ДОРАБОТКА ИМПОРТНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЧАСОВ

Во многих магазинах и киосках, торгующих бытовой техникой, можно приобрести импортные настольные электронные часы-радиоприемник. На упаковочной коробке - название какой-либо крупной фирмы, например, Philips и мелким шрифтом made in China - сделано в Китае. Часы-радиоприемник, как правило, хорошо оформлены и удобны в эксплуатации, но покупатель с большим огорчением вскоре обнаруживает, что они отстают на несколько минут в сутки. В чем причина? Что сделать, чтобы ход часов стал нормальным?

Часы-радиоприемник обычно выполнены на двух микросхемах. Нередко встречается такая комбинация - LM8560 - собственно часы и CXA1019S - радиоприемник на диапазоны СВ и УКВ. Схемы устройств в основном повторяют друг друга, могут встретиться и отличия, главным образом, в цепях питания.

Образцовой для часов служит частота электроосветительной сети - 50 Гц. В России и других странах СНГ она обычно несколько ниже номинала (хотя и в пределах допуска), что и приводит к отставанию часов. Для нормальной работы их надо дополнить генератором, обеспечивающим на входе часовой микросхемы стабильный сигнал частотой 50 Гц. При наличии резонатора на частоту 100 кГц (или кратную ей) нетрудно сделать генератор с цепочкой делителей, понижающих его частоту до необходимого значения. А вот с использованием в генераторе широко распространенного часового кварцевого резонатора на частоту 32768 Гц получить импульсы, следующие с частотой 50 Гц, не так-то просто.

Схема узла, в котором частота 50 Гц, необходимая для часов, формируется из частоты 32768 Гц, приведена на рис. 72. На микросхеме DD1 собраны генератор, частоту колебаний которого стабилизирует резонатор ZQ1, и делитель его частоты. На выходе К

микросхемы формируются импульсы с частотой следования 32768 Гц, а на выходах 9 и 14 соответственно 64 и 2 Гц. Элемент совпадения DD2.1 пропускает через себя лишь половину импульсов частотой 64 Гц, поэтому средняя частота на его выходе равна 32 Гц. Импульсы с выхода К микросхемы DD1 и выхода элемента DD2.1 дифференцируются ячейками C3R3 и C4R4, в результате чего на входы 9 и 8 элемента DD2.2 поступают совпадающие во времени последовательности импульсов частотой 32768 и 32 Гц. На выходе этого элемента формируются импульсы суммарной частоты 32800 Гц, которую микросхема DD3 совместно с элементами DD2.3 и DD2.4 делит на 328.

Диод VD1 и резистор R5 увеличивают число входов элемента И-НЕ (DD2.4) до трех, что необходимо для получения требуемого коэффициента деления. Импульсы с выхода 28 микросхемы DD3 поступают на вход С JK-триггера DD4 - для формирования импульсов частотой 50 Гц и скважностью 2, обеспечивающей нормальное функционирование цепей динамической индикации часов.

Источником питания этого устройства служит блок питания самих часов, фрагмент схемы которых приведен на рис. 73.

В часах использован светодиодный индикатор HG на четыре цифровых разряда, элементы цифровых знакомест которого в довольно про

извольном порядке разбиты на две группы. В каждой из групп катоды элементов светодиодов объединены и соединены с контактами 1 и 2 индикатора. Часовая микросхема DD1' подключена к источнику двуполярного напряжения ±6 В, собранному на диодах VD1', и конденсаторах С1' и С'2. Диоды этого источника

обеспечивают подачу полуволн отрицательной (относительно цепи +6 В) полярности на группы объединенных катодов индикатора HG1'. Синхронно с частотой сети микросхема DD1' выдает необходимые сигналы на аноды соответствующей группы элементов индикатора.

После дополнения часов генератором с делителем его частоты до 50 Гц работа микросхемы DD1' уже не связа

на непосредственно с частотой сети. Поэтому для функционирования цепей динамической индикации в дополняющее устройство введены транзисторы VT1 и VT2, включающие в соответствующие моменты времени нужную группу элементов индикатора HG1', и диоды VD2, VD3, которые вместе с диодами VD3' и VD4' часов образуют обычный мостовой выпрямитель для питания индикатора.

Для обеспечения нормального режима динамической индикации в микросхеме DD1' часов введена небольшая задержка момента смены информации для групп элементов относительно прихода фронтов импульсов частотой 50 Гц. Поэтому в работу ключевых транзисторов VT1 и VT2 введена пауза длительностью около 0,4 мс, во время которой и происходит смена информации. Длительность паузы определяется дифференцирующей цепью C6R6, а элементы DD5.1 и DD5.2 выполняют функцию И для сигналов низкого уровня (либо ИЛИ для высокого).

