бабулер45

Тональная прозвонка

И. НЕЧАЕВ, г. Москва

В большинстве современных цифровых мультиметров есть функция звуковой прозвонки, с помощью которой можно проверить исправность соединительных проводников или некоторых радиоэлементов. В статье предлагается отдельная тональная прозвонка для различных элементов, в том числе и полупроводниковых приборов с р-n переходами. Каждому напряжению на элементе соответствует своя частота. В этом случае по наличию сигнала можно определить исправность таких полупроводниковых приборов, как диоды, транзисторы, светодиоды и многие другие, по тону сигнала — материал (германий или кремний), из которого он изготовлен, или исправность полевых транзисторов, о чём будет сказано далее. Например, при проверке мигающего светодиода тональность будет меняться.

Некоторые современные серийно выпускаемые лабораторные ИП имеют USB-гнездо, к которому можно для питания напряжением 5 В подключать различные электронные устройства. Кроме того, такими гнёздами снабжены автономные источники питания — Powerbank. Поэтому прозвонку целесообразно снабдить USB-разъёмом и питать напряжением 5 В. Такая прозвонка может быть интересной игрушкой при освоении основ электроники или будет полезной в радиокружке.

Схема устройства показана на рис. 1. На ОУ DA1.2 собран RC-генератор прямоугольных импульсов. Этот ОУ включён как компаратор за счёт положительной обратной связи через резистор R5. Конденсатор С2 заряжается через резистор R4, и скорость его зарядки зависит от его сопротивления и напряжения на его левом по схеме выводе. Когда напряжение на конденсаторе С2 достигнет порогового для компаратора, ОУ DA1.2 переключится и конденсатор С2 сравнительно быстро разрядится через диод VD2 и резистор R6. С выхода ОУ DA1.2 импульсный сигнал через конденсатор СЗ и резистор R7 поступает на электромагнитный акустический излучатель НА1.


Частота импульсов изменяется в зависимости от управляющего напряжения, поступающего на резистор R4. Эта зависимость показана на рис. 2. Управляющим напряжением в данном случае является напряжение на измеряемом элементе. Чтобы можно было проверять германиевые диоды и диоды Шоттки, один из выводов проверяемого прибора подключают не к общему проводу, а к зажиму XS2, на который поступает напряжение смещения около 0,7 В, формируемое с помощью ОУ DA1.1 и диода VD1, включённого в прямом направлении. Питающее напряжение на проверяемый прибор поступает через токоограничивающий резистор R2.

Устройство настроено так, что при замкнутых или разомкнутых измерительных щупах звукового сигнала нет. При подключении проверяемого прибора генератор начинает работать, а его частота зависит от напряжения на приборе. Например, если к устройству подключить мигающий многоцветный светодиод, в зависимости от включенного
светодиода тон сигнала будет разный. При подключении оксидного конденсатора большой ёмкости (с соблюдением полярности) частота сигнала будет плавно возрастать от минимальной до максимальной, а затем сигнал выключится. Продолжительность сигнала и скорость изменения частоты зависят от ёмкости конденсатора. Так можно оценить исправность и ёмкость конденсатора, конечно, если она достаточно большая.

Проверить можно и полевые транзисторы структуры МОП. Для этого со стоком транзистора (с n-каналом) соединяют красный щуп (XS3), а с истоком — чёрный (XS2). Перемычкой из изолированного провода соединяют сток с затвором, транзистор открывается, и зазвучит сигнал. Если убрать перемычку, транзистор может остаться открытым за счёт заряда, накопленного на его затворе. Это может продолжаться довольно долго. Если соединить затвор с истоком, транзистор закроется и сигнал прекратится. Для транзистора с р-каналом полярность подключения щупов должна быть другой. Аналогичным образом можно проверять и другие полупроводниковые приборы.


Все элементы смонтированы на односторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм. Чертёж платы показан на рис. 3. Применены постоянные резисторы Р1-4, С2-23, подстроечные — СПЗ-19, конденсатор С1 — оксидный низкопрофильный, остальные — малогабаритные плёночные или керамические. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 4. Плата установлена в корпус из пластмассовой трубки с внешним диаметром 19...20 мм и толщиной стенок 1,5 мм. С одной стороны корпуса закреплён USB-разъём, а на другой стороне установлен акустический излучатель и выведен тонкий двухпроводный кабель с разъёмами "крокодил" на конце каждого провода. Изоляционные накладки этих разъёмов должны иметь разный цвет, желательно красный и чёрный (синий). Разъём с красными накладками должен быть соединён с резистором R1. Внешний вид устройства показан на рис. 5.

Налаживание проводят резисторами R3 и R4. Резистор R3 задаёт пороги переключения компаратора на ОУ DA1.2, а резистор R4 — скорость зарядки конденсатора. Тональность сигнала можно изменять с помощью этих двух резисторов, поэтому налаживание получается взаимосвязанным и потребуется использование этих двух резисторов. Порог можно установить таким, что при замкнутых разъёмах XS2 и XS3 звучал бы звуковой сигнал самой низкой тональности, однако это будет неудобно. При желании к разъёмам XS2 и XS3 можно подключить дополнительные гнёзда XS4, XS5 (или вилки) для подключения вольтметра, что позволит контролировать напряжение на проверяемом приборе.