Сенсорные устройства с использованием микросхем
Современный сенсорный переключатель состоит из сенсорной пластины, запоминающего устройства (триггера, см. словарь) и генератора. Триггер, используемый в сенсорном устройстве, должен иметь высокое входное сопротивление (около 1 МОм), в противном случае между сенсорной пластиной и триггером устанавливают согласующий каскад. Заметим, что сенсором можно управлять не только путем замыкания его пластин, но и подачей на них небольшого напряжения от специального генератора.
Для сенсорных устройств могут быть использованы микросхемы, выполненные на полевых МОП-транзисторах, серий К172 и К176. При использовании этих микросхем, их не использующиеся входы нужно обязательно подключать к «плюсу» или «минусу» источника питания, согласуясь с характером входа и логикой работы схемы.
Рис. 21.6. Принципиальная схема сенсора на микросхеме К1ТР721
В этом случае нет необходимости в дополнительных согласующих каскадах. Схема с использованием микросхемы К1ТР721 в сенсорном устройстве, срабатывающем при замыкании пластин, представлена на рис. 21.6. Часть напряжения питания с делителя R1 и R2 через палец подается с сенсорной пластины Е1 на счетный вход С триггера DD1. При каждом прикосновении к пластинам триггер изменяет свое состояние. Для защиты триггера от паразитных наводок введена цепочка R2, С2.
В стационарных сенсорных устройствах могут быть использованы широкораспространенные логические микросхемы серий К155 и К133 в частности K155JIA3. При использовании микросхемы K155JIA3 в сенсорных устройствах для повышения ее входного сопротивления, следует перед ней включать каскад на полевом транзисторе (рис. 21.7). В схеме для четкого срабатывания триггера DD2 введен одновибратор (триггер Шмитта) на микросхеме DD1.1 и DD1.2.
Рис. 21.7. Принципиальная схема сенсора с предварительным каскадом усиления на полевом транзисторе
Величина сопротивления под-строечного резистора R4 обычно составляет 2,6 кОм. Расстояние от затвора транзистора VT1 до сенсорной пластины следует сделать минимальным, в противном случае для лучшей помехоустойчивости следует включить конденсатор С1 и экспериментально подобрать его емкость. С целью удобства в данном устройстве от сенсорной пластины можно вообще отказаться, если вместо нее использовать корпус транзистора. Для этого осторожно снимают с крышки транзистора краску, а корпус соединяют с выводом затвора. Теперь, чтобы включить сенсорное устройство нужно коснуться верхней части транзистора.
Практическая схема
Практическая схема сенсорной двухтональной сирены с использованием микросхемы K155ЛA3 приведена на рис. 21.8. Сирену можно использовать в качестве квартирного звонка или звуковой игрушки. Стоит лишь дотронуться до сенсора Е1, как в наушнике раздастся зазывающий звук с периодически изменяющейся тональностью. Основным узлом сирены является «гибридный» мультивибратор (тональный генератор), выполненный на транзисторе ѴТЗ и логическом элементе DD1.4. Сигнал мультивибратора усиливается каскадом на транзисторе VT4.
Рис. 21.8. Принципиальная практическая схема сенсорной двухтональной сирены
При касании сенсорного контакта ЕІ запускается одновибратор, состоящий из транзистора ѴТ2 и элемента DD1.3, запускается, т.е. генерирует одиночный импульс продолжительностью 4...6 с. Импульс в виде уровня логической I подается на два генератора с разной тональностью: генератор (ѴТЗ, DD1.4) и генератор (ѴТІ, DDl.l, его частота меньше частоты тонального генератора) и разрешает их работу, в результате из капсюля BF1 слышится звук.
Детали
Детали сирены таких типов: резисторы — МЛТ-0,125, конденсаторы С2, СЗ — К50-6, остальные КЛС или малогабаритные. Транзисторы VT1...VT3 из указанной серии с любой буквой, ѴТ4 — типа МП40, МП41 и им подобные. Капсюль BF1 — ДЭМ-4М или ТА-56М. Все детали устройства смонтированы на печатной плате размером 55x45x0,8 мм (рис. 21.9), которая помещена в подходящий корпус. В корпусе размещается капсюль и три гальванических элемента типа 316.
Рис. 21.9. Печатная плата двухтональной сирены
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.