточно подсоединить 7805, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Простой источник питания для опытов.

Для проведения опытов с микросхемой понадобится сделать небольших размеров макетную плату. Она представляет собой кусок гетинакса, стеклотекстолита или другого похожего изоляционного материала размерами 100*70 мм. Подойдет для подобных целей даже простая фанера или плотный картон.

Вдоль длинных сторон платы следует укрепить облуженные проводники, толщиной около 1,5 мм, через которые к микросхемам будет подаваться питание (шины питания). Между проводниками по всей площади макетной платы следует просверлить отверстия диаметром не более 1 мм.

При проведении опытов в них будет можно вставлять отрезки луженого провода, к которым будут припаиваться конденсаторы, резисторы и прочие радиодетали. По углам платы следует сделать невысокие ножки, это даст возможность размещать провода снизу. Конструкция макетной платы показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Макетная плата.

После того, как макетная плата будет готова, можно приступать к опытам. Для этого на ней следует установить хотя бы одну микросхему К155ЛА3: выводы 14 и 7 припаять к шинам питания, а остальные выводы согнуть так, чтобы они прилегали к плате.

Прежде, чем начинать опыты следует проверить надежность пайки, правильность подключения питающего напряжения (подключение напряжения питания в обратной полярности может вывести микросхему из строя), а также проверить, нет ли замыкания между соседними выводами. После этой проверки можно включать питание и приступать к опытам.

Для проведения измерений лучше всего подойдет , входное сопротивление которого не менее 10Ком/В. Такому требованию вполне удовлетворяет любой тестер, даже дешевый китайский.

Почему лучше стрелочный? Потому, что, наблюдая за колебаниями стрелки, можно заметить импульсы напряжения, конечно достаточно низкой частоты. Цифровой мультиметр такой способностью не обладает. Все измерения должны проводиться относительно «минуса» источника питания.

После того, как питание включено, померяйте напряжение на всех выводах микросхемы: на входных выводах 1 и 2, 4 и 5, 9 и 10, 12 и 13 напряжение должно быть 1,4В. А на выходных выводах 3, 6, 8, 11 около 0,3В. Если все напряжения находятся в указанных пределах, то микросхема исправна.

Рисунок 5. Простые опыты с логическим элементом.

Проверку работы логического элемента 2И-НЕ можно начать, например, с первого элемента. Его входные выводы 1 и 2, а выход 3. Для того, чтобы подать на вход сигнал логического нуля достаточно этот вход просто подсоединить к минусовому (общему) проводу источника питания. Если же на вход требуется подать логическую единицу, то этот вход следует подключить к шине +5В, но не напрямую, а через ограничительный резистор сопротивлением 1…1,5КОм.

Предположим, что мы соединили вход 2 с общим проводом,- тем самым, подав на него логический нуль, а на вход 1 подали логическую единицу, как только что было указано через ограничительный резистор R1. Это соединение показано на рисунке 5а. Если при таком подключении измерить напряжение на выходе элемента, то вольтметр покажет 3,5…4,5В, что соответствует логической единице. Логическую же единицу даст измерение напряжения на выводе 1.

Это полностью совпадает с тем, что было показано во второй части статьи на примере релейно - контактной схемы 2И-НЕ. По результатам проведенных измерений можно сделать следующий вывод: когда на одном из входов элемента 2И-НЕ высокий уровень, а на другом низкий, на выходе обязательно присутствует высокий уровень.

Далее проделаем следующий опыт - подадим единицу на оба входа сразу, как указано на рисунке 5б, но один из входов, например 2, соединим с общим проводом с помощью проволочной перемычки. (Для подобных целей лучше всего использовать обычную швейную иголку, припаянную на гибкий проводок). Если сейчас померить напряжение на выходе элемента, то, как и в предыдущем случае, там будет логическая единица.

Не прерывая измерения, уберем проволочную перемычку, - вольтметр покажет высокий уровень на выходе элемента. Это полностью соответствует логике работы элемента 2И-НЕ, в чем можно убедиться, обратившись к контактной схеме во второй части статьи, а также посмотрев в таблицу истинности, показанную там же.

Если теперь этой перемычкой замыкать периодически на общий провод любой из входов, имитируя подачу низкого и высокого уровня, то с помощью вольтметра на выходе можно обнаружить импульсы напряжения - стрелка будет колебаться в такт касаниям перемычкой входа микросхемы.

