Транзисторы – это одни из самых распространенных и важных элементов в современной электронике. Их используют в различных устройствах, начиная от усиления сигналов и заканчивая управлением достаточно сложными устройствами. При этом существует работа множества простейших схем, которые можно собрать своими силами, используя минимальный набор компонентов. В этой статье мы расскажем, какие простые схемы можно собрать на транзисторах начинающим радиолюбителям. Каждая из этих схем проста в реализации, требует минимум деталей и поможет вам сделать первые шаги в мир электроники.
Схема индикатора разряда батареи
Индикатор разряда батареи – это простая схема, которое сигнализирует о необходимости подзарядки батареи или её замены. Начинающий инженер вполне может собрать её с помощью транзисторов и минимального набора компонентов.
Принцип работы
Индикатор разряда батареи работает на основе изменения напряжения питания. Когда напряжение на батарее падает ниже определённого уровня, схема активирует светодиод, сигнализируя о низком заряде. Основу схемы составляет транзистор, который выполняет функцию электронного ключа.
Необходимые компоненты:
- Транзистор (например, BC547 или аналогичной мощностью).
- Резисторы: 1 кОм, 10 кОм.
- Переменный резистор: 10 кОм.
- Светодиод (красный).
- Источник питания (батарея, например, 9 В).
- Стабилитрон(например, 5.1 В).
- Соединительные провода.
- Макетная плата.
Схема устройства
Рисунок 1. Схема сигнализатора разряда
На транзисторах VT1 и VT2, а также стабилитроне VD1 построен компаратор, который отслеживает уровень напряжения батареи. Зуммер BF1 включается при снижении напряжения ниже 11 В, сигнализируя о необходимости подзарядки.
Когда напряжение батареи увеличивается выше 11 В:
- стабилитрон VD1 проводит ток, и через него напряжение поступает на базу VT1, открывая его;
- коллектор VT1 опускается до низкого уровня, закрывая VT2;
- VT3 и VT4 остаются закрытыми, зуммер BF1 молчит.
Когда напряжение батареи падает ниже 11 В:
- стабилитрон VD1 увеличивает сопротивление, база VT1 разряжается, и транзистор закрывается;
- VT2 открывается, повышая напряжение на базе VT3, что в свою очередь открывает VT3 и VT4;
- питание поступает на зуммер BF1, который начинает издавать звук.
Для гарантированного запуска встроенного генератора зуммера при низком напряжении используется конденсатор C2. В момент открытия VT3 создаётся импульс тока, который активирует зуммер.
Пошаговая сборка сигнализатора:
- Установите все компоненты на макетной плате согласно схеме.
- Подключите стабилитрон VD1 через резистор R1 к источнику питания.
- Соедините базу VT1 с выходом стабилитрона.
- Коллектор VT1 соедините с базой VT2 через резистор R
- Добавьте цепь из конденсаторов C1 и C2, чтобы обеспечить стабильную работу.
- Подключите зуммер BF1 с соблюдением полярности через VT
Отрегулируйте пороговое напряжение путём изменения номиналов резисторов R1 и R2. После настройки схема готова к эксплуатации и обеспечит своевременное оповещение о необходимости подзарядки батареи.
Схема сенсорного включателя
Сенсорный включатель – простое устройство, которое позволяет управлять подачей напряжения на нагрузку с помощью прикосновения к сенсору. Его можно собрать на основе всего двух транзисторов и минимального набора радиокомпонентов.
Принцип работы
Схема сенсорного включателя основана на способности человеческого тела воспринимать электрические наводки от сети 220 В. Эти наводки усиливаются транзисторами, что позволяет управлять светодиодом или реле. Сенсорным элементом выступает провод, подключённый к базе транзистора. Прикосновение к этому проводу запускает работу схемы.
Необходимые компоненты:
- Транзистор КТ315Г.
- Транзистор КТ361Г.
- Резисторы: 10 кОм, 100 кОм.
