Конструкция этого варианта кодового замка может быть, конечно, иной — все зависит от имеющихся деталей, творческой смекалки конструктора и, кроме того, от того, где предполагается его устанавливать. В любом случае электронную часть замка вместе с копировочной колодкой и выпрямителем можно смонтировать на одной общей плате подходящих размеров — гнездовой частью кодировочной колодки могут служить ламповые панельки, а штырьковыми частями разъемов — объединенные попарно отрезки медной луженой проволоки. Общее число разъемов и кнопок может быть не шесть, как в описанном замке, а больше, что значительно усложнит попытку подбора кода.
Для выпрямителя потребуется трансформатор мощностью 40–50 Вт, понижающий напряжение электроосветительной сети до 17–18 В при токе не менее 1 А. После двухполупериодного выпрямления напряжение вторичной обмотки и сглаживания пульсации выпрямленного напряжения на электронной части замка будет 24–25 В. О расчете самодельного сетевого трансформатора блока питания я рассказывал в одиннадцатой беседе.
Диоды выпрямителя, включаемые по мостовой схеме, могут быть серий КД202, КД206, Д242, Д243. Можно также использовать выпрямительный блок средней мощности КЦ402 или КЦ403 с буквенными индексами А-Е, что упростит монтаж выпрямителя. Электролитический конденсатор, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения, может быть емкостью 500-1000 мкФ на номинальное напряжение 50 В.
В футляре электронной части, сделанном из толстой фанеры, обязательно надо предусмотреть отверстие, прикрываемое крышкой или дверцей, необходимое для доступа к кодировочной колодке при смене кода.
Кодовые кнопки могут быть любыми. Важно лишь, чтобы их контакты надежно замыкались и размыкались без заеданий. Монтировать их желательно на одной общей планке и прикрыть сверху защитным кожухом с отверстиями против нажимных кнопок.
Ты правильно поступишь, если сначала подберешь все необходимые радиодетали, сделаешь электромагнит и, если надо, трансформатор выпрямителя, смонтируешь и испытаешь электронную часть на макетной панели и только после этого приступишь к окончательной сборке кодового замка. Если подобранный трансформатор окажется массивным, то блок питания, выполненный в виде самостоятельной конструкции, целесообразно укрепить на стене возле дверного проема и соединить его двухпроводным гибким кабелем с электронной частью и электромагнитом, размещенными на внутренней стороне двери.
* * *
Те приборы и устройства, с которыми я познакомил тебя в этой беседе, всего лишь небольшая часть примеров обширнейшей области техники — автоматики. И разговор о ней не окончен — он будет продолжен в следующей беседе, а также в беседе, посвященной телеуправлению моделями.
Беседа 17
О МУЛЬТИВИБРАТОРЕ И ЕГО ПРИМЕНЕНИИ
Мультивибраторами называют электронные устройства, генерирующие электрические колебания, близкие по форме к прямоугольной. Спектр колебаний, генерируемых мультивибратором, содержит множество гармоник — тоже электрических колебаний, но кратных колебаниям основной частоты, что и отражено в его названии: «мульти» — много, и вибро» — колеблю. Именно такой генератор я рекомендовал тебе в восьмой беседе использовать в качестве источника электрических сигналов.
Что же собой представляет и как работает мультивибратор?
Рассмотри схему, показанную на рис. 267, а. Узнаешь? Да, это схема двухкаскадного транзисторного усилителя 3Ч с выходом на головные телефоны. Что произойдет, если выход такого усилителя соединить с его входом, как на схеме показано штриховой линией? Между ними возникает положительная обратная связь и усилитель caмовозбудится — станет генератором колебаний звуковой частоты, и в телефонах мы услышим звук низкого тона. С таким явлением в приемниках и усилителях ведут решительную борьбу, а вот для автоматически действующих приборов оно оказывается полезным.
Теперь посмотри на рис. 267, б. На нем ты видишь схему того же усилителя, охваченного положительной обратной связью, как на рис. 267, а, только начертание ее несколько изменено. Именно так обычно чертят схемы автоколебательных, т. е. самовозбуждающихся мультивибраторов.
Рис. 267. Двухкаскадный усилитель, охваченный положительной обратной связью, становится мультивибратором
Опыт — самый лучший, пожалуй, метод познания сущности действия того или иного электронного устройства. В этом ты убеждался не раз. Вот и сейчас, чтобы лучше разобраться в работе этого универсального прибора-автомата, предлагаю провести опыт с ним.
Принципиальную схему автоколебательного мультивибратора со всеми данными его резисторов и конденсаторов ты видишь на рис. 268, а. Смонтируй его на макетной панели. Транзисторы должны быть низкочастотными (МП39-МП42), так как у высокочастотных транзисторов (П401-П403, П420, П422) очень маленькое пробивное напряжение эмиттерного перехода.
Электролитические конденсаторы С1 и С2-типа К50-6, К50-3 или К53-1 на номинальное напряжение 10–15 В. Сопротивления резисторов могут отличаться от указанных на схеме до 50 %. Важно лишь, чтобы возможно одинаковыми были номиналы нагрузочных резисторов R1, R4 и базовых резисторов R2, R3. Для питания используй две последовательно соединенные батареи 3336Л или выпрямитель.
В коллекторную цепь любого из транзисторов включи миллиамперметр (РА) на ток 10–15 мА, а к участку эмиттер-коллектор того же транзистора подключи высокоомный вольтметр постоянного тока (PU) на напряжение до 10 В. Проверив монтаж и особенно внимательно полярность включения электролитических конденсаторов, подключи к мультивибратору источник питания.
Что показывают измерительные приборы? Миллиамперметр — резко увеличивающийся до 8-10 мА, а затем также резко уменьшающийся почти до нуля ток коллекторной цепи транзистора. Вольтметр же, наоборот, то уменьшающееся почти до нуля, то увеличивающееся до напряжения источника питания коллекторное напряжение.
О чем говорят эти измерения? О том, что транзистор этого плеча мультивибратора работает в режиме переключения. Наибольший коллекторный ток и одновременно наименьшее напряжение на коллекторе соответствуют открытому состоянию, а наименьший ток и наибольшее коллекторное напряжение — закрытому состоянию транзистора.
Точно так работает и транзистор второго плеча мультивибратора, но, как говорят, со сдвигом фазы на 180°: когда один из транзисторов открыт, второй закрыт. В этом нетрудно убедиться, включив в коллекторную цепь транзистора второго плеча мультивибратора такой же миллиамперметр; стрелки измерительных приборов будут попеременно отклоняться от нулевых отметок шкал.
Теперь, воспользовавшись часами с секундной стрелкой, сосчитай, сколько раз в минуту транзисторы переходят из открытого состояния в закрытое. Примерно раз 15–20. Таково число электрических колебаний, генерируемых мультивибратором в минуту. Следовательно, период одного колебания равен 3–4 с.
Продолжая следить за стрелкой миллиамперметра, попытайся изобразить эти колебания графически. По горизонтальной оси ординат откладывай в некотором масштабе отрезки времени нахождения транзистора в открытом и закрытом состояниях, а по вертикальной — соответствующий этим состояниям коллекторный ток. У тебя получится примерно такой же график, как тот, что изображен на рис. 268, б. Значит, можно считать, что мультивибратор генерирует электрические колебания прямоугольной формы.
Рис. 268. Схема симметричного мультивибратора (а) и генерируемые им импульсы тока (б)