Из проведенных опытов можно сделать следующие выводы: напряжение низкого уровня на выходе появится лишь в том случае, когда на обоих входах присутствует высокий уровень, то есть по входам выполняется условие 2И. Если же хоть на одном из входов присутствует логический нуль, на выходе имеется логическая единица, можно повторить, что логика работы микросхемы полностью соответствует логике работы контактной схемы 2И-НЕ, рассмотренной во .

Вот тут уместно проделать еще один опыт. Смысл его в том, чтобы отключить все входные выводы, просто оставить их в «воздухе» и померить выходное напряжение элемента. Что там будет? Правильно, там будет напряжение логического нуля. Это говорит о том, что неподключенные входы логических элементов эквивалентны входам с поданной на них логической единицей. Об этой особенности забывать не следует, хотя неиспользуемые входы, как правило, рекомендуется куда-нибудь подключать.

На рисунке 5в показано как логический элемент 2И-НЕ можно превратить просто в инвертор. Для этого достаточно соединить вместе оба его входа. (Даже если входов будет четыре или восемь, подобное соединение вполне допустимо).

Чтобы убедиться в том, что сигнал на выходе имеет значение противоположное сигналу на входе, достаточно входы с помощью проволочной перемычки соединить с общим проводом, то есть подать на вход логический нуль. При этом вольтметр, присоединенный к выходу элемента, покажет логическую единицу. Если же перемычку разомкнуть, то на выходе появится напряжение низкого уровня, что как раз противоположно входному.

Этот опыт говорит о том, что работа инвертора полностью эквивалентна работе контактной схемы НЕ, рассмотренной во второй части статьи. Таковы в целом чудесные свойства микросхемы 2И-НЕ. Чтобы ответить на вопрос, как же все это происходит, следует рассмотреть электрическую схему элемента 2И-НЕ.

Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ

До сих пор мы рассматривали логический элемент на уровне его графического обозначения, принимая его, как говорят в математике за «черный ящик»: не вдаваясь в подробности внутреннего устройства элемента, мы исследовали его реакцию на входные сигналы. Теперь настало время изучить внутреннее устройство нашего логического элемента, которое показано на рисунке 6.

Рисунок 6. Электрическая схема логического элемента 2И-НЕ.

Схема содержит четыре транзистора структуры n-p-n, три диода и пять резисторов. Между транзисторами существует непосредственная связь (без разделительных конденсаторов), что позволяет им работать с постоянными напряжениями. Выходная нагрузка микросхемы условно показана в виде резистора Rн. На самом деле это чаще всего вход или несколько входов таких же цифровых микросхем.

Первый транзистор многоэмиттерный. Именно он выполняет входную логическую операцию 2И, а следующие за ним транзисторы выполняют усиление и инвертирование сигнала. Микросхемы, выполненные по подобной схеме, называются транзисторно-транзисторной логикой, сокращенно ТТЛ.

В этой аббревиатуре отражен тот факт, что входные логические операции и последующее усиление и инвертирование выполняются транзисторными элементами схемы. Кроме ТТЛ существует еще диодно-транзисторная логика (ДТЛ), входные логические каскады которой выполнены на диодах, расположенных, конечно внутри микросхемы.

Рисунок 7.

На входах логического элемента 2И-НЕ между эмиттерами входного транзистора и общим проводом установлены диоды VD1 и VD2. Их назначение защитить вход от напряжения отрицательной полярности, которое может возникнуть в результате самоиндукции элементов монтажа при работе схемы на высоких частотах, либо просто подано по ошибке от внешних источников.

Входной транзистор VT1 включен по схеме с общей базой, а его нагрузкой служит транзистор VT2, который имеет две нагрузки. В эмиттере это резистор R3, а в коллекторе R2. Таким образом, получается фазоинвертор для выходного каскада на транзисторах VT3 и VT4, что заставляет работать их в противофазе: когда закрыт VT3, открыт VT4 и наоборот.

Предположим, что на оба входа элемента 2И-НЕ подан низкий уровень. Для этого достаточно просто соединить эти входы с общим проводом. В этом случае транзистор VT1 будет открыт, что повлечет за собой закрытие транзисторов VT2 и VT4. Транзистор же VT3 окажется в открытом состоянии и через него и диод VD3 ток течет в нагрузку - на выходе элемента состояние высокого уровня (логическая единица).

В том случае, если на оба входа подать логическую единицу транзистор VT1 закроется, что приведет к открытию транзисторов VT2 и VT4. За счет их открытия транзистор VT3 закроется и ток через нагрузку прекратится. На выходе элемента устанавливается нулевое состояние или напряжение низкого уровня.

