Как проверить м схемы тл 072
Импульсный металлоискатель "Пират" на TL072 и NE555.
alt=»Импульсный металлоискатель Пират на TL072 и NE555.» /> Импульсный металлоискатель "Пират" на TL072 и NE555.
Металлоискатель своими руками. Схема металлоискателя с одной катушкой на ОУ TL072 с низким потреблением тока при хорошей дальности.
Решил собрать для игры металлоискатель. Перерыл много схем. Понравились две схемы. Первая на двух NE555 с двумя катушками. Вторая с одной катушкой на операционном усилителе TL072.
С первой схемой все понятно, просто приемник и передатчик.
Выбор пал на вторую. Хотелось разобраться как работает металлоискатель на TL072. Есть схема с лучшими характеристиками на К157УД2, но я люблю SMD
Схема состоит из 3х частей.
1) Питание металлоискателя Пират.
Я поставил диод D2, чтобы не спалить ничего если вдруг подключу питание на оборот. Выключатель и несколько конденсаторов для более стабильного питания. Вообще конденсаторы C8, C10 советуют брать на 2200 мкФ, чтобы не было просадки во время импульса. C12 можно не ставить, я решил добавить его возле таймера.
Питание у меня от 6 батареек АА. Ток потребления на текущий момент выставлен на 15 мА.
2) Генератор импульсов.
С помощью микросхемы NE555 можно генерировать достаточно стабильные импульсы. Есть схемы на транзисторах, но по мне это сложнее и труднее в настройке.
Оптимально люди подобрали частоты 140-150 Гц. R3 я установил на 68 кОм. С помощью лог. анализатора я проверил, у меня вышло 194 Гц. Можно понизить еще, будет экономичнее расход заряда.
RV1 задает скважность, а PNP транзистор Q1 (я установил SS8550) инвертирует сигнал для управления N-канальным полевым транзистором IRF740. Я пробовал ставить IRFZ44, но он, недолго поработав, сгорел, так как выход с катушки может достигать сотен Вольт. Сейчас у меня установлен FQPN10N60. Это транзистор на 600В. Выбор транзистора думаю не принципиален для такой частоты, главное чтобы выдерживал напряжение. Можно взять от 400В и выше. R5, R6 подбираем чтобы транзистор быстро мог открыться, тут повлияет емкость затвора. Я установил R5 на 100 Ом и R6 на 150 Ом.
Когда на выходе 3 NE555 низкий уровень, транзистор Q1 открыт и открыт Q3. Таким образом в катушке L1 начинает накапливаться заряд. Чем дольше транзистор будет открыт тем больше потребление тока. Нет смысла держать его открытым очень долго, так как заряда не накопится больше чем может катушка. А вот батарею это посадит, да и сам транзистор может греться.
Я намотал две катушки для сравнения.
Первая катушка 15 см 32 витка проволокой примерно 0.5 мм (взял со старого телевизора для размагничивания кинескопа).
Вторая катушка 20 см 27 витков.
Мотал на внутренней часте от пяльцы для вышивания.
Залил все это дело с помощью термоклея для пистолета.
А потом обмотал полностью изолентой.
R7 можно установить на 220 — 390 Ом на 1 Вт. Он шунтирует катушку. Для максимальной дальности советуют настроить с помощью переменного резистора на 1 кОм 3 Вт. Я не стал этого делать, установил последовательно два резистора по 120 Ом в корпусе 1210. Встречал описание что для TL072 лучше вообще выкинуть этот резистор, и поставить небольшой, на пару десятков Ом, последовательно катушке, но я не проверял.
Когда транзистор закрывается, с катушки накопленный заряд течет через R8 в измерительную часть.
D1 можно заменить на пару 1n4148. Я установил BAV99 так как они были под рукой. Эта пара диодов служит для отсечения высоковольтных импульсов прилетевших с катушки.
3) Измерительная часть.
Это самая интересная для меня часть, ради которой и была выбрана эта схема.
Конденсатор C3, от 4 до 10 мкФ, отсеивает постоянную составляющую тока, и пропускает только переменный ток. Делитель R9, R10 устанавливает некое опорное напряжение на (+) входе ОУ TL072.
U2A включен как повторитель напряжения. R11 на 1-3 МОм. У меня установлен на 1.8 МОм. На выходе мы получим напряжение с делителя на R9, R10 плюс то, что пропустит конденсатор C3.
RV2 для более точной настройки нужно составить из 2х резисторов. Я поставил на 50 кОм и на 1 кОм. Резистором в 50 кОм настраиваем на момент где в холостую находится граница между тем когда динамик будет выдавать щелчки и тем когда не будет. А резистором в 1 кОм можно более точно выставить эту границу, чтобы получить максимальную дальность.
Конденсатор C5 (20 nF) заряжается через RV2, R12. Это напряжение попадает на инвертирующий (-) вход ОУ U2B.
На неинвертирующий вход (+) напряжение попадает через делитель R13, R14, соответсвенно оно ниже чем на (-) и звука в динамике нет. Конденсатор C6 на 10 uF. Значительно больше чем C5. В добавок еще сопротивление R13 ограничивает ток для изменения заряда C6.
Когда поступает измерительный импульс, конденсаторы C5 и C6 начинают разряжаться. Но C5 разряжается быстрей. Я думаю для более точной настройки, нужно попробовать заменить R13 на переменный.
