Микросхема К155ЛА3 является, по сути, базовым элементом 155-ой серии интегральных микросхем. Внешне по исполнению она выполнена в 14 выводном DIP корпусе, на внешней стороне которого выполнена маркировка и ключ, позволяющий определить начало нумерации выводов (при виде сверху — от точки и против часовой стрелки).
В функциональной структуре микросхемы К155ЛА3 имеется 4 самостоятельных логических элементов . Одно лишь их объединяет, а это линии питания (общий вывод — 7, вывод 14 – положительный полюс питания) Как правило, контакты питания микросхем не изображаются на принципиальных схемах.
Каждый отдельный 2И-НЕ элемент микросхемы К155ЛА3 на схеме обозначают DD1.1, DD1.2, DD1.3, DD1.4. По правую сторону элементов находятся выходы, по левую сторону входы. Аналогом отечественной микросхемы К155ЛА3 является зарубежная микросхема SN7400, а все серия К155 аналогична зарубежной SN74.
Таблица истинности микросхемы К155ЛА3
Опыты с микросхемой К155ЛА3
На макетную плату установите микросхему К155ЛА3 к выводам подсоедините питание (7 вывод минус, 14 вывод плюс 5 вольт). Для выполнения замеров лучше применить стрелочный вольтметр, имеющий сопротивление более 10 кОм на вольт. Спросите, почему нужно использовать стрелочный? Потому, что, по движению стрелки, можно определить наличие низкочастотных импульсов.
После подачи напряжения, измерьте напряжение на всех ножках К155ЛА3. При исправной микросхеме напряжение на выходных ножках (3, 6, 8 и 11) должно быть около 0,3 вольт, а на выводах (1, 2, 4, 5, 9, 10, 12, и 13) в районе 1,4 В.
Для исследования функционирования логического элемента 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3 возьмем первый элемент. Как было сказано выше, его входом служат выводы 1 и 2, а выходом является 3. Сигналом логической 1 будет служить плюс источника питания через токоограничивающий резистор 1,5 кОм, а логическим 0 будем брать с минуса питания.
Опыт первый (рис.1): Подадим на ножку 2 логический 0 (соединим ее с минусом питания), а на ножку 1 логическую единицу (плюс питания через резистор 1,5 кОм). Замерим напряжение на выходе 3, оно должно быть около 3,5 В (напряжение лог. 1)
Вывод первый
: Если на одном из входов лог.0, а на другом лог.1, то на выходе К155ЛА3 обязательно будет лог.1
Опыт второй (рис.2): Теперь подадим лог.1 на оба входа 1 и 2 и дополнительно к одному из входов (пусть будет 2) подключим перемычку, второй конец которой будет соединен с минусом питания. Подадим питание на схему и замерим напряжение на выходе.
Оно должно быть равно лог.1. Теперь уберем перемычку, и стрелка вольтметра укажет напряжение не более 0,4 вольта, что соответствует уровню лог. 0. Устанавливая и убирая перемычку можно наблюдать как «прыгает» стрелка вольтметра указывая на изменения сигнала на выходе микросхемы К155ЛА3.
Вывод второй: Сигнал лог. 0 на выходе элемента 2И-НЕ будет только в том случае, если на обоих его входах будет уровень лог.1
Следует отметить, что неподключенные входы элемента 2И-НЕ («висят в воздухе»), приводит к появлению низкого логического уровня на входе К155ЛА3.
Опыт третий (рис.3): Если соединить оба входа 1 и 2, то из элемента 2И-НЕ получится логический элемент НЕ (инвертор). Подавая на вход лог.0 на выходе будет лог.1 и наоборот.
После знакомства с принципом работы различных триггеров у начинающего радиолюбителя возникает естественное желание опробовать работу этих самых триггеров в "железе".
На практике изучение работы триггеров гораздо интересней и увлекательней, кроме того происходит знакомство с реальной элементной базой.
