รายการชิ้นส่วน

นี่คือรายการข้อกำหนดของฉัน:

1. ต้องดังพอให้ฉันได้ยิน
2. จะต้องปิดเครื่องโดยอัตโนมัติเมื่อผ่านไประยะเวลาหนึ่ง (ประมาณ 2 นาที) แต่ต้องยืดเวลาออกไปทุกครั้งที่มีเสียงบี๊บ
3. จะต้องได้รับการตอบสนองแบบ 'ทันที'
4. ต้องมีแรงดันไฟโพรบต่ำมาก (~200 mV)
5. จะต้องกำหนดความต่อเนื่องที่ไหนสักแห่งในช่วง 25 โอห์ม
6. ไม่มีส่วนที่สามารถตั้งโปรแกรมได้
7. ชิ้นส่วนทั้งหมดทะลุผ่านรู (เกือบทั้งหมด)

แผนผังแสดงอยู่ใน รูปที่ 1 IC ตัวเดียวคือตัวเปรียบเทียบ LM339 MOSFET แบบ N-channel สองตัวอาจดูเกินความจำเป็นไปสักหน่อย แต่ราคาค่อนข้างถูก และฉันก็มีอยู่หลายตัว ตัวต้านทานทั้งหมดเป็น 1% 1/4 วัตต์ และตัวเก็บประจุ 100 µF เป็นอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์ธรรมดา

รูปที่ 1 แผนผังของเครื่องทดสอบความต่อเนื่อง

ทำความเข้าใจวงจร

ส่วนควบคุมกำลังไฟจะอยู่ตรงกลาง Q1 ซึ่งเป็น N-channel MOSFET ซึ่งใช้เป็นสวิตช์ความต้านทานต่ำมากเพื่อต่อกับกราวด์ DC จนกว่าคุณจะกดปุ่มเปิด วงจรนี้จะดึงกระแสไฟจากแบตเตอรี่เกือบเป็นศูนย์ เมื่อคุณกดปุ่มเปิด ตัวเก็บประจุ C1 จะชาร์จอย่างรวดเร็วและ Q1 จะเปิดขึ้น ซึ่งจะให้กราวด์ (ซึ่งเรียกว่า SW_G) สำหรับวงจรด้านบน ตอนนี้เครื่องทดสอบกำลังทำงานและดึงกระแสไฟประมาณ 16 mA ในขณะที่ไม่ได้ใช้งาน (มากกว่านั้นมากเมื่อส่งเสียงบี๊บ) คุณต้องกดปุ่มเปิดเพียงสั้นๆ เพื่อชาร์จ C1 จากนั้น C1 จะเริ่มคายประจุอย่างช้าๆ ผ่านตัวต้านทานสองเมกะโอห์ม

เมื่อแรงดันไฟฟ้าบน C1 ลดลงต่ำกว่า 2V Q1 จะปิดลง เครื่องทดสอบจะปิดลงแล้ว อย่างไรก็ตาม ทุกครั้งที่คุณส่งเสียงบี๊บ เอาต์พุตของ U1D จะต่ำลง และ Q2 จะเปิดขึ้นชั่วครู่เพื่อสูบประจุใหม่เข้าไปใน C1 ซึ่งจะยืดเวลาเปิดเครื่องออกไป ฉันพบว่าเวลาหมดลง (โดยไม่มีเสียงบี๊บเพื่อรีเฟรช) อยู่ที่ประมาณ 2 นาทีครึ่ง แต่ระยะเวลาดังกล่าวจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความคลาดเคลื่อนของตัวเก็บประจุเป็นหลัก

ส่วนการตรวจจับความต่อเนื่องจะอยู่ตรงกลางของ U1D: ตัวเปรียบเทียบ LM339 ตัวต้านทานที่เกี่ยวข้อง R15-R20 ไม่ควรมีค่าแย่ไปกว่า 1% เครื่องทดสอบของฉันทำงานที่ประมาณ 29 โอห์ม เอาต์พุต (พิน 13) ของ U1D จะต่ำลงเมื่อหัววัดตรวจพบความต่อเนื่อง (29 โอห์มหรือต่ำกว่าในตัวอย่างของฉัน)

ส่วน AUDIO เป็นออสซิลเลเตอร์ที่อยู่ตรงกลาง U1A ตามด้วย "เครื่องขยายเสียง" Q3 ซึ่งแท้จริงแล้วเป็นเพียงสวิตช์เปิด/ปิดที่ดึงกระแสไฟผ่านลำโพง ออสซิลเลเตอร์ประกอบด้วย U1A, C2 และ R7-11 เมื่อโพรบไม่พบความต่อเนื่อง เอาต์พุตของ U1D จะสูง (ต้องขอบคุณตัวต้านทานดึงขึ้น R1) และเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์ U1C ที่พิน 14 จะต่ำ ซึ่งจะทำให้ออสซิลเลเตอร์ปิดใช้งาน เมื่อโพรบพบความต่อเนื่อง เอาต์พุตของ U1D จะต่ำ และเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์ U1C จะสูง (ต้องขอบคุณตัวต้านทานดึงขึ้น R11) ซึ่งจะทำให้ออสซิลเลเตอร์เปิดใช้งานได้