Когда в зону магнитного поля катушки попадает металлический предмет длительность импульса увеличивается, таким образом, нужно настроить скорость разрядки так, чтобы C5 не успевал разрядиться ниже C6 пока предмета в зоне действия нет. Когда предмет появится, импульс станет более длительный, и конденсатор C5 разрядится ниже C6. В этот момент произойдет переключение компаратора. Сигнал пропал, конденсаторы зарядились, компаратор переключился обратно. Эти переключения и будут щелчком в динамике.
4) Оповещение.
Тут все просто. C7 отсеивает постоянное напряжение, и пропускает только изменения чтобы были щелчки. Параллельно можно установить светодиод, когда компаратор переключится и на выходе появится напряжение, светодиод загорится. Чем чаще и сильней сигнал, тем визуально ярче горит светодиод.
Пока на этом все. Возможно проведу эксперимент с заменой R13 на переменный резистор.
Металлоискатель Пират своими руками — схема и пошаговая инструкция
Это наверное самая простая и стабильная схема металлоискателя с довольно неплохими характеристиками. Даже если вы только начинающий радиолюбитель, собрать её не составит особого труда, если конечно строго следовать инструкции по сборки металлоискателя Пират. Не дороговизна всех компонентов, делает его металлоискатель пират доступным для всех желающих. В этой статье вы найдёте схему металлоискателя Пират и подробную инструкцию по его сборке.
Характеристики металлоискателя Пират
- Потребляемый ток 30-40 мА
- Напряжение питания 9-14 вольт
- Дискриминации нет, реагирует на все металлы
- Чувствительность монета 25 миллиметров — 20 см
- Крупные металлические предметы — 150 см
Питание металлоискателя пират
Запитать схему устройства можно как от батареек, так и от аккумуляторов. Подойдёт любой понравившийся источник питания, главное чтобы напряжение питания было не больше 14 Вольт и не меньше 9 Вольт. И самый главный момент — не рекомендую использовать источники питания более 1,5 Ah, так как можно просто напросто спалить плату.
Катушка для металлоискателя Пират
Поисковая катушка для металлоискателя Пират, тоже изготавливается несложно. Наматывается на оправе 190 мм. и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5 мм. Довольна распространенный способ намотки катушки на пяльце для вышивания, по диаметру оно как раз подходит. Лично я беру обычную кастрюля, наматываю на ней катушку и стягиваю всё это изолентой, затем делаю каркас из тонкой фанеры и закрепляю её на нём. Вариантов каркаса достаточно много, поэтому необязательно использовать фанеру, главное чтобы он был не металлический.
Необходимые детали
Схема металлоискателя пират
Металлоискатель пират состоит из передающего и приёмного узлов. Передающий узел состоит из генератора импульсов который собирается на микросхеме NE555 и мощного ключа, на транзисторе IRF740. Приёмный узел состоит из микросхемы К157УД2 и транзистора BC547.
На самом деле, детали достаточна распространенные но если всё таки вы не смогли их найти, попробуйте применить аналоги. Таймер NE555 можно заменить на отечественный аналог КР1006ВИ1, Вместо транзистор IRF740, можно поставить любой биполярный NPN структуры с Нкэ не ниже 200 вольт, можно даже выпаять из энергосберегающей лампы или зарядки от телефона, на крайний случай, подойдет даже КТ817. Транзисторы BC557 и BC547, на отечественные КТ3107 и КТ3102. У операционного усилителя К157УД2 есть полный аналог КР1434УД1В, так же его можно заменить на импортный TL072, но в этом случае, нужно будет переделать распиновку платы, так как у него 8 ног. Металлоискатель Пират на TL072 у меня тоже есть, схема и плата лежат в общем архиве. Кстати генератор импульсов можно собрать и на транзисторах:
Немного о деталях
Конденсаторы C1 и C2 обязательно должны быть плёночными!
Переменные резисторы для настройки нужно соединить так:
Сборка металлоискателя Пират:
Для начала конечно же нужно подготовить плату. Для этого открывает программу Sprint-Layout и печатаем заготовку нашей будущей платы, затем переносим рисунок любым удобным способом на подготовленную плату, протравливаем её и насверливаем отверстия для деталей. Я использую технологию ЛУТ, хотя лазерного принтера у меня нет, делаю на работе.
Но когда нет возможности напечатать на лазерном принтере, то можно сделать рисунок на струйном, затем отрезать стеклотекстолик нужной формы, приложить рисунок к плате и острым предметом отметить дырочки, затем насверлить и перманентным маркером нарисовать дорожки вручную. Ну или через копирку перевести.
Обязательно нужно зачистить плату мелкой наждачной бумагой и обезжирить ацетоном перед нанесением рисунка, так и изображение хорошо переведётся и процесс травления будет быстрее и надёжнее. После того как плата протравится, необходимо снова ацетоном стереть тонер или маркер и немного потереть наждачной бумагой.
Затем берём паяльник и лудим дорожки оловом. После лужения, обязательно стираем ацетоном лишнюю канифоль, дабы избежать проблем в будущем. По желанию, можно прозвонить дорожки.
Теперь необходимо припаять все детали на плату. Для этого так же открываем печатку в программе Sprint-Layout и смотрим где какие детали располагаются. Я настоятельно советую вам, поставить панельки для микросхем, на всякий случай. Первым делом припаяйте перемычки, их в схеме 2, и одна находится под микросхемой NE555, так что если вы про неё забудете, неисправность будет найти сложно, так как я уверен, вы за эти перемычки и не вспомните! В качестве перемычки, подойдут ножки от резисторов.
