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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Orologio a transistor. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico L'elemento principale degli orologi meccanici convenzionali è il pendolo o bilanciere, che è azionato da un peso o da una molla. Tali orologi richiedono caricamenti regolari e frequenti, il che crea alcuni inconvenienti. Molti designer hanno lavorato a lungo sul problema della creazione di orologi senza pesi e molle, di conseguenza sono comparsi orologi elettromeccanici. In essi, il pendolo è messo in moto da un elettromagnete, che è alimentato da una sorgente di corrente elettrica. Quando il pendolo si avvicina alla posizione di equilibrio (Fig. 1), i contatti ad esso associati si chiudono e la corrente scorre attraverso l'avvolgimento dell'elettromagnete. Sul pendolo è fissata un'ancora in ferro dolce, attratta da un elettromagnete stazionario.
Gli orologi elettromeccanici sono molto economici nella carica della batteria e hanno una buona precisione. Ma hanno anche un punto debole: i contatti che chiudono il circuito dell'elettromagnete. Del resto in un solo anno devono chiudere milioni di volte, quindi dopo un po' l'orologio elettrico inizia a funzionare in modo impreciso. E se l'orologio è molto piccolo, ad esempio un orologio da polso, i contatti in miniatura al loro interno funzionano in modo ancora più inaffidabile Con l'avvento dei transistor, è diventato possibile creare orologi elettrici senza contatto. Guida l'orologio elettrico senza contatto su un transistor è mostrato in fig. 2. Sul pendolo è fissato un magnete permanente, durante il cui movimento viene indotta una fem nei giri di una bobina fissa. Uno degli avvolgimenti della bobina è collegato tra la base e l'emettitore del transistor, il secondo è collegato al circuito del collettore.
Il centro del pendolo (magnete) attraversa l'asse della bobina nella posizione di equilibrio. Quando il pendolo oscilla nella bobina L1, viene indotta una fem, la cui forma è illustrata dalla curva 1 (Fig. 3). In questa figura, le curve tracciate con una linea continua rappresentano i diagrammi di tensioni e correnti che si verificano quando il pendolo si sposta da sinistra a destra e la linea tratteggiata - da destra a sinistra. Le estremità dell'avvolgimento della bobina L1 sono collegate in modo tale che quando il pendolo si avvicina alla posizione di equilibrio, alla base del transistor appare una tensione negativa rispetto all'emettitore. Si verifica quando il magnete si avvicina alla bobina, a causa di un aumento del flusso magnetico che attraversa le sue spire. Nella posizione di equilibrio, il flusso magnetico attraverso la bobina raggiunge il suo massimo. A questo punto la tensione diventa zero. Inoltre, il flusso magnetico inizia a diminuire e la fem cambia segno nell'opposto. Quando il magnete si allontana dalla bobina, la tensione alle sue estremità quasi scompare. Durante il secondo semiciclo, l'immagine si ripete: quando il magnete si avvicina alla bobina, una tale fem viene indotta nell'avvolgimento L1 che la tensione alla base è negativa. Sotto l'azione di questo impulso di tensione, una corrente passa nel circuito di base (curva 2) e il transistor viene sbloccato (Fig. 3).
