Попался мне в интернете на глаза любопытный прибор из прошлого, еще времен СССР.
Интересно, кто узнает или догадывается — что это за устройство и для чего оно использовалось?
💬 Свои версии пишите в комментариях
А уже в одном из следующих постов я расскажу подробно — что это за прибор, как он устроен, покажу что внутри и где мог использоваться 🔍
Схема делителя выходного сигнала на LM7805
Калибратор напряжения — это простое и полезное устройство, позволяющее получать стабильные уровни прямоугольного сигнала с шагом по амплитуде от 1 до 5 В.
В основе схемы используются две микросхемы: NE555 и LM7805.
Несмотря на свою простоту, схема демонстрирует нестандартное применение LM7805 — как стабилизатора амплитуды импульсного сигнала.
Микросхема U1 (NE555) включена в режиме астабильного мультивибратора.
Она формирует прямоугольные импульсы частотой, задаваемой элементами R1, R2 и C1:
f = 1.44 / ((R1 + 2×R2) × C1)
На выходе 3 микросхемы формируются импульсы с амплитудой, близкой к напряжению питания схемы (9–12 В).
Эти импульсы поступают на вход U2 (LM7805), которая ограничивает амплитуду до строго 5 В, обеспечивая стабильный и «чистый» прямоугольный сигнал независимо от колебаний входного напряжения.
В обычных схемах LM7805 служит источником постоянного напряжения 5 В.
Здесь же она используется как ограничитель амплитуды прямоугольного сигнала.
Благодаря этому решению удаётся получить стабильный по уровню импульс без сложных операционных усилителей и стабилитронов.
✅ Амплитуда не зависит от питания
✅ Простая реализация без дополнительных компонентов
✅ Минимум радиодеталей
✅ Чистая форма выходного сигнала
За LM7805 установлен резистивный делитель на резисторах R3–R7.
Он формирует ступени выходного напряжения: 1 В, 2 В, 3 В, 4 В и 5 В.
Каждая точка делителя подключена к отдельному выводу — для удобной проверки и калибровки.
Такое устройство пригодится для:
калибровки мультиметров и вольтметров,
тестирования уровней входных сигналов,
настройки самодельных измерительных схем,
лабораторных экспериментов радиолюбителей.
Схема питается от источника постоянного тока 9–12 В.
Конденсаторы C1 (0.22 µF) и C2 (470 µF) обеспечивают фильтрацию пульсаций.
Переключатель S1 служит для включения питания схемы.
Данный калибратор — отличное решение для тех, кто хочет иметь под рукой источник стабильных импульсов с разными уровнями амплитуды.
Устройство демонстрирует, как стандартные микросхемы могут быть использованы в нестандартных ролях: LM7805 здесь выступает не только стабилизатором, но и ограничителем амплитуды переменного сигнала.
Собрать такую схему можно буквально за вечер, а польза от неё — огромная.
Особенно для радиолюбителей, которые любят экспериментировать и проверять измерительные приборы.
📢 Подписывайтесь на Telegram-канал: @azbuka_radioshem
Там ещё больше схем, идей и практических советов!
В цифровой электронике часто приходится соединять между собой микросхемы, работающие от разных напряжений питания и имеющих различные Логические Уровни.
Казалось бы, что тут сложного — «логический ноль» это ноль, а «логическая единица» это единица. Но на практике всё не так просто.
Несогласованность уровней может привести не только к сбоям в работе, но и к выходу из строя дорогостоящих модулей.
Любая цифровая микросхема понимает только два состояния:
0 (логический ноль) – низкий уровень напряжения.
1 (логическая единица) – высокий уровень напряжения.
Но вот значения этих уровней зависят от технологии, в которой выполнен чип, и от его питания.
Например:
CMOS на 3.3 В:0 = 0…0.8 В
1 = от 2.0 В и выше
TTL на 5 В:0 = 0…0.8 В
1 = от 2.0 В и выше
Отсюда сразу видно: если подключить выход 3.3 В логики к входу 5 В микросхемы — скорее всего всё будет работать(но опять же , не всегда).
