Один из этапов разработки различных радиоэлектронных узлов - макетирование. В его процессе уточняют выбор активных компонентов, устанавливают режимы их работы, подбирают номиналы элементов, проводят электрические испытания и т. д. В настоящее время всё более популярными становятся так называемые беспаечные макетные платы, которые позволяют быстро (без применения пайки) собрать макетируемое устройство и провести требуемые работы по его налаживанию.
Однако для макетирования, кроме такой платы, потребуются ещё и источники питания, без которых, конечно, не обойтись, а также некоторые другие приборы - генераторы импульсов различной формы, маломощный УЗЧ, динамическая головка, элементы световой индикации и т. п. Если объединить эти приборы в одну конструкцию, получится удобный стенд для макетирования различных электронных устройств. Описание именно такого стенда и предлагается вниманию читателей. В зависимости от "специализации" в его состав могут входить те или иные узлы.
Рис. 1
Схема предлагаемого стенда показана на рис. 1. В его состав входят блок питания, УЗЧ, динамическая головка, генераторы прямоугольных и треугольных импульсов с различной амплитудой и компаратор со световой индикацией выходного уровня.
Предлагаемый стенд позволит быстро провести макетирование отдельных узлов радиоэлектронной аппаратуры: усилителей ЗЧ и ВЧ, детекторов, генераторов, устройств на транзисторах, аналоговых, цифровых микросхемах и микроконтроллерах. Компаратор со световой индикацией поможет зафиксировать моменты изменения напряже
ния, проверить напряжение логических уровней и т. п. Наличие ВЧ и НЧ разъёмов позволит подключить различные измерительные приборы или дополнительные источники питания.
С помощью стенда можно быстро проверить исправность микрофонов, в том числе и электретных, поскольку в нём есть источник питания и УЗЧ с динамической головкой. Наличие генератора прямоугольных импульсов позволит проверить работоспособность цифровых микросхем малой и средней степени интеграции: логических элементов, счётчиков, регистров и т. п. С помощью этого генератора и УЗЧ мож
но проверить исправность пьезоизлучателей, головных телефонов, агенерато-ром треугольных импульсов и осциллографом легко определить момент появления ограничений в различных каскадах усилителей ЗЧ. Перечислять все возможные варианты нет смысла. Каждый радиолюбитель в соответствии со своими потребностями сможет найти применение такому устройству.
Блок питания вырабатывает стабилизированное регулируемое двухполярное напряжение 2х(0...12) В при токе нагрузки до 0,4 А с защитой от замыкания и световой и звуковой сигнализацией аварийного режима, а также фиксированное стабилизированное +5 В при токе до 0,4 А. В состав блока питания входят понижающий трансформатор T1, двухполярный выпрямитель на диодном мосте VD1, стабилизатор напряжения +5 В на интегральном стабилизаторе DA2, регулируемый стабилизатор напряжения плюсовой полярности 0.12 В на микросхемах DA1, DA3, транзисторах VT1, VT3, оптопаре U1 и регулируемый стабилизатор минусовой полярности на транзисторах VT2, VT4 и оптопаре U2. Светодиод HL1 - индикатор включения стенда.
Регулируемый стабилизатор напряжения плюсовой полярности собран по компенсационной схеме. Транзистор VT1 - регулирующий, микросхема параллельного стабилизатора напряжения DA3 - управляющая. Вследствие того что её вывод 2 подключён не к общему проводу, а к стабилизатору напряжения -2,5 В, собранному на микросхеме DA1, оказалось возможным регулировать выходное напряжение (резистором R10) в интервале от 0 до 12 В. На транзисторе VT3 и оптопаре U1 собрана защита по току, датчик тока -
резистор R8. Когда выходной ток стабилизатора достигнет 0,4 А, транзистор VT3 откроется и напряжение на базе регулирующего транзистора VT1 уменьшится, поэтому выходной ток будет ограничен указанным значением. Одновременно откроется фототранзистор оптопары U1, и на звуковой излучатель HA1 со встроенным генератором и мигающий светодиод HL2 поступит питающее напряжение. Включатся сигнализаторы перегрузки блока питания по току - зазвучит прерывистый звуковой сигнал и начнёт вспыхивать светодиод.
Регулируемый стабилизатор напряжения минусовой полярности "привязан" к выходному напряжению стабилизатора плюсовой полярности. Эта при
вязка реализована с помощью ОУ DA4.1. При изменении напряжения плюсовой полярности аналогично изменяется и минусовое напряжение. Защита по току собрана на транзисторе VT4 и оптопаре U2, датчик тока - резистор R7. Поэтому регулируют выходное напряжение одним переменным резистором R10, а при срабатывании защиты по току в одном из стабилизаторов выходное напряжение уменьшается у обоих и подаются световой и звуковой сигналы. Следует отметить, что в стабилизаторе напряжения +5 В индикации перегрузки нет, там ток ограничен самой микросхемой стабилизатора (DA2).