Когда все детали на месте, остаётся только припаять отводы на переменные резисторы, катушку, динамик и питание.
Правильно собранная схема начинает работать сразу, без каких либо настроек! Катушка как я говорил выше, наматывается на оправе 19-22 см и содержит 25 витков. Для поиска более мелких предметов, можно намотать катушку по меньше 15 см — 17 витков или 10 см. — 13 витков. Для поиска чермета конечно лучше использовать катушку диаметром 19 см.
Хочу сказать пару слов о тональности звука. Мне он показался слишком грубым. Изменить тональность, можно путём подбора конденсатора С1, я заменил его на 47nf и звук стал более высоким.
Динамик лучше брать типа 3ГДШ TRYD 4070-02 8Ом так звук будет гораздо мощнее, я заменил старый динамик в своём металлоискателе именно на него. Так же, очень хорошо справляются и динамики от наушников.
Ссылку на печатную плату, а так же список деталей необходимых для сборки Пирата которые очень дёшево можно купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находятся в конце статьи по видео!
Импульсный металлоискатель «Пират»
В последнее время большую популярность набирает такое занятие, как поиск разных старинных монет, предметов быта, да и просто металлических безделушек в земле с помощью металлоискателя. В самом деле, что может быть лучше, чем прогуляться с утреца по полю, вдыхая запахи природы, наслаждаясь видами. А если при этом удаётся обнаружить в земле какую-нибудь стоящую находку – так вообще сказка. Некоторые люди занимаются этим намерено, целыми днями прочёсывая поля в поисках ценных монет или других драгоценностей. В их распоряжении имеются дорогостоящие заводские металлоискатели, купить которые будет по карману далеко не каждому. Однако полноценный металлоискатель вполне реально собрать самому.
В этой статье речь пойдёт о создании самого популярного, востребованного, проверенного временем, надёжного импульсного металлоискателя под названием «Пират». Он позволяет находить монеты в земле на глубине 15-20 см и крупные предметы на расстоянии вплоть до 1,5 м. Схема металлоискателя представлена ниже.
Схема металлоискатель «Пират»
Всю схему можно условно разделить на две части – передатчик и приёмник. Микросхема NE555 формирует прямоугольные импульсы, которые через мощный полевой транзистор подаются на катушку. При взаимодействии катушки с находящимися рядом с ней металла происходят сложные физические явления, благодаря которым приёмная часть имеет возможность «увидеть», есть в зоне катушки металл, или нет. Микросхемой-приёмником в оригинальной схеме «Пирата» является советская К157УД2, которую достать сейчас становится достаточно трудно. Однако вместо неё можно применить современную TL072, параметры металлоискателя при этом останутся точно такими же. Печатная плата, предложенная в этой статье, рассчитана именно на установку микросхемы TL072 (они имеют разную распиновку).
Конденсаторы С1 и С2 отвечают за формирование частоты прямоугольных импульсов, их ёмкость должна быть стабильной, поэтому желательно применить плёночные. Резисторы R2 и R3 отвечают за длительность и частоту прямоугольных импульсов, которые формирует микросхема. С её выхода они поступают на транзистор Т1, инвертируются и подаются на затвор полевого транзистора. Здесь можно применить любой достаточно мощный полевой транзистор с напряжением сток-исток не менее 200 вольт. Например, IRF630, IRF740. Диоды D1 и D2 любые маломощные, например, КД521 или 1N4148. Между 1 и 6 выводом микросхемы включается переменный резистор номиналом 100 кОм, с помощью которого выставляется чувствительность. Удобнее всего использовать два потенциометра, на 100 кОм для грубой настройки и 1-10 кОм для точной подстройки. Соединить их можно по следующей схеме:
Динамик в схеме подключается последовательно с резистором 10-47 Ом. Чем меньше его сопротивление, тем громче будет звук и больше потребление металлоискателя. Транзистор Т3 можно заменить на любой другой маломощный NPN транзистор, например, на отечественный КТ3102. Динамик можно применить любой, первый попавшийся. Итак, перейдём от слов к делу.
Сборка металлоискателя
Список необходимых деталей
- NE555 – 1 шт.
- TL072 – 1 шт.
- BC547 – 1 шт.
- BC557 – 1 шт.
- 100 нФ – 2 шт.
- 1 нФ – 1 шт.
- 10 мкФ – 2 шт.
- 1 мкФ – 2 шт.
- 220 мкФ – 1 шт.
- 100 кОм – 1 шт.
- 1,6 кОм – 1 шт.
- 1 кОм – 1 шт.
- 10 Ом – 2 шт.
- 150 Ом – 1 шт.
- 220 Ом – 1 шт.
- 390 Ом – 1 шт.
- 47 кОм – 2 шт.
- 62 кОм – 1 шт.
- 2 МОм – 1 шт.
- 120 кОм – 1 шт.
- 470 кОм – 1 шт.
- Динамик 1 – шт.
- Диоды 1N4148 – 2 шт.
- Панельки DIP8 – 2 шт.
- Потенциометр 100 кОм – 1 шт.
- Потенциометр 10 кОм – 1 шт.
Печатная плата
Печатная плата выполняется методом ЛУТ, отзеркаливать её перед печатью не нужно.
На плату в первую очередь нужно запаять резисторы, диоды, затем всё остальное. Микросхемы желательно установить в панельки. Провода подключения катушки, динамика, потенциометра и катушки можно впаять напрямую в плату, но удобнее использовать винтовые клеммники, тогда можно будет подключать и отсоединять провода без использования паяльника.
DataSheet
Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.