Далее будут рассмотрены несколько схем триггеров, выполненных на цифровых микросхемах так называемой жёсткой логики. Сами по себе схемы не являются завершёнными готовыми устройствами и служат лишь для наглядной демонстрации принципов работы RS-триггера.
Итак, начнём.
Для ускорения процесса сборки и тестирования схем применялась беспаечная макетная плата . С её помощью удаётся быстро сконфигурировать и изменить схему в соответствии с потребностями. Пайка, естественно, не применяется.
Схема RS-триггера на микросхеме К155ЛА3.
Данная схема уже приводилась на страницах сайта в статье про RS-триггер . Для её сборки потребуется сама микросхема К155ЛА3, два индикаторных светодиода разного цвета свечения (например, красный и синий), пара резисторов номиналом 330 Ом, а также стабилизированный блок питания с выходным напряжением 5 вольт. В принципе, подойдёт любой маломощный блок питания на 5 вольт.
Для дела сгодится даже 5-ти вольтовый зарядник от сотового телефона. Но стоит понимать, что не каждый зарядник держит стабильное напряжение. Оно может гулять в пределах 4,5 - 6 вольт. Поэтому всё-таки лучше использовать стабилизированный блок питания. При желании можно собрать блок питания своими руками . К выводу 14 микросхемы К155ЛА3 подключается "+" питания, а к 7 выводу "-" питания.
Как видим, схема очень простая и выполнена на логических элементах 2И-НЕ. Собранная схема имеет всего лишь два устойчивых состояния 0 или 1.
После того, как на схему будет подано напряжение питания, загорится один из светодиодов. В данном случае загорался синий Q ).
При однократном нажатии на кнопку Set (установка), RS-триггер устанавливается в единичное состояние. При этом должен засветиться тот светодиод, который подключен к так называемому прямому выходу Q . В данном случае это красный светодиод.
Это свидетельствует о том, что триггер «запомнил» 1 и выдал сигнал об этом на прямой выход Q .
Светодиод (синий ), который же подключен к инверсному выходу Q , должен погаснуть. Инверсный - это значит обратный прямому. Если на прямом выходе 1, то на инверсном 0. При повторном нажатии на кнопку Set , состояние триггера не изменится - реагировать на нажатия кнопки он не будет. В этом и заключается основное свойство любого триггера - способность длительное время сохранять одно из двух состояний. По сути, это простейший элемент памяти .
Чтобы сбросить RS-триггер в нуль (т.е. записать в триггер логический 0) нужно один раз нажать на кнопку Reset (сброс). При этом красный светодиод погаснет, а синий загорится. Повторные нажатия на кнопку Reset состояние триггера не изменят.
Показанную схему можно считать примитивной, так как собранный RS-триггер не имеет никакой защиты от помех, а сам триггер является одноступенчатым. Но зато в схеме применяется микросхема К155ЛА3, которая очень часто встречается в электронной аппаратуре и поэтому она легкодоступна.
Также стоит отметить, что на этой схеме выводы установки S , сброса R , прямого Q и инверсного выхода Q показаны условно - их можно поменять местами и суть работы схемы не изменится. Это всё потому, что схема выполнена на неспециализированной микросхеме. Далее же мы разберём пример реализации RS-триггера на специализированной микросхеме-триггере.
В данной схеме используется специализированная микросхема КМ555ТМ2, в составе которой 2 D-триггера. Эта микросхема выполнена в керамическом корпусе, поэтому в названии присутствует сокращение КМ . Также можно применить микросхемы К555ТМ2 и К155ТМ2. Они имеют пластмассовый корпус.
Как мы знаем, D-триггер несколько отличается от RS-триггера, но у него также присутствуют входы для установки (S ) и сброса (R ). Если не использовать вход данных (D ) и тактирования (C ), то на базе микросхемы КМ555ТМ2 легко собрать RS-триггер. Вот схема.
В схеме применён только один из двух D-триггеров микросхемы КМ555ТМ2. Второй D-триггер не используется. Его выводы никуда не подключаются.