Генератор прямоугольных импульсов с частотой следования 1 кГц и амплитудой 5 В собран на логическом
элементе DD1.1. С его выхода сигнал через токоограничивающий резистор R26 поступает на выходное гнездо XS6. Через ещё один токоограничивающий резистор R20 он подаётся на базу транзистора VT5, и на его коллекторе формируются прямоугольные импульсы с той же частотой, но с амплитудой, равной выходному напряжению регулируемого стабилизатора плюсовой полярности. Эти импульсы через резистор R18 поступают на выходное гнездо XS5. На ОУ DA4.2 собран интегратор, который из прямоугольных формирует импульсы треугольной формы с амплитудой 1 В, поступающие затем на гнездо XS4.
Компаратор напряжения собран на логических элементах DD1.2, DD1.3,
его входное сопротивление - не менее 500 кОм, резистором R14 устанавливают порог его срабатывания в интервале 2,5...12 В. Когда входное напряжение (плюсовой полярности), поступающее на гнездо XS7, превысит установленный порог, загорится светодиод HL3.
На микросхеме DA5 собран УЗЧ, который можно использовать отдельно или подключить к его выходу динамическую головку BA1. Для этого в гнездо XS2 устанавливают вилку, у которой соединены между собой контакты 1 и 4, а также 2 и 3. Входной сигнал подают на гнездо XS3, громкость регулируют переменным резистором R15. Динамическую головку можно использовать и отдельно.
В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, переменные - СП4-1, СПО, оксидные конденсаторы - импортные, остальные - керамические К10-17. Выключатель - МТ1, трансформатор - ТПП112-19 или другой с номинальной мощностью 7.10 Вт и двумя вторичными обмотками по 11 В с выходным током до 0,4 А. Взамен диодного моста КЦ407А можно применить отдельные выпрямительные диоды, например, 1N4001-1N4007. В устройстве установлены гнёзда: XS1 - от кабеля питания дисковода, остальные - серий PBS, PBD.
Рис. 2
Все элементы установлены на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 2 мм со стороны печатных проводников, чертёж которой показан на рис. 2. Для динамической головки (она размещена в правой части платы) сверлят несколько десятков отверстий диаметром 2.3 мм (на рис. 2 не показаны), их заклеивают со стороны установки головки отрезком тонкой ткани. Выключатель, переменные резисторы, гнёзда, держатель плавкой вставки и светодиоды устанавливают в отверстия платы. Кроме того, трансформатор, динамическую головку, акустический излучатель, все гнёзда и светодиоды приклеивают к плате термоклеем.
Внешний вид стенда показан на 1-й с. обложки. Плата с помощью уголков закреплена на металлическом основании (алюминиевой пластине толщиной 2.3 мм) под углом 50.60°. Размеры основания зависят от типа применённой беспаечной платы. Основание одновременно использовано как теплоотвод. С помощью винтов к нему прикрепляют микросхему DA2 (непосредственно) и транзисторы VT1, VT2 (через теплопроводящие изолирующие прокладки). С боков и сзади элементы платы защищены от механических воздействий стенками. С нижней стороны
основания установлены амортизирующие "ножки". Беспаечную плату можно прикрепить к основанию с помощью герметика. По бокам основания закреплены разъёмы для подключения измерительных приборов, например, байонетные гнёзда СР50-73Ф (BNC) и винтовые клеммники для внешних источников питания и других приборов. Тип и число разъёмов может выбрать сам пользователь.
Налаживание начинают с проверки работоспособности блока питания. Интервал регулировки выходного напряжения устанавливают подборкой резисторов R4 (верхняя граница) и R9 (установка нуля). В случае возбуждения регулируемого стабилизатора плюсовой полярности необходимо между выводами 1 и 3 параллельного стабилизатора DA3 включить керамический конденсатор ёмкостью 0,01 мкФ (на чертеже печатной платы он обозначен С'). Частоту генератора прямоугольных импульсов устанавливают подборкой резистора R22, а резистором R24 - амплитуду напряжения треугольной формы. На движки переменных резисторов устанавливают ручки с указателями и снабжают шкалами.
Внимание! Беспаечные платы не рассчитаны на работу в сети 220 В.
Автор: И. Нечаев, г. Москва