TL072 — 2х канальный, малошумящий операционный усилитель с входным каскадом на полевых транзисторах
- — Выход 1
- — Инвертирующий вход 1
- — Неинвертирующий вход 1
- — VCC — (Минус питания)
- — Неинвертирующий вход 2
- — Инвертирующий вход 2
- — Выход 2
- — VCC + (Плюс питания)
Особенности
- Широкий диапазон синфазного (до VCC + ) и дифференциального напряжения
- Низкий ток смещения на входе и ток смещения нуля
- Низкий уровень шумов en = 15 нВ/√Гц (тип.)
- Зашита от короткого замыкания на выходе
- Входной каскад на полевых транзисторах с высоким входным сопротивлением
- Низкие гармонические искажения: 0,01 % (тип.)
- Внутренняя частотная компенсация
- Работа без эффекта «защелкивания»
- Высокая скорость нарастания: 16 В/мкс (тип.)
Сопутствующие серии
- См. TL071 для версии с одним операционным усилителем
- См. TL074 для версии с четырьмя операционными усилителями
Описание
TL072, TL072A и TL072B — это высокоскоростные сдвоенные операционные усилители с входом на полевых транзисторах, включающие хорошо согласованные высоковольтные полевые транзисторы и биполярные транзисторы в монолитной интегральной схеме.
Устройства характеризуются высокими скоростями нарастания, низким входным смещением и током смещения, а также низкими температурными коэффициентами напряжения смещения.
1 Внутренняя принципиальная схема
Рисунок 1: Принципиальная схема
Абсолютные максимальные значения и условия эксплуатации
Обозначение | Параметр | TL072I, Al, Bl TL072C, AC, BC | Ед. Изм. |
Vcc | Напряжение питания (1) | ±18 | В |
Vin | Входное напряжение (2) | ±15 | В |
Vid | Дифференциальное входное напряжение (3) | ±30 | В |
Rthja | Тепловое сопротивление кристалл — окружающая среда, для корпуса SO8 (4) | 125 | °C/Вт |
Rthjc | Тепловое сопротивление кристалл — корпус, для корпуса SO8 (4) | 40 | °C/Вт |
Длительность короткого замыкания на выходе (5) | Бесконечно | ||
Tstg | Температура хранения | от -65 до +150 | °C |
ESD | HBM: Модель человеческого тела (6) MM: Модель машины (7) CDM: Модель зарядного устройства (8) |
1 200 1.5 |
кВ |
Таблица 1. Абсолютные максимальные значения
Примечания:
(1) Все значения напряжения, за исключением дифференциального напряжения, измеряются относительно нулевого опорного уровня (земли) питающих напряжений, где нулевой опорный уровень является средней точкой между VCC+ и VCC-.
(2) Величина входного напряжения никогда не должна превышать величину напряжения питания или 15 вольт, в зависимости от того, что меньше.
(3) Дифференциальные напряжения представляют собой напряжения между неинвертирующими входами и инвертирующими.
(4) Короткое замыкание может вызвать чрезмерный нагрев. Одновременные короткие замыкания на всех усилителях могут привести к разрушению устройства.
(5) Выход может быть закорочен на землю или на любой источник питания. Температура и/или напряжение питания должны быть ограничены, чтобы гарантировать, что номинальное значение рассеиваемой мощности не будет превышено.
(6) Модель человеческого тела: конденсатор 100 пФ разряжается через резистор 1,5 кОм между двумя выводами устройства. Это делается для всех пар комбинаций выводов с другими выводами.
(7) Модель машины: конденсатор емкостью 200 пФ заряжается до заданного напряжения, затем разряжается непосредственно между двумя выводами устройства без внешнего последовательного резистора (внутренний резистор < 5 Вт). Это делается для всех пар комбинаций выводов с другими выводами.
(8) Модель зарядного устройства: все контакты плюс корпус заряжаются вместе до указанного напряжения, а затем разряжаются непосредственно на землю.
Как проверить м схемы тл 072
В данной статье рассматривается конструкция простого темброблока. Он предназначен для изменения звучания путем регулирования амплитудно-частотной характеристики аудиосигнала в области верхних и нижних частот. Схема представлена на рис.1.
Рис.1. Схема электрическая принципиальная.
В схеме присутствует малошумящий операционный усилитель TL072CP. Он двухканальный, но в схеме задействован только один. Этот операционный усилитель выполнен в корпусе DIP8, на рисунке 2 представлено расположение его выводов.
Рис.2.
В схеме можно использовать любой операционный усилитель схожий по параметрам.
Описание работы схемы.
Переменный резистор (потенциометр) R4 предназначен для регулирования тембра высоких частот. А R5 предназначен для регулирования низких частот.
Когда R4 находится в крайнем левом положении (имеется в виду по схеме), происходит падение амплитудно-частотной характеристики в области высоких частот (рис.3). Это происходит из-за того, что цепь R2 С3 при увеличением частоты сигнала начинает шунтировать нижний резистор R3 входного делителя.
Рис.3. Снижение ВЧ.
Если R4 находится в крайнем правом положении (по схеме), то при увеличении частоты цепь C3 R6 шунтирует резистор R7, а вследствие этого уменьшается отрицательная обратная связь, поднимая АЧХ в области высоких частот (рис.4).
Рис.4. Повышение ВЧ.
В среднем положении переменного резистора R4 темброблок почти не оказывает влияние на звучание.