ออสซิลเลเตอร์ที่เปิดใช้งานจะส่งความถี่ประมาณ 500 เฮิรตซ์ (ซึ่งการได้ยินของฉันตอบสนองได้ดีกว่าเครื่องส่งเสียงแบบเพียโซอิเล็กทริกทั่วไปที่ความถี่ประมาณ 2 กิโลเฮิรตซ์) เอาต์พุตดังกล่าวเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมที่สลับ Q3 ให้เปิดและปิด โดยดึงกระแสไฟผ่านลำโพง โปรดทราบว่าในขณะที่ออสซิลเลเตอร์ถูกปิดใช้งาน เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ U1B (พิน 1) จะดึงกระแสไฟต่ำ ซึ่งรับประกันได้ว่า Q3 จะไม่ดึงกระแสไฟผ่านลำโพง นี่คือจุดที่คุณสมบัติ OPEN DRAIN ของ LM339 สะดวก ช่วยให้สามารถต่อสาย OR ของเอาต์พุตของ U1A และ U1B ได้

การก่อสร้าง

วงจรนี้สร้างบนแผ่นทดลองได้ค่อนข้างง่าย ฉันสร้างมากกว่าหนึ่งแผ่น ดังนั้นการทำ PCB จึงสมเหตุสมผลสำหรับฉัน ฉันใช้ ExpressPCB สำหรับทั้งแผนผังและเลย์เอาต์ PCB รูปที่ 2 แสดงด้านส่วนประกอบที่ประกอบแล้วของ PCB และ รูปที่ 3 แสดงด้านที่บัดกรี

รูปที่ 2 PCB ของฉัน ด้านส่วนประกอบ

รูปที่ 3 PCB ของฉัน ด้านการบัดกรี

ตัวต้านทานบนบอร์ดของฉันติดตั้งในแนวตั้ง โดยให้สายหนึ่งงอขนานกับตัวตัวต้านทาน ใครก็ตามที่เคยเห็นภายในของวิทยุทรานซิสเตอร์รุ่นแรกๆ จะจำรูปทรงนี้ได้ ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่บอร์ดโดยไม่ต้องใช้ส่วนประกอบแบบติดตั้งบนพื้นผิว

รูปที่ 4 แสดงด้านในของหน้ากล่อง เมื่อประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดเข้ากับหน้ากล่องแล้ว จะช่วยให้หยิบแบตเตอรี่ได้ง่าย โดยไม่ทำให้สายไฟเกะกะ

รูปที่ 4 ฝาครอบด้านในของกล่อง

มีโอกาสที่จะลดขนาดบอร์ดและจำนวนส่วนประกอบได้ ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ส่วนประกอบแบบติดพื้นผิวได้ LED1 และ LED2 เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกและสามารถกำจัดได้หากต้องการ LED2 เป็น LED สีเขียวเพื่อระบุเมื่อเปิดเครื่อง และ LED1 เป็นสีแดงและติดขึ้นพร้อมเสียงบี๊บ การกำจัด LED และตัวต้านทานที่เกี่ยวข้องจะช่วยยืดอายุแบตเตอรี่ได้ นอกจากนี้ยังช่วยลดจำนวนส่วนประกอบด้วย อย่างไรก็ตาม ฉันพบว่าการมีอยู่ของ LED และตัวต้านทานเหล่านี้ทำให้สบายใจ

ฉันติดตั้งแจ็คปลั๊กกล้วยสำหรับหัววัด ซึ่งทำให้เปลี่ยนหัววัดแบบต่างๆ ได้ง่าย บางครั้งฉันต้องการหัววัดแบบปลายแหลม บางครั้งฉันต้องการแบบ J-Clip หรือแบบปากจระเข้ สำหรับการส่งเสียงบี๊บออกจากสายเคเบิล ฉันใช้หัววัดที่มีพินส่วนหัวบัดกรีไว้ที่ปลายสาย วิธีนี้ช่วยให้ฉันเสียบพินเข้าไปในซ็อกเก็ตขั้วต่อและจิ้มไปมาด้วยหัววัดอีกอันได้ จึงไม่จำเป็นต้องใช้มือที่สาม

ไม่ว่าคุณจะใช้อะไรเป็นพิเศษ ฉันหวังว่าคุณจะพบว่าเครื่องทดสอบความต่อเนื่องนี้มีประโยชน์

‍