А вот наоборот — подача 5 В на вход, рассчитанный на 3.3 В, может его просто сжечь.
Для цифровых входов:
•Uвх.0.мин. (VIL.min) – минимальное напряжение, воспринимаемое как «0»;
•Uвх.0.макс.(VIL.max) – максимальное напряжение, воспринимаемое как «0»;
•Uвх.1.мин.(VIH.min) – минимальное напряжение, воспринимаемое как «1»;
•Uвх.1.макс.(VIH.max) – максимальное напряжение, воспринимаемое как «1»;
•Uвх.п (VIT) – напряжение переключения (threshold voltage), значения выше которого воспринимаются как «1», а ниже – как «0».
Для цифровых выходов:
•Uвых.0 (VOL.typ) – типовое напряжение, которое устанавливается при выводе «0»;
•Uвых.0.мин.(VOL.min) – минимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «0»;
•Uвых.0.макс.(VOL.max) – максимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «0»;
•Uвых.1(VOH.typ) – типовое напряжение, которое устанавливается при выводе «1»;
•Uвых.1.мин.(VOH.min) – минимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «1»;
•Uвых.1.макс. (VOH.max) – максимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «1».
Защита микросхем – 3.3-вольтовые входы не выдержат прямой подачи 5 В.
Корректная работа логики – микросхема может не «увидеть» единицу, если она недостаточно высока.
Совместимость модулей – большинство современных датчиков, дисплеев и модулей Arduino работают на 3.3 В, а сами Arduino (UNO, Nano) – на 5 В.
Без согласования есть риск получить «мертвый» дисплей или датчик, а иногда и целую плату в утиль.
Самый простой вариант для сигналов в одну сторону (5 В → 3.3 В).
Формула простая: Vout=Vin⋅R2R1+R2V_{\text{out}} = V_{\text{in}} \cdot \frac{R2}{R1+R2}Vout=Vin⋅R1+R2R2
Например, при R1 = 2 кОм и R2 = 3.3 кОм из 5 В получаем примерно 3.3 В.
Минус
— не всегда это работает
– плохо подходит для высоких частот (SPI, I²C).
Существуют готовые чипы (например, TXB0108, 74LVC245), которые умеют переводить уровни в обе стороны и на высоких скоростях.
Это надёжный вариант для «серьёзных» проектов.
Можно собрать схему на MOSFET или даже на биполярных транзисторах (например, на советских КТ315 или современных BC547).
Такой преобразователь работает быстро и позволяет согласовывать линии в обе стороны, включая шину I²C.
Ниже представлен пример схемы на биполярном транзисторе обратной проводимости. Транзисторы можно использовать различные.
Схема — это дублируется в зависимости от того сколько вам ножек одной микросхемы нужно согласовать с другой
Для этих целей также кроме биполярных микросхем очень хорошо а можно сказать даже идеально подходят и mosfet.
Вот очередной пример такой схемы
В одном из моих проектов я подключал дисплей на контроллере ST7789, работающий от 3.3 В, к Arduino Nano на 5 В. Сначала я сделал соединение напрямую – результат: один из дисплеев вышел из строя.
После этого я собрал плату согласования уровней на старых советских транзисторах КТ315. Несмотря на возраст этих деталей, схема заработала отлично, и теперь дисплей работает стабильно.
Это хороший пример того, что согласование уровней – не формальность, а необходимость.
Никогда не соединяйте напрямую микросхемы, работающие на разных напряжениях.
Для односторонних медленных сигналов можно использовать резистивный делитель.
Для двусторонних и быстрых шин лучше ставить транзисторные согласователи или специализированные микросхемы.
Даже простая самодельная схема на старых транзисторах может спасти ваш модуль от поломки.
Ниже — рабочая инструкция: распиновка, замечания по питанию/уровням логики и готовый пример скетча с использованием библиотек Adafruit (самый простой путь).
Модуль на ST7789 работает от 3.3 В. Нельзя подавать 5 В на VCC/логические входы.
Arduino Nano — 5 В логика; требуется преобразование уровней для линий MOSI, SCK, DC, CS, RST (или использовать модуль Согласование логических уровней).