На разных частотах реактивное сопротивление конденсатора C3 будет меняться, обуславливая процессы рассмотренные выше. Но на частотах меньше 1 кГц реактивное сопротивление C3 будет намного превышать сопротивление R2 и R6 и регулировка частоты будет оказывать незначительное влияние на звук.
Теперь рассмотрим какое влияние оказывает переменный резистор (потенциометр) R5.
Когда R5 находится в крайнем левом положении (по схеме), сигнал проходит в обход конденсатора C2 и на неинвертирующий вход операционного усилителя не оказывается влияние. Так как при этом сопротивление R5 составляет 100 кОм, конденсатор C4 шунтируется, что ведет к увеличению отрицательной обратной связи и происходит падение АЧХ в области низких частот (рис.5).
Рис.5. Снижение НЧ.
В правом положении резистора R5 теперь уже конденсатор C4 замыкается накоротко. А так как C2, включен последовательно с одним из резисторов входного делителя, изменяет его коэффициент деления, т.е уменьшает с уменьшением частоты сигнала. В следствие этого происходит подъем АЧХ в области низких частот (рис.6) .
Рис.6. Повышение НЧ.
Темброблок имеет входное сопротивление 47 кОм. Данное устройство можно использовать практически с любым усилителем звука.
Ниже представлены фотографии собранного устройства.
Питание.
Так как основой схемы является операционный усилитель, питание должно быть двухполярное. Питание подается на 4-й и 8-й выводы микросхемы. Максимальное напряжение, которое можно подавать на эти выводы составляет +18 -18 Вольт относительно общего провода.
Для получения двухполярного напряжения от батарейки, была использована простая схема рис.7.
Рис.7.
От батарейки 9 Вольт, благодаря делителю, на выходе получаем +4,5 В и -4,5 В. Но такая схема работает не очень хорошо и подходит лишь «на крайний случай», поэтому лучше использовать более сложную схему, в которой будет присутствовать стабилизация напряжения на выходе или использовать готовый блок питания.
Максимально допустимое питающее напряжение микросхемы составляет +18 -18 Вольт (согласно технической документации) , но я не рекомендую подавать более +10 -10 Вольт.
Тест
Для произведения замеров, выходной звуковой сигнал темброблока был подан на линейный вход компьютера (в микрофонный вход нельзя!). В аудиоредакторе Acoustica Mixcraft был выбран VST плагин Voxengo Spectrum Analyzer v1.9. На фотографии ниже происходит тестирование (оценить звук можно на видео).
На вход темброблока подавалась музыка из телефона (можно от любого источника: плеер, компьютер и т.д.)
Изменяя сопротивления переменных резисторов R4 и R5 можно добиться изменения звука в области НЧ и ВЧ. Кстати, средние частоты темброблок практически не изменяет.
Данный темброблок отлично подойдет для приобретения навыков в преобразовании звука.
К данной статье присутствует видео, в котором произведен тест этого темброблока, вы можете оценить его работу.
Импульсный металлоискатель «Пират»
В последнее время большую популярность набирает такое занятие, как поиск разных старинных монет, предметов быта, да и просто металлических безделушек в земле с помощью металлоискателя. В самом деле, что может быть лучше, чем прогуляться с утреца по полю, вдыхая запахи природы, наслаждаясь видами. А если при этом удаётся обнаружить в земле какую-нибудь стоящую находку – так вообще сказка. Некоторые люди занимаются этим намерено, целыми днями прочёсывая поля в поисках ценных монет или других драгоценностей. В их распоряжении имеются дорогостоящие заводские металлоискатели, купить которые будет по карману далеко не каждому. Однако полноценный металлоискатель вполне реально собрать самому.
В этой статье речь пойдёт о создании самого популярного, востребованного, проверенного временем, надёжного импульсного металлоискателя под названием «Пират». Он позволяет находить монеты в земле на глубине 15-20 см и крупные предметы на расстоянии вплоть до 1,5 м. Схема металлоискателя представлена ниже.
Схема металлоискатель «Пират»
Всю схему можно условно разделить на две части – передатчик и приёмник. Микросхема NE555 формирует прямоугольные импульсы, которые через мощный полевой транзистор подаются на катушку. При взаимодействии катушки с находящимися рядом с ней металла происходят сложные физические явления, благодаря которым приёмная часть имеет возможность «увидеть», есть в зоне катушки металл, или нет. Микросхемой-приёмником в оригинальной схеме «Пирата» является советская К157УД2, которую достать сейчас становится достаточно трудно. Однако вместо неё можно применить современную TL072, параметры металлоискателя при этом останутся точно такими же. Печатная плата, предложенная в этой статье, рассчитана именно на установку микросхемы TL072 (они имеют разную распиновку).
Конденсаторы С1 и С2 отвечают за формирование частоты прямоугольных импульсов, их ёмкость должна быть стабильной, поэтому желательно применить плёночные. Резисторы R2 и R3 отвечают за длительность и частоту прямоугольных импульсов, которые формирует микросхема. С её выхода они поступают на транзистор Т1, инвертируются и подаются на затвор полевого транзистора. Здесь можно применить любой достаточно мощный полевой транзистор с напряжением сток-исток не менее 200 вольт. Например, IRF630, IRF740. Диоды D1 и D2 любые маломощные, например, КД521 или 1N4148. Между 1 и 6 выводом микросхемы включается переменный резистор номиналом 100 кОм, с помощью которого выставляется чувствительность. Удобнее всего использовать два потенциометра, на 100 кОм для грубой настройки и 1-10 кОм для точной подстройки. Соединить их можно по следующей схеме:
Динамик в схеме подключается последовательно с резистором 10-47 Ом. Чем меньше его сопротивление, тем громче будет звук и больше потребление металлоискателя. Транзистор Т3 можно заменить на любой другой маломощный NPN транзистор, например, на отечественный КТ3102. Динамик можно применить любой, первый попавшийся. Итак, перейдём от слов к делу.