- Светодиод (или реле для управления более мощной нагрузкой).
- Защитныйдиод(дляреле).
- Источник питания (например, 9 В).
- Соединительные провода.
- Макетная плата.
Схема устройства
Рисунок 2. Сенсорный включатель на двух транзисторах.
Сенсорный провод подключается к базе транзистора КТ315. Этот провод, воспринимающий электрические наводки, служит сенсором. Сигнал с базы транзистора КТ315 усиливается и передаётся на базу второго транзистора КТ361. Усиленный сигнал позволяет включить нагрузку, например, зажечь светодиод или активировать реле. Если используется реле, защитный диод подключается параллельно его катушке для предотвращения повреждения схемы обратным напряжением.
Пошаговая сборка:
- Установите все компоненты на макетной плате.
- Подсоедините сенсорный провод к базе транзистора КТ315.
- Соедините эмиттер и коллектор транзистора КТ315 с базой и эмиттером транзистора КТ361 через резисторы 10 кОм и 100 кОм соответственно.
- Подключите нагрузку (светодиод или реле) к выходу схемы. Если используется реле, не забудьте установить защитный диод.
- Подключите питание и протестируйте схему, прикасаясь к сенсору.
Схема активируется при лёгком прикосновении к сенсору, так как человеческое тело генерирует слабый синусоидальный сигнал за счёт наводок от сети. Этот сигнал усиливается транзисторами, включая нагрузку. Для управления более мощной нагрузкой, например, лампой накаливания на 220 В, вместо светодиода можно использовать твердотельное реле (ТТР) или электромеханическое реле.
Схема автоматического выключения освещения
Автоматическое выключение освещения – это удобное решение для экономии энергии и повышения комфорта. Данная схема отличается простотой и надежностью, позволяя автоматически отключать освещение или другой электроприбор спустя определённое время после включения.
Принцип работы
Схема работает следующим образом: при кратковременном нажатии кнопки включения SA1 конденсатор заряжается и открывает транзистор. Это приводит к срабатыванию реле, которое включает нагрузку. Через заданное время, зависящее от ёмкости конденсатора, транзистор закрывается и нагрузка автоматически отключается.
Необходимые компоненты:
- Кнопка без фиксации (SA1).
- Транзистор n-p-n типа (например, КТ315 или аналогичный тип).
- Реленанапряжение6-12 Вольт.
- Конденсатор 4700 мкФ (или больше для увеличения времени работы).
- Резистор15-47 кОм.
- Источник питания 6-12 В.
- Соединительные провода.
- Макетная плата.
Схема устройства
Рисунок 3. Автомат выключения освещения.
Нажатие кнопки SA1 замыкает цепь, что приводит к зарядке конденсатора С. Заряженный конденсатор открывает транзистор, который подаёт напряжение на реле. Реле включает нагрузку, например, освещение или бытовой прибор. Постепенно конденсатор разряжается, транзистор закрывается, и реле отключает нагрузку. Время, в течение которого нагрузка остаётся включённой, определяется ёмкостью конденсатора С. Например, при номинале 4700 мкФ это время составляет около 4 минут. Чтобы увеличить продолжительность работы, можно подключить дополнительные конденсаторы параллельно основному. Также резистор R влияет на время работы схемы в пределах его номиналов.
Пошаговая сборка:
- Установите кнопку SA1, транзистор, реле, конденсатор и резистор на макетной плате
- Подключите резистор R к базе транзистора, а конденсатор С — между кнопкой SA1 и базой транзистора.
- Подсоедините реле к коллектору транзистора, а его другой вывод — к источнику питания.
- Подключите питаниеи нагрузку.
Для работы схемы можно использовать транзисторы p-n-p типа, однако в этом случае потребуется поменять полярность подключения конденсатора и питания. Реле должно быть рассчитано на ток нагрузки, с которой вы планируете работать. Простота и универсальность данной схемы делают её отличным выбором для автоматического управления освещением и другими приборами.