Аппаратный SPI на Nano:
MOSI = D11,
MISO = D12,
SCK = D13.
ST7789 обычно использует только MOSI+SCK (без MISO).
Подсветку (BL, LED, BCK или BLK) обычно подключают к 3.3 В через транзистор/резистор либо к PWM-выходу через N-MOSFET/PNP, если нужен ярк-контроль.
Модуль (GMT130)Arduino NanoGNDGNDVCC (или 3.3V)3.3V (на Nano или отдельный стабилизатор)SCL / SCKD13 (SCK)SDA / MOSID11 (MOSI)RSTD9 (пример) — можно и к RESET модуля напрямуюDC (или D/C)D8 (пример)BL / LED / BCK3.3V (через транзистор/резистор) или Arduino D3 для ШИМ
Если модуль имеет Согласование логических уровней 5→3.3В — провода можно вести напрямую.
Если нет — используйте 74HCT125/4050/level shifter или N-MOSFET/ резисторные делители (для MOSI/SCK не рекомендуется делитель ).
Если не нужен регулировка яркости: BL → 3.3V (через резистор, если требуется).
Если нужен PWM: Arduino D3 → N-MOSFET (например 2N7002 или 2N2222 с подтяжкой) → минус подсветки; плюс подсветки → 3.3V. Общий GND обязателен.
Adafruit GFX Library
Adafruit ST7735 and ST7789 Library
(оба доступны в Library Manager Arduino IDE)
Скопируйте и загрузите в Arduino IDE. Подставьте пины, которые вы выбрали
(в примере —
CS=D10,
DC=D8,
RST=D9).
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ST7789.h>
// Настройте пины согласно вашей проводке:
#define TFT_CS 10
#define TFT_DC 8
#define TFT_RST 9 // Можно -1 если RST не подключён
// Объект дисплея (использует аппаратный SPI)
Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);
void setup() {
// Настройка последовательного вывода для отладки
Serial.begin(115200);
delay(100);
// Инициализация SPI и дисплея
tft.init(240, 240); // width, height для ST7789 240x240
tft.setRotation(0); // при необходимости меняйте
tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
// Пример вывода
tft.setTextWrap(true);
tft.setTextSize(2);
tft.setCursor(10, 10);
tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
tft.println("ST7789 240x240");
tft.setTextSize(1);
tft.setCursor(10, 50);
tft.println("GMT130-V1.0");
// Простой график/цветной прямоугольник
tft.fillRect(10, 80, 220, 100, ST77XX_RED);
tft.drawRect(9, 79, 222, 102, ST77XX_WHITE);
}
void loop() {
// мигать подсветкой, если подключена к пину PWM через транзистор (пример D3)
// analogWrite(3, 128); // 0..255
delay(1000);
}
Питание: убедитесь, что 3.3 В стабилен и может отдавать достаточный ток (модули могут тянуть 100–300 мА при яркой подсветке). Лучше использовать отдельный регулятор 3.3 В, не нагрузить 3.3 V вывод Arduino если он слабый.
Преобразование уровней: если не уверены — используйте буфер/level shifter. Подключение 5 В на линиях MOSI/SCK может повредить дисплей.
Неправильная ориентация/цвета: попробуйте менять tft.setRotation() и инициализацию (некоторые варианты ST7789 требуют tft.init(240, 240) vs tft.init(240, 320); для 240×240 ставим 240,240).
Медленная или неиспользуемая часть экрана: проверьте правильность ширины/высоты и пинов CS/DC/RST.
Если модуль подписан SCL/SDA — это SPI, но названия похожи на I2C; ориентируйтесь по остальным пинам (CS, DC, RST) — это SPI-дисплей.
Для радиолюбителя и мастера-электронщика регулируемый блок питания — один из самых необходимых инструментов. Простая микросхема LM317 позволяет строить стабилизаторы с регулируемым напряжением, однако её максимальный ток ограничен примерно 1,5 А.
Чтобы расширить возможности, применяют схему с дополнительным транзистором, который берёт на себя основную нагрузку.