Сборка металлоискателя
Список необходимых деталей
- NE555 – 1 шт.
- TL072 – 1 шт.
- BC547 – 1 шт.
- BC557 – 1 шт.
- 100 нФ – 2 шт.
- 1 нФ – 1 шт.
- 10 мкФ – 2 шт.
- 1 мкФ – 2 шт.
- 220 мкФ – 1 шт.
- 100 кОм – 1 шт.
- 1,6 кОм – 1 шт.
- 1 кОм – 1 шт.
- 10 Ом – 2 шт.
- 150 Ом – 1 шт.
- 220 Ом – 1 шт.
- 390 Ом – 1 шт.
- 47 кОм – 2 шт.
- 62 кОм – 1 шт.
- 2 МОм – 1 шт.
- 120 кОм – 1 шт.
- 470 кОм – 1 шт.
- Динамик 1 – шт.
- Диоды 1N4148 – 2 шт.
- Панельки DIP8 – 2 шт.
- Потенциометр 100 кОм – 1 шт.
- Потенциометр 10 кОм – 1 шт.
Печатная плата
Печатная плата выполняется методом ЛУТ, отзеркаливать её перед печатью не нужно.
На плату в первую очередь нужно запаять резисторы, диоды, затем всё остальное. Микросхемы желательно установить в панельки. Провода подключения катушки, динамика, потенциометра и катушки можно впаять напрямую в плату, но удобнее использовать винтовые клеммники, тогда можно будет подключать и отсоединять провода без использования паяльника.
Металлоискатель Пират SMD на ОУ MC33272 Высокие характеристики
Расскажу свой опыт по сборке и доработке металлоискателя Пират, а так же о том, почему я решил внести изменения в традиционную плату. И так, я давно загорелся идеей сделать этот металлоискатель. Почитав много форумов, я решил не гнать вперед паровоза и собрать проверенный мд Пират по классическому варианту на К157УД2. Печатные платы я давно уже делаю на ЧПУ станке и эта плата не была исключением.
Плата готова) Запаиваем все элементы, они строго соответствуют классической схеме.
С данной платой у меня лучшие результаты показала катушка диаметром 25см, намотанная проводом 0,5мм в 15 витков. Из UTP провода катушка давала результаты хуже.
Все готово, переходим к тестам. Первое, что хочется отметить, это высокая чувствительность прибора. На 10 копеек по воздуху прибор реагировал с расстояния в 15 см! Крупный металл обнаруживался на расстоянии около 1 метра. Обрадовавшись, я собрал более 300 шт. таких приборов, которые были проданы в разные уголки по России и получал только положительные отзывы.
Однако, далеко не все так радужно и идеально, получив достаточный опыт, я могу с уверенностью рассказать о недостатках этого металлоискателя на старом советском ОУ К157УД, и о том с какими трудностями пришлось столкнуться и как можно доработать этот металлоискатель.
Вот основные пункты с «недочетами»
— Реакция на мелкие предметы излишне высокая. 90% людей покупают металлоискатель именно для поиска металлолома и совсем не хотят собирать гвозди и крышечки от пива.
— Звук из динамика очень тихий, даже при условии, что металл находится вплотную к катушке, а уж если он находится на грани срабатывания то и подавно.
— Само качество звука тоже оставляет желать лучшего, нет четких громких щелчков
— Про питание от батарейки Крона можно вообще забыть. Чувствительность падает в разы, громкость звука тоже.
— Все соединения на проводах (динамик, резисторы и питание) очень ненадежны и смотрятся так себе.
— Качество и стоимость К157УД2 (КР1434УД1). По началу я заказывал их по 7 руб. потом по 20 руб. а после едва удавалось найти их меньше чем по 50 руб. А теперь все чаще встречаются цены от 150 руб. за шт. При этом последние партии не радовали качеством и было много брака.
Именно последний пункт и подтолкнул меня сделать плату на современных и доступных радиодеталях. Сразу же решено было перевести плату под SMD компоненты и заказать партию из 50шт в Китае самой быстрой доставкой. Забегая вперед, скажу, что с заказом такой партии я слегка поторопился, но некритично.
Пришли мои платы отличного качества с шелкографией и маской.
А вместе с ними подоспели и радиодетали. Сразу же заказал много разных резисторов и самое главное несколько разных ОУ. Среди которых, всеми любимые TL074 lm358 и другие.
Тестировал я плату не один день с разными ОУ и разными номиналами обвязки. В том числе пробовал всеми любимый TL072, но все не то, до легендарной схемы с К157УД2 ничего не дотягивало. В итоге, я вспомнил, что когда-то я так же подбирал ОУ для металлоискателя Клон (тема отдельной статьи…) и тогда я сразу же остановился на MC33079, почему бы не попробовать, что-то из той же серии.
MC33272ADR2G – отмел все вопросы и поставил точку в этом непростом деле. Осталось немного изменить номиналы обвязки, и получилась отличная плата с высокими характеристиками, решающая все проблемы старого Пирата. Основные изменения в радиодеталях видно в файле «Перечень радиодеталей».