Напряжение низкого уровня обусловлено падением напряжения на переходе коллектор - эмиттер открытого транзистора VT4 и согласно техническим условиям не превышает 0,4В.

Напряжение высокого уровня на выходе элемента меньше, чем напряжение питания на величину падения напряжения на открытом транзисторе VT3 и диоде VD3 в том случае, когда транзистор VT4 закрыт. Напряжение высокого уровня на выходе элемента зависит от нагрузки, но не должно быть менее 2,4В.

Если на входы элемента, соединенные вместе, подать очень медленно изменяющееся напряжение, меняющееся от 0…5в, то можно проследить что переход элемента из высокого уровня в низкий происходит скачкообразно. Этот переход выполняется в тот момент, когда напряжение на входах достигает уровня примерно 1,2В. Такое напряжение для 155 - й серии микросхем называется пороговым.

Борис Алалдышкин

Продолжение статьи:

Электронная книга -

У каждого настоящего радиолюбителя имеется микросхема К155ЛА3. Но обычно их считают сильно устаревшими и не могут найти им серьезного использования, так как во многих радиолюбительских сайтах и журналах обычно описаны только схемы мигалок, игрушек. В рамках этой статьи постараемся расширить радиолюбительский кругозор в рамках применения схем с использованием микросхемы К155ЛА3.

Эту схему можно использовать для зарядки мобильного телефона от прикуривателя бортовой сети автомобиля.

На вход радиолюбительской конструкции можно подавать до 23 Вольт. Вместо устаревшего транзистора П213 можно использовать более современный аналог КТ814.

Вместо диодов Д9 можно применить д18, д10. Тумблеры SA1 и SA2 используются для проверки транзисторов с прямой и обратной проводимостью.

Для того чтобы исключить перегрев фар можно установить реле времени, которое будет выключать стоп-сигналы если они горят более 40-60 секунд, время можно изменить подбором конденсатора и резистора. При отпускании и следующем нажатии педали фонари снова включаются, так что на безопасность вождения это никак не влияет

Для повышения КПД преобразователя напряжения и предотвращения сильного перегрева, в выходном каскаде схемы инвертора применены полевые транзисторы с низким сопротивлением

Сирена используется для подачи мощного и сильного звукового сигнала для привлечения внимания людей и эффективно защищает ваш оставленный и пристегнутый на короткое время байк.

Если вы хозяин дачи, виноградника или домика в деревне, то вы знаете, какой огромный ущерб могут создать мыши, крысы и другие грызуны, и какой затратной неэффективной, а иногда и опасной является борьба с грызунами стандартными способами

Почти все радиолюбительские самоделки и конструкции имеют в своем составе стабилизированный источник питания. А если ваша схема работает от напряжения питания 5 вольт, то лучшим вариантом будет использование трехвыводного интегрального стабилизатора 78L05

Кроме микросхемы в имеется яркий светодиод и несколько компонентов обвязки. После сборки устройство начинает работать сразу. Регулировка не требуется, кроме подстройки длительности вспышек.

Напомним, что конденсатор C1 номиналом 470 микрофарад впаиваем в схему строго с соблюдением полярности.

С помощью номинала сопротивления резистора R1 можно изменять длительность вспышки светодиода.

Схема автомобильного зарядного устройства, представленая на микросхемах, относительной сложности. Но если человек хоть немного знаком с электроникой, повторит без проблем. Создавалось это зарядное только ради одного условия: регулировка по току должна быть от 0 и до максимума (более широкий диапазон для зарядки различных типов аккумуляторов). Обычные, даже заводские автомобильные зарядные устройства имеют первоначальный скачок с 2,5-3 А и до максимума.

В зарядном устройстве применен терморегулятор, который включает вентилятор охлаждения радиатора, но его можно исключить, это было сделано для того, что бы минимизировать размеры зарядного устройства.

ЗУ состоит из блока управления и силовой части.

Схема — зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Блок управления

Напряжение с трансформатора (трр) примерно 15 В, поступает на диодную сборку КЦ405, выпрямленное напряжение используется для питания управления тиристором D3 и для получения импульсов управления. Пройдя цепочку Rp, VD1, R1, R2, и первый элемент микросхемы D1.1, получаем импульсы примерно такой формы (рис. 1 ).