На входе используется трансформатор ~220 В / ~25 В, после которого стоит выпрямительный мост и сглаживающий конденсатор ёмкостью 4700 мкФ. В результате получаем постоянное напряжение около +35 В.
Далее работает микросхема LM317, которая формирует стабилизированное и регулируемое выходное напряжение в диапазоне 1,25–30 В.
Чтобы увеличить токовую нагрузку, в схему добавлен мощный транзистор KT818 (можно заменить на TIP42A или аналог). Он подключён параллельно микросхеме и пропускает основной ток через себя. LM317 в таком случае управляет только напряжением, а силовой транзистор усиливает ток.
Таким образом, блок питания способен выдавать до 5 А, в зависимости от применённого транзистора и радиатора охлаждения.
Диапазон регулировки: от 1,25 В до 30 В.
Максимальный ток: до 5 А (при хорошем транзисторе и охлаждении).
Стабильность: благодаря LM317 выходное напряжение остаётся стабильным даже при изменении нагрузки.
Защита: микросхема имеет встроенную защиту от перегрева и КЗ, но при больших токах важно использовать мощный радиатор.
Такой блок питания отлично подходит:
для питания радиолюбительских конструкций,
для зарядки аккумуляторов,
для проверки и ремонта различных устройств,
как универсальный лабораторный источник питания.
LM317 → LM338 (для больших токов до 5 А без внешнего транзистора).
KT818 / TIP42A → 2N3055 (с соответствующей схемой включения), BD249, TIP2955.
Конденсатор 4700 мкФ → большее значение для снижения пульсаций.
Такой список будет полезен радиолюбителям: кто-то захочет собрать схему из старых советских деталей, а кто-то — только на импортных современных аналогах.
Простая, надёжная и доступная схема лабораторного блока питания на LM317 с выносным транзистором остаётся одной из самых популярных среди радиолюбителей. Она легко повторяется, не требует редких деталей и способна обеспечить стабильное питание для большинства самодельных проектов.
Для любителей ламповой аппаратуры, желающих использовать ее в автомобиле или в любом другом месте с автономным питанием от аккумулятора 12В, обычно встает вопрос получения высокого анодного напряжения из бортовой сети . Традиционный путь — преобразование 12В в 220В переменного тока с последующим выпрямлением. Здесь предлагается немного другой вариант.
Рис.1
Что касается накального напряжения, то в бортовой сети автомобиля оно составляет около 13В. Это позволяет без особых проблем получить 6.5В для накала, например, последовательным включением двух однотипных ламп. Также можно использовать понижающий стабилизатор достаточной мощности.
Значительно сложнее обстоит дело с получением высокого анодного напряжения. Представляем импульсный преобразователь, позволяющий получить стабильное постоянное напряжение 310В от бортовой сети автомобиля с возможностью нагрузки десятки Вт. При этом, 310В не является фиксированным значением – выходное напряжение можно регулировать в достаточно широких пределах подбором сопротивления одного резистора.
Рис. 1. Схема DC-DC преобразователя для питания ламповой аппаратуры от 12В, получение анодного напряжения 310В.
Основой преобразователя является широко используемая в импульсных источниках питания и DC/DC преобразователях микросхема A1 типа UC3843. Различные производители могут выпускать ее с разными префиксами, но всегда с числовым индексом 3842, 3843 или 3844. Хотя микросхема доступна в корпусах SOIC-8 и SOIC-14, в данной конструкции используется вариант в корпусе DIP-8. Важно отметить, что 14-выводной корпус имеет отдельные выводы питания и земли для выходного каскада, в то время как в 8-выводном они объединены.
Микросхема UC3843 предназначена для построения импульсных источников питания и преобразователей с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Из-за невысокой мощности выходного каскада микросхемы и амплитуды выходного сигнала, достигающей напряжения питания микросхемы, в качестве ключа совместно с ней обычно применяется мощный MOSFET транзистор, что и реализовано в данной схеме.
Comp (вывод 1): Выход компенсации усилителя ошибки. Для стабильной работы к нему подключается конденсатор, соединенный со вторым выводом, для компенсации АЧХ усилителя ошибки.