Так как входы S и R микросхемы КМ555ТМ2 являются инверсными (отмечены кружком), то переключение триггера из одного устойчивого состояния в другое происходит при подаче на входы S и R логического 0.
Чтобы подать на входы 0, нужно просто соединить эти входы с минусовым проводом питания (с минусом «-»). Сделать это можно как с помощью специальных кнопок, например, тактовых, как на схеме, так и с помощью обычного проводника. Кнопками, конечно, это делать гораздо удобнее.
Жмём кнопку SB1 (Set ) и устанавливаем RS-триггер в единицу. Засветится красный светодиод.
А теперь жмём кнопку SB2 (Reset ) и сбрасываем триггер в нуль. Засветится синий светодиод, который подключен к инверсному выходу триггера (Q ).
Стоит отметить, что входы S и R у микросхемы КМ555ТМ2 являются приоритетными. Это значит, что сигналы на этих входах для триггера являются главными. Поэтому если на входе R нулевое состояние, то при любых сигналах на входах C и D состояние триггера не изменится. Это утверждение относится к работе D-триггера.
Если найти микросхемы К155ЛА3, КМ155ЛА3, КМ155ТМ2, К155ТМ2, К555ТМ2 и КМ555ТМ2 не удастся, то можно использовать зарубежные аналоги этих микросхем стандартной транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ): 74LS74 (аналог К555ТМ2), SN7474N и SN7474J (аналоги К155ТМ2), SN7400N и SN7400J (аналоги 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
У каждого радиолюбителя где-то «завалялась» микросхема к155ла3. Но зачастую они не могут найти им серьезного применения, так как во многих книгах и журналах присутствуют только схемы мигалок, игрушек и др. с этой деталью. В этой статье будут рассмотрены схемы с применением микросхемы к155ла3.Для начала рассмотрим характеристики радиодетали.
1. Самое главное - это питание. Оно подается на 7(-) и 14(+) ножки и состовляет 4.5 - 5 В. Более 5.5В подавать на микросхему не следует(начинает перегреваться и сгорает).
2. Далее надо определить назначение детали. Она состоит из 4 элементов по 2и-не(два входа). То есть, если подавать на один вход 1, а на другой - 0, то на выходе будет 1.
3. Рассмотрим цоколевку микросхемы:
Для упрощения схемы на ней изображают раздельные элементы детали:
4. Рассмотрим расположение ножек относительно ключа:
Паять микросхему надо очень аккуратно, не нагревая ее(можно спалить).
Вот схемы с применением микросхемы к155ла3:
1. Стабилизатор напряжения(можно использовать как зарядку телефона от прикуривателя автомобиля).Вот схема:
На вход можно подавать до 23Вольт. Вместо транзистора П213 можно поставить КТ814, но тогда придется ставить радиатор, так как при большой нагрузке может перегреваться.
Печатная плата:
Еще один вариант стабилизатора напряжения(мощный):
2. Индикатор заряда автомобильного аккумулятора.
Вот схема:
3. Испытатель любых транзисторов.
Вот схема:
Вместо диодов Д9 можно поставить д18, д10.
Кнопки SA1 и SA2 есть переключатели для проверки прямых и обратных транзисторов.
4. Два варианта отпугивателя грызунов.
Вот первая схема:
С1 – 2200 мкФ, С2 – 4,7 мкФ, С3 – 47 - 100 мкФ, R1-R2 – 430 Ом, R3 – 1 ком, V1 – КТ315, V2 - КТ361. Также можно поставить транзисторы серии МП. Динамическая головка - 8...10 ом. Питание 5В.
Второй вариант:
С1 – 2200 мкФ, С2 – 4,7 мкФ, С3 – 47 - 200 мкФ, R1-R2 – 430 Ом, R3 – 1 ком, R4 - 4,7 ком, R5 – 220 Ом, V1 – КТ361 (МП 26, МП 42, кт 203 и т.п.), V2 – ГТ404 (КТ815, КТ817), V3 – ГТ402 (КТ814, КТ816, П213). Динамическая головка 8...10 ом.
Питание 5В.
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.