Преимущества новой платы:
— Первое, что радует это даже не высокая чувствительность, а качественный звук (на сколько это возможно для Пирата). Получился он не только благодаря ОУ, но и с благословения транзистора VT2 — bc847C с высоким коэффициентом усиления и высокоомного динамика на 0,5W 50Ом.
— Честно не знаю почему так получилось, но убавляя немного чувствительность, реакция на мелкие предметы падает сильнее чем на крупные, можно так убавить что 10 руб. металлоискатель не видит в упор, а вот холодильник при этом различает с 40 см.
— Так же сама чувствительность ничуть не хуже, а при условии качественного звука, который появляется сразу при попадании металла в цель, создается ощущение, что даже лучше.
— Эту плату уже вполне можно питать и от батарейки Крона, конечно чувствительность и громкость падают, но не так критично, как в старом варианте.
— Все соединения на удобных винтовых разъемах (при желании конечно можно их и не устанавливать)
— Переменные резисторы установлены прямо в плату. Кстати в данной плате вполне достаточно и одного резистора на 100 К. А второй можно заменить постоянным на 50 К. В старой плате резистор с точной настройкой играл действительно большую роль.
На видео показываю пример работы металлоискателя собранного на моей плате с новыйм операционным усилителем MC33272
А теперь о нюансах – Катушка из UTP провода работает отлично и не хуже чем катушка из эмалированного провода. Если брать эмалированный, то лучше мотать около 27 витков провода сечением 0,5мм для катушки диаметром 27 см.
И конечно о минусах – на плате была предусмотрена защита от переполюсовки, но каким-то образом я не заметил, что часть схемы подключена в обход неё. Поэтому временно установил резистор на 0 Ом в корпусе 1206 (С диодом работать не будет). Так же конденсатор для лучшей работы надо перенести и подключить максимально ближе к контактам питания, как на фото выше. Сейчас приходится запаивать конденсатор в те же отверстия, что и винтовые контакты.
В целом устранить эти недостатки достаточно просто, как дойдут руки, сделаю это, но пока прикреплю файлы так, как они есть. Надеюсь, эта статья кому-то поможет при сборке своего металлоискателя Пират. Собрал их на данный момент более 30 шт. и все платы работают отлично, одинаково с первого раза и без нареканий.
А если кто-то даст рекомендации и улучшения по плате, буду премного благодарен.
Прикладываю файлы для скачивания:
— Перечень радиодеталей
— Плата в формате DipTrace
— Фото
886 постов 8.3K подписчика
Правила сообщества
Соблюдайте правила Пикабу. Посты выкладывать лишь касаемо нашей тематики. Приветствуется грамотное изложение. Старайтесь не использовать мат.
Постарайтесь не быть снобами в отношении новичков. Все мы когда-то ничего не знали и ничего не умели.
За попытку приплести политику или религию — предупреждение. 2 предупреждения — бан.
По поводу «дуракозащитного» диода (от неправильной полярности который). Есть старый трюк: если жалко падения диода — поставьте полевик ! Либо P-канальный в разрыв положительного провода, либо N-канальный — в разрыв отрицательного.
Ставится таким образом, что схема запитывается через паразитный диод полевика, а затвор подключается к другому проводу питания. Таким образом: при правильной полярности схема запитана через диод, шунтированный несколькими милиомами канала открытого транзистора. При неправильной полярности — диод не проводит, а транзистор оказывается закрыт. Если напряжение питания — больше допустимого Uds_max, для транзистора — ставим последовательно с затвором резистор, килоом на 50, и ограничивающий стабилитрон между затвором и истоком. Можно пойти еще дальше и сделать полный мост — тогда будет вообще пофигу как подключать батарейку. Это конечно выпендреж, но в одном девайсе у меня работает, клиент оказался такой «фиче» — ОЧЕНЬ рад, в конце концов, там всегото 2 спаренных полевика (или 4 одинарных) в SOIC-8. В другом приборе. у меня эти транзисторы еще выполняют функцию токовых шунтов, для ограничения тока заряда аккума.
Металлоискатель Пират своими руками
Пират – это импульсный металлоискатель с простой и доступной для повторения схемой. Металлоискатель содержит небольшое количество элементов и простую для изготовления поисковую катушку. С катушкой 280 мм, пират будит видеть монеты до 20см, а крупный металл до 1,5 метра.
Свое название ПИРАТ (PIRAT) получил от разработчиков его схемы – PI – импульсный принцип его работы, RAT – сокращение от «Радио Скот» – сайт разработчиков.
Металлоискатель ПИРАТ не различает металлы. Но он хорошо подойдет для поиска металла и для новичков. Также огромным достоинством пирата, является его простота для самостоятельного изготовления и доступность компонентов – все детали металлоискателя стоят копейки и их можно найти в любом магазине радиодеталей или на радио рынке. Также в Пирате отсутствуют программируемые элементы, что значительно упрощает жизнь радиолюбителям. Даже человек с минимальным уровнем подготовки, изготовит металлоискатель пират своими руками.
Схема металлоискателя ПИРАТ
Металлоискатель PIRAT имеет два варианта схемы, в первом варианте используется микросхема NE555 (советский аналог микросхемы — КР1006ВИ1) – таймер. Но в случае если у вас возникли проблемы с ее поиском, то авторы предусмотрели вариант схемы на транзисторах. Рекомендуем вам собирать схему на NE555, она будит иметь лучшую стабильность работы.
Схема металлоискателя Пират на NE555
(На схеме есть ошибка маркировки — R18 — это R9)!