Vfb (вывод 2): Вход обратной связи. Напряжение на этом выводе сравнивается с внутренним образцовым напряжением, влияя на скважность выходных импульсов для стабилизации выходного напряжения.
C/S (вывод 3): Вход сигнала ограничения тока. Обычно подключается к датчику тока (низкоомному резистору) в цепи истока выходного транзистора. При превышении порогового значения тока, ИС прекращает работу и переводит транзистор в закрытое состояние. В данной схеме датчик тока не используется (ввиду отсутствия подходящего низкоомного резистора у автора), поэтому вывод 3 через резистор R6 соединен с общим минусом.
Rt/Ct (вывод 4): Вывод для подключения времязадающей RC-цепочки. Рабочая частота внутреннего генератора определяется резистором R4 и конденсатором C3. Частота может быть изменена в широких пределах, ограничиваясь сверху быстродействием выходного транзистора, а снизу — мощностью сердечника импульсного трансформатора. Практически выбирается в диапазоне 35-85 кГц, в данном случае около 55 кГц.
Gnd (вывод 5): Общий вывод минуса питания.
Out (вывод 6): Выход, который подключается к затвору выходного МДП транзистора для управления его открыванием импульсами.
Vcc (вывод 7): Вход питания микросхемы.
Vref (вывод 8): Выход внутреннего источника опорного напряжения (5В, до 50 мА).
Микросхема A1 формирует на выводе 6 импульсы, поступающие на затвор транзистора VT1 (IRFB3207Z). Резистор R7 ограничивает импульсный ток заряда емкости затвора полевого транзистора. Стабилитрон VD5 (18В) служит для ограничения амплитуды выбросов напряжения на затворе VT1, защищая транзистор. Схема будет работоспособна и без VD5.
В стоковой цепи VT1 включена первичная обмотка повышающего импульсного трансформатора Т1. Переменное напряжение, наводимое во вторичной обмотке Т1, выпрямляется с помощью диодов VD3 (UF5408) и VD4 (UF5408) и сглаживается конденсатором С7 (100мкФ/400В). Полученное постоянное напряжение с выпрямителя через делитель напряжения (R1, R2, R3) поступает на вывод 2 (вход обратной связи) микросхемы UC3843 для стабилизации выходного напряжения.
Выходное напряжение устанавливается или изменяется подбором сопротивления резистора R2. Важно проводить замену R2 только при выключенном питании.
Трансформатор Т1:
Сердечник: Ш-образный ферритовый с центральным керном размером 12х15мм (или другой вариант с сечением 1.8-2 см²).
Зазор: 0.8 мм по бокам и 1.6 мм в центральном керне.
Намотка:
Вторичная обмотка (первая половина): 40 витков обмоточного провода диаметром 0.6-0.7 мм.
Изоляция: Фторопласт.
Первичная обмотка: 6 витков, намотанных в 12 проводов диаметром 0.6-0.7 мм (по 3 слоя, по 4 провода в каждом).
Изоляция: Фторопласт.
Вторичная обмотка (вторая половина): 40 витков обмоточного провода диаметром 0.6-0.7 мм.
Таким образом, первичная обмотка содержит 6 витков, намотанных в 12 проводов диаметром 0.6-0.7 мм. Вторичная обмотка суммарно имеет 80 витков провода диаметром 0.6-0.7 мм.
Зарядка литий-ионных аккумуляторов — одна из самых распространённых задач среди радиолюбителей. Часто мы сталкиваемся с необходимостью собрать батарею на несколько элементов, но балансирующих плат может не быть под рукой, или проект не требует точной балансировки.
На помощь приходит интересная схема, где используются три модуля TP4056.
Каждый из которых заряжает свой элемент 18650, а переключатели или реле позволяют отключать аккумуляторы от общей цепи на время зарядки.
На схеме показано три контроллера TP4056, каждый из которых подключён к своему аккумулятору. Аккумуляторы соединены последовательно, что в сумме даёт напряжение до 12.6 В (3×4.2 В).