La direzione delle spire della bobina L2, inclusa nel circuito del collettore, è tale che quando la corrente del collettore lo attraversa (curva 3), il magnete viene attratto verso la bobina. Il suo movimento sta accelerando. La frequenza di oscillazione di un pendolo, come in un orologio convenzionale, è quasi completamente determinata dai suoi parametri fisici: lunghezza e distribuzione della massa. La massa del pendolo è determinata principalmente dal magnete e dai dettagli del suo attacco. Un meccanismo a lancetta è collegato al pendolo con un quadrante e l'orologio è pronto. Design dell'orologio. Per la fabbricazione di orologi su un transistor, qualsiasi orologio a pendolo o "orologio" è abbastanza adatto. In essi è solo necessario rifare il grilletto e, ovviamente, rimuovere la molla o il peso; le loro funzioni saranno svolte dalla batteria. In un normale orologio, lo scappamento che mette in moto il pendolo ha la forma mostrata in Fig. 4a. Deve essere modificato come mostrato in Fig. 4b. Sull'asse 1 è saldato un bilanciere 2, sul quale è sospeso liberamente l'orecchino 3. Quando il pendolo si sposta verso sinistra, l'orecchino scorre lungo il lato smussato del dente della ruota a cricchetto 4 e, sotto l'influenza della sua gravità, salta dalla sua sommità nello spazio tra i denti. Quando il pendolo si sposta a destra, l'orecchino si appoggia sul lato ripido del dente e ruota la ruota a cricchetto a sinistra di un dente. Per fissare la posizione della ruota ed evitare che ruoti a destra, su di essa si trova un bordo del petalo-dog 5. Il secondo bordo del petalo ruota liberamente attorno all'asse 6. Quando la ruota a cricchetto ruota a sinistra , il petalo scivola lungo i bordi smussati dei denti e, saltando dalle cime, si appoggia sugli spigoli vivi dei denti.
Il meccanismo dell'orologio assemblato, realizzato con orologi convenzionali, è mostrato in fig. 5. Rocker, orecchino e petalo di cane in questo orologio sono fatti di latta. È possibile utilizzare qualsiasi magnete. Il suo volume non deve essere inferiore a 3-4 cm3, poiché deve sostenere un carico di 100-200 g Nel design descritto viene utilizzato un magnete ad anello di un altoparlante con un diametro di 35 mm. Per regolare il movimento dell'orologio, il magnete deve essere montato in modo che possa muoversi su e giù. Se l'orologio è veloce, il pendolo (magnete) deve essere abbassato.
Qualsiasi transistor in lega, ad esempio tipo P2-P13, può funzionare in un generatore di clock (Fig. 15). Il funzionamento del generatore non dipende dal guadagno di corrente del transistor. Diodo D1 può essere utilizzato tipo D7B-D7Zh. Invece di un diodo, puoi utilizzare la giunzione emettitore o collettore di un transistor in lega di germanio, in cui il terminale emettitore o collettore si è staccato. Se nel generatore viene utilizzato un transistor con conduttività npn (Fig. 2), è necessario invertire la polarità della batteria e del diodo D1. La bobina dell'elettromagnete può essere avvolta su un telaio di plastica o carta con un diametro interno di 20, un diametro esterno di 48 e una larghezza di 8 mm. È necessario avvolgere la bobina in due fili alla rinfusa fino a riempirla. Diametro del filo - 0,09-0,15 mm. Dopo l'avvolgimento è necessario verificare se ci sono dei cortocircuiti tra i due avvolgimenti ottenuti. L'inizio di un avvolgimento è collegato all'estremità dell'altro e l'uscita dell'emettitore del transistor è collegata a questo punto. Autore: N. Goryunov, A. Pushkin; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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Commenti sull'articolo: giuria La tensione della batteria non è specificata. Sergei Negli anni '1,5 ho rifatto un orologio appeso nella nostra cucina. Hanno cominciato a fallire e questo sviluppo si è verificato. Ora nel garage c'è una rarità dello stesso design (i vicini l'hanno portato per le riparazioni - è un peccato buttarlo via). Preparati a replicare il design. Ed è così bello che c'era quella descrizione e schema, secondo il quale ho rifatto l'orologio allora, quando ero ancora uno scolaro. Voltaggio 373 Volt. Quindi è stato offerto l'elemento batteria XNUMX, come uno grande, ha funzionato a lungo. Grazie agli sviluppatori del sito per aver salvato questo design. vincitore Voltaggio 1,5 Volt. Quindi è stato offerto l'elemento batteria 373, come uno grande, ha funzionato a lungo. Grazie agli sviluppatori del sito per aver salvato questo design. assicurazione Ho giocato con questo schema 40 anni fa. I transistor al germanio funzionavano meglio, fino a 0,9 V di alimentazione.
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