Все детали узла доработки часов смонтированы на печатной плате (рис. 74). Постоянные резисторы - КИМ-0,125 (R2) и МЛТ-0,125;

конденсатор С1 - КТ4-216, остальные КМ-5 и КМ-6. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть любыми структуры р-n-р малой или средней мощности с допустимым коллекторным током не менее 150 мА, диоды VD1 - VD3 - любые кремниевые на рабочий ток такого же значения. Стабилитрон VD4 - любого типа на напряжение стабилизации 7...8 В.

Микросхемы К561ИЕ16 можно заменить на К561ИЕ10, собрав на ней делитель частоты на 164 и поделив ее на 2, используя для этого свободный JK-триггер микросхемы DD4. Микросхема К561ТВ1 заменима на К561ТМ2, а К561ЛП13 - на два элемента ИЛИ, собранные из элементов ИЛИ-НЕ одной микросхемы К561ЛЕ5.

Частоту кварцованного генератора целесообразно подстроить до установки платы в корпус часов. Точнее всего это можно сделать, контролируя цифровым частотомером период колебаний 1 с на выходе 15 (вывод 5) микросхемы DD1. Если такой возможности нет,

то настраивать генератор придется по сигналам поверки времени.

Монтажную плату устанавливают под основной платой часов, предварительно срезав одну из пластмассовых стоек корпуса. На плате же часов следует разрезать печатные проводники, идущие от сетевого трансформатора к индикатору (на рис. 73 обозначено крестами) и удалить перемычку между выводом обмотки III трансформатора Т1' и конденсатором С3'. Затем подключить гибкими проводниками контактные площадки дополнительной платы к соответствующим точкам основной и включить часы в сеть. Если элементы индикатора образуют хаотический рисунок, это укажет на необходимость поменять местами проводники, идущие от эмиттеров транзисторов VT1 и VT2 к индикатору часов.

В инструкции к часам нет указания, как в них устанавливать точно текущее время. Да это и не требовалось - при работе часов от сети точность их хода невысока. А вот после доработки появляется смысл в точном пуске часов. Выполнять его можно так. Установить на табло время, соответствующее показанию образцовых часов, и в момент, когда они увеличат свои показания на одну минуту, нажать и отпустить кнопку установки минут.

Сетевой трансформатор приобретенных часов может иметь одну вторичную обмотку с отводом от середины (рис. 75). Для таких часов

диоды VD2 и VD3 в узле доработки не нужны - точку соединения коллекторов транзисторов VT1 и VT2 следует соединить с объединенными анодами диодов VD3' и VD4' (точки а и в на рис. 75). Печатная плата в этом случае имеет Т-образную форму и ее также устанавливают под основной. Питание для узла доработки снимают с конденсатора С1' или непосредственно с выводов 15 и 20 микросхемы DD1'.

Доработанные таким образом часы вполне пригодны для установки в автомобиль, однако приемник в диапазоне СВ будет работать плохо.

Если в приобретенных часах есть переключатель частоты сети 50/60 Гц, целесообразно сделать более простой формирователь импульсов частотой 60 Гц (рис. 76). В таком случае на выходе элемента совпадения DD2.1 сигнал низкого уровня будет появляться после окончания каждого 15-го

импульса и присутствовать до окончания 16-го. В результате на выход элемента DD2.2 станут проходить 15 импульсов из поступивших на его вход 16-ти.

Импульсы частотой 128 Гц можно снять с выходов Т2 или Т4 микросхемы К176ИЕ12 с кварцевым резонатором на 32768 Гц (выходы Т1 и Т2 для этой цели непригодны). Для формирования частоты 120 Гц из 128 или 60 из 64 Гц, полученных с выхода микросхемы К176ИЕ5. надо вход 5 элемента DD2.2 подключить не к выходу 1 счетчика DD1.1 (как на рис. 76), а к его входу СР (вывод 2).

Как частоту импульсов 100 Гц, полученную таким способом, использовать в других электронных устройствах? Импульсы этой частоты следуют во времени неравномерно. Но эта неравномерность невелика, поэтому никак не скажется на работе секундомера, шахматных часов или какого-либо другого измерителя времени, от которого требуется точность в 0,01 с. Однако эти импульсы совершенно непригодны, например, для задания времени счета в цифровом частотомере, где необходимы точные интервалы в 0,01 с.