Особенность этой схемы — в наличии переключателей (K1.1, K1.2) Или использовать 5 Вольтовое Реле как показано на схеме. Во время зарядки они разрывают цепь последовательного соединения, и каждый модуль TP4056 работает независимо, заряжая свой аккумулятор по отдельности.
Когда зарядка завершена, переключатели замыкаются, и элементы снова работают как единая батарея.
Каждый модуль TP4056 должен быть с защитой (вариант с DW01 + 8205A), чтобы исключить перезаряд и переразряд.
Обязательно разрывать цепь на время зарядки! Иначе ток может пойти не туда, куда нужно, особенно если элементы разряжены неравномерно.
Заряжать можно от обычного 5 В USB-источника, но желательно, чтобы он выдавал не менее 1 А на каждый модуль.
Простота: не нужен балансир или специализированная плата BMS.
Можно использовать дешёвые и доступные модули TP4056.
Гибкость: подходит для небольших DIY-проектов, переносной акустики, светильников и т.д.
Отсутствие полноценной балансировки при разряде.
Нужно вручную управлять переключателями (можно заменить на 5 вольтовое реле или MOSFET для автоматизации как показано на схеме пунктиром).
Не годится для мощных цепей и бесперебоного питания
Такая схема — отличное решение для тех, кто хочет собрать трёхбаночную Li-Ion батарею без сложной электроники, при этом безопасно и эффективно заряжать каждый элемент. Главное — не забывать разрывать последовательное соединение при зарядке.
В радиолюбительской практике часто возникает необходимость получить сразу несколько стандартных напряжений: +12 В, +9 В и +5 В. Например, +12 В нужно для усилителей или реле, +9 В — для логики, а +5 В — для питания микроконтроллеров.
Чтобы не собирать отдельные блоки питания на каждое напряжение, можно воспользоваться каскадным включением трёх линейных стабилизаторов серии 78xx — это удобное и надёжное решение, особенно для лабораторного применения.
На вход схемы подаётся переменное напряжение 220 В через выключатель SA1 и предохранитель FU1, после чего оно поступает на силовой трансформатор T1, который понижает его до нужного уровня (обычно 15–18 В переменного напряжения на вторичке).
Далее:
Мостовой выпрямитель (VD2) преобразует переменку в постоянное напряжение.
Конденсатор C4 (4700 мкФ × 50 В) сглаживает пульсации.
Питание поступает на стабилизатор 7812 (DA3), который выдает стабильные +12 В.
Далее эти +12 В подаются на 7809 (DA2), затем на 7805 (DA1), получаем +9 В и +5 В соответственно.
Для каждой КРЕН-ки установлен свой выходной фильтрующий конденсатор (C1–C3, по 0.47 мкФ), что улучшает устойчивость работы и фильтрацию пульсаций. Можно еще добавить и электролитические конденсатора. Например на 1000 мК
Также установлен индикатор питания на светодиоде VD1 с резистором R1 (2.7 кОм) — он загорается, когда на выходе появляется напряжение.
✅ Минимум деталей — все стабилизаторы легко доступны и недороги.
✅ Разгрузка стабилизаторов — каждая следующая ступень снижает нагрузку на предыдущую.
✅ Пониженное тепловыделение — за счёт ступенчатого понижения напряжения.
✅ Универсальность — подходит для питания сразу нескольких устройств.
Компонент Рекомендации
Трансформатор Вторичка не менее 15–18 В переменного, ток — от 1 А
Конденсатор C4 Ёмкость не менее 4700 мкФ, напряжение не ниже 35–50 В
Стабилизаторы КРЕН12, КРЕН9, КРЕН5 или импортные 7812, 7809, 7805
Охлаждение Рекомендуется поставить радиатор хотя бы на 7812
Как Лабораторный блок питания для начинающих
Для испытаний схем
В макетах и отладочных платах
Для питания Arduino, реле, логики, усилителей
Собрать универсальный блок питания с выходами +12 В / +9 В / +5 В — несложно. Достаточно использовать три стабилизатора серии 78xx, один трансформатор, и несколько конденсаторов. Такая схема проста в повторении и обеспечивает стабильное питание сразу нескольких потребителей.