Далее эти импульсы с помощью R3, D5, C1, R4, преобразуются в пилу, форма которой изменяется с помощью R4. (рис. 2 ). Элементы микросхемы c D1.2 по D1.4 выравнивают сигнал (придают прямоугольную форму) и препятствуют влиянию транзистора VT1. Готовый сигнал пройдя через D4, R5 и VT1 поступает на управляющий вывод тиристора. В результате сигнал управления меняясь по фазе открывает тиристор в начале каждого полупериода, в середине, в конце и т. д. (рис. 3 ). Регулирование по всему диапазону плавное.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора — печатная плата

Питание микросхема и транзистор VT1 получают от КРЕН05, т.е. от пятивольтовой «кренки». К ней необходимо прикрутить маленький радиатор. Сильно «кренка» не греется, но все же отвод тепла нужен, особенно в жару. Вместо транзистора КТ315 можно применить КТ815, но возможно придется подобрать Сопротивление R5, если не будет открываться тиристор.

Силовая часть

Состоит из тиристора D3 и 4-х диодов КД213. Диоды D6-D9 выбраны из соображений, что подходят по току, напряжению и их не надо прикручивать. Они просто прижимаются к радиатору металлической или пластиковой пластинкой. Все это дело (включая тиристор) крепиться на одном радиаторе, а под диоды и тиристор подкладываются изолирующие теплопроводящие пластины. Я нашел очень удобный материал в старых сгоревших мониторах.

Он же есть и в блоках питания от компов. На ощупь он похож на тонкую резину. Он вообще в импортной технике используется. Но конечно можно использовать и обычную слюду (рис. 4 ). На худой случай (чтоб не заморачиваться) можно сделать на каждый диод и на тиристор свой отдельный радиатор. Тогда никакая слюда не нужна, но электрического соединения радиаторов быть не должно!

Рисунки 1 — 4. Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Трансформатор

Состоит из 3-х обмоток:
1 – 220 В.
2 – 14 В, для питания управления.
3 – 21–25 В, для питания силовой части (мощная).

Настройка

Проверяют работу следующим образом: подключают к зарядному устройству вместо аккумулятора лампочку на 12 В, например от габаритов автомобиля. При повороте R4 яркость лампочки должна изменяться от сильно яркого, до полностью погашенного состояния. Если лампочка не горит совсем, то уменьшите сопротивление R5 наполовину (до 50 Ом). Если лампочка не гаснет полностью, то увеличьте сопротивление R5. Прибавляйте примерно по 50-100 Ом.

Если лампочка не горит совсем и ничего не помогает, то перемкните коллектор и эмиттер транзистора VT1 сопротивлением 50 Ом. Если лампочка не загорелась – неправильно собрана силовая часть, если загорелась, ищите неисправность в цепи управления.

Итак, если все регулируется и загорается необходимо настроить Ток заряда.

На схеме есть сопротивление 2 Ом пров. т. е. проволочное сопротивление из нихрома на 2 Ома. Сначала возьмите такое же, но на 3 Ома. Включите зарядное устройство и замкните накоротко провода, которые шли к лампочке и измерьте ток (по амперметру). Он должен быть 8-10 А. Если он больше или меньше, то настройте ток с помощью проволочного сопротивления Rпров. Сам нихром может быть диаметром 0,5-0,3 мм.

Учтите, при этой процедуре сопротивление здорово греется. Оно греется и при зарядке, но не так сильно, это нормально. Так что обеспечьте его охлаждение, например отверстие в корпусе и пр. Зато любителям поискрить крокодильчиками равных не будет, искрите сколь угодно, зарядному ничего не будет. Укреплять сопротивление Rпров лучше на гетинаксовой (текстолитовой) площадке.

И последнее – о вентиляции

Из элементов КРЕН12, С2, С3, VT2, R6, R7, R8 собрана система охлаждения радиатора (навесным монтажом). По большому счету она не нужна (если вы конечно не делаете супер мини зарядное устройство), это просто писк моды. Если у вас радиатор (например) из алюминиевой пластины 120*120 мм, то этого достаточно для отвода тепла (площадь заводского радиатора такого размера даже велика). Но уж если вам очень хочется вентилятор, то оставьте одну кренку на 12 В, и подключите к ней вентилятор. В противном случае придется химичить с транзистором-датчиком VT2. Его необходимо прикрепить к радиатору тоже через изолирующие теплопроводящие пластины. Мной использован процессорный вентилятор от 386 процессора, или от 486. Они почти одинаковые.

Все сопротивления устройства 0,25 или 0,5 Вт. Два подстроечных помечено звездочкой (*). Остальные номиналы указаны.
Необходимо отметить, что если вместо диодов КД213 будут использованы Д232 или им подобные, то напряжение обмотки Трр 21 В надо увеличить до 26-27 В.