Юный техник, 2001 № 10 - [19]
Приступая к опытам, будьте осторожны. Все работы ведите в присутствии преподавателя. В качестве топлива используйте клок ваты с эфиром, как это делают медицинские сестры, ставя банки. Зажечь вату в цилиндре можно при помощи газовой зажигалки, а еще лучше — миниатюрной ювелирной горелки.
Успех опыта зависит от того, насколько быстро вы успеете закрыть все отверстия. Чем больше диаметр цилиндра, тем больше у вас будет на это времени: недаром Леонардо предлагал взять цилиндр диаметром в один локоть. Внимание! Применять порох или любые кислородосодержащие смеси абсолютно недопустимо!
Продемонстрировать четкую работу тепловой подъемной машины будет нелегко. Но ваши возможности велики, Леонардо рад был бы оказаться на вашем месте!
А.ИЛЬИН
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Спецсигнал для «спецвилосипеда»
Лето кончилось, но, как говорится, готовь телегу зимой. В данном случае речь о велосипеде, точнее, о безопасности велосипедиста. Самая большая угроза — движущийся автотранспорт. Фара светит вперед и мало заметна. Кроме того, генератор для питания фары заметно тормозит движение, особенно не разгонишься. Сделать велосипедиста заметнее на дороге поможет задний фонарь. Но если в нем будет лампа накаливания, то нужна мощная батарея или тот же генератор, тормозящий движение.
Куда эффективнее проблесковый маячок на светодиоде. Для его работы достаточно одной пальчиковой батареи, а специальный генератор подаст на светодиод короткие, но мощные импульсы.
Обычно падение напряжения на светодиоде составляет примерно 1,6–1,8 В, и одной пальчиковой батарейки для его свечения было бы недостаточно. На рисунке 1 приведена схема питания светодиода с использованием удвоения напряжения питания.
Генератор на транзисторах разной проводимости (p-n-p и n-p-n) типа КТ3107Б и КТ3102Ж вырабатывает низкочастотные импульсы, поступающие на светодиод. Частота следования импульсов составляет около 0,5–1 Гц и определяется элементами R1 и С1, а продолжительность вспышки — элементами R2 и С1. С выхода генератора (транзистор VT2) короткие импульсы через резистор R4 подаются на базу транзистора VT3, в коллекторную цепь которого включен светодиод HL1 красного цвета (АЛ307КМ) и диод VD1.
Между выходом генератора импульсов и точкой соединения светодиода с диодом подключен накопительный конденсатор С2 большой емкости.
В период паузы между импульсами (транзистор VT2 закрыт и не проводит ток) конденсатор С2 заряжается через диод VD1 и резистор R3 до напряжения источника питания. Закрыт соответственно и транзистор VT1, так как потенциал на его базе мал. Время закрытого состояния транзисторов определяется процессом заряда конденсатора С1, при достижении нужного потенциала транзисторы VT1 и VT2 открываются, и происходит генерация короткого импульса. Отрицательно заряженная обкладка конденсатора С2 оказывается соединенной с положительной шиной питания через открытый транзистор VT2, диод VD1 запирается, и конденсатор С2 оказывается подключенным последовательно с источником питания. Импульс генератора отпирает транзистор VT3, и сопротивление между его К и Э становится малым, поэтому суммарное, практически удвоенное напряжение прикладывается к светодиоду. Следует яркая вспышка, накопительный конденсатор С2 разряжается. После этого процесс заряда-разряда конденсаторов С1 и С2 периодически повторяется.
Светодиоды допускают работу без повреждения при кратковременном импульсном токе, превосходящем номинальное значение. Для повышения надежности работы светодиодного излучателя с низковольтным питанием и расширения диапазона напряжения питания можно подбирать величину резистора R4, который позволяет ограничить ток светодиода.
Еще большую яркость вспышки светодиода можно получить при увеличении напряжения питания. Например, запитать генератор от двух аккумуляторов и периодически заряжать их.
Но поскольку аккумуляторы (например, типа ЦНК-0,45) имеют напряжение 1,25 В, следует увеличить величину резистора R1.
Любопытная особенность схемы такого генератора импульсов состоит в том, что она может работать при изменении полярности элементов. То есть светодиод и диод VD1 включаются наоборот, изменяется полярность включения конденсатора С2, а транзисторы p-n-p типа меняются на n-p-n и, соответственно, n-p-n типа на p-n-p. Изменяется и полярность подаваемого питающего напряжения.
Такая схема показана на рисунке 2.
Все резисторы малогабаритные мощностью 0,125 — 0,25 Вт типа ВС, МЛТ, ОМЛТ или С2-33. Конденсаторы типа К50-35 или аналогичные импортные на самую низкую величину рабочего напряжения — 6,3 или 10 В. Можно поставить и с большим рабочим напряжением, но они больше по размерам. Вместо транзисторов КТ3102А, К (n-p-n типа) можно применить КТ315Б, Г, Е, Н, Р, а вместо КТ3107А, Л (p-n-p типа) — КТ361Б, Г, Е, Ж, К или лучше КТ209В, Е, К. Следует иметь в виду, что схема будет работать лучше с транзисторами, имеющими большую величину коэффициента усиления. Светодиод красного цвета типа АЛ307КМ — самый яркий из доступных, и его можно заменить только на АЛ307ЛМ. При этом сила света может увеличиться почти в 4 раза. Еще возможен вариант применения импортного сверхяркого светодиода или отечественного типа АЛ336Б (или, еще лучше, АЛ ЗЗ6К).