Исправленная схема металлоискателя Пират для версии на NE555
Схема металлоискателя Пират на Транзисторах
При сборке схемы на транзисторах, нужно будит подбирать частоту и длительность. Так как у транзисторов встречается, большой разброс параметров. Для этого, необходимо использовать осциллограф. Архив с осциллограмами.
Резистор R1 в схеме отвечает за частоту генерации.
А резистор R2 — за длительность управляющего импульса.
Печатная плата металлоискателя ПИРАТ
Варианты разводки печатной платы пирата, от его разработчиков, на микросхеме и на транзисторах. Платы в формате Сприн Лайот скачать архив.
Вот еще один вариант платы металлоискателя ПИРАТ на NE555
Плата на транзисторах.
Также в сети, мы нашли вот такой вариант разведения платы для металлодетектора PIRAT.
После того как вы спаяли плату металлоискателя, к ней необходимо подключить питание. Для этого подойдет любой источник питания с напряжением 9-12 вольт. Можно использовать несколько соединенных параллельно батареек крона 3-4 шт., или аккумулятор. 1 крону использовать нежелательно, так как будит происходить быстрое падение напряжения, и это будит вызывать постоянный дрейф настройки металлодетектора.
Спаяная плата металлоискателя пират
Обратите внимание на конденсаторы слева! это пленочные конденсаторы с высокой термостабильностью. Их использование также благоприятно скажется на стабильности работы металлоискателя.
ДОПОЛНЕНО 26.01.2018.
В продаже у одного из наших рекламодателей нашел вот такой вариант печатной платы металлоискателя ПИРАТ, достаточно продуманная версия печатной платы. Переменники сразу стоят на плате, для подключения питания стоит штыревой разъем.
Вот чертеж этой печатной платы для Пирата (Правда в виде картинки, если кто-то срисует, присылайте выложу!):
Файл платы в формате Sprint Layot c двумя резисторами от Артем Родионов — https://drive.google.com/file/d/1-hHJX6d5ugy8Fmh9lvls0a5rIG3s860x/view?usp=sharing
Изготовления катушки для металлоискателя ПИРАТ
Как и другие импульсные металлоискатели, пират не требователен к точности изготовления катушки. Вполне подойдет катушка, намотанная на оправку диаметром 190-200 мм – 25 витков, обмоточным эмаль проводом 0,5 мм. После намотки, витки катушки необходимо обмотать изоляционной лентой или скотчем. Для увеличения глубины поиска металлоискателя, можно намотать катушку 260-270 мм – 21-22 витка, тем же проводом.
Расчеты катушки для металлоискателя ПИРАТ для различных диаметров катушки:
Рекомендуется использовать провод диаметрами 0,5-0,6мм, 0,4 это минимум но работает хуже!
Для работы, катушку металлоискателя, необходимо закрепить в жестком корпусе БЕЗ металла. Можно использовать любой подходящий пластиковый корпус. Это необходимо, для предотвращения воздействие ударов о траву или грунт на работу металлоискателя. Корпус для изготовления катушки, вы сможете найти в интернете, по запросу «Корпус для катушки металлоискателя» При изготовлении поисковых катушек, использования любых металлических частей, крайне не желательно. Выводы от катушки подпаять к многожильному проводу, с диаметром сечения 0,5 – 0,75 мм. В идеале, это два отдельных провода, свитые между собой.
Настройка металлоискателя ПИРАТ
Правильно собранный металлоискатель, практически не нуждается в настройке. Максимальная чувствительность металлоискателя, получается в том положении переменного резистора R13, когда в динамике появляются редкие щелчки . Если у вас это возникает в крайних положениях резистора, то нужно заменить наминал резистора R12, так чтобы оптимальная настройка была примерно в среднем положении переменного резистора.
При наличие осциллографа, также можно проконтролировать следующие значения: на затворе транзистора Т2 длительность управляющего импульса и частоту генератора. Нормой будит длительность импульса 130-150мкс, частота 120-150 Гц.
Работа с металлоискателем ПИРАТ
После включения металлоискателя, необходимо подождать 10-20 секунд, для стабилизации работы, а затем переменным резистором R13, произвести его настройку. И можно приступать к поиску.
Видео обзор платы металлоискателя:
Подключение светодиодной индикации к металлоискателю ПИРАТ
Видео работы самодельного металлоискателя ПИРАТ
А вот так можно сделать металлоискатель ПИРАТ:
Также прикрепляю архив, с разведенной под СМД копоненты версией печатной платы металлоискателя Пират — Вариант СМД
Все вопросы по металлоискателю Пират можно задать в комментариях к этой статье.
Металлоискатель Пират своими руками: 283 комментария
допоможіть будьласка мурдуюся над піратом 2 тиждень включав непрацював грівся польовик irf740 прозвонив здох поміняв його , включаю металошукач всеодно непрацює провіряю динамиком (один провід на корпус інший через електроліт на таймер він працює звук є , на транзистор bc557 звук є і на польовик середню ніжку фону немає взагалі ) а коли відпаюю польовик провіряю а він живий що робити що нетак допоможіть будьласка зарание спасибо
плату собирал по схеме
http://www.dari-pats.lv/index.php/elektricestvo/metalloiskateltj-pirat-svoimi-rukami.html#.VT6nFtLtmko
Або дорожки коротять або резистор не правильно підібраний
Ребята здравствуйте! у меня вопрос почему когда я подношу к земле катушку она в любом месте начинает пичать? Настравиваю резисторами перестает , но при этом не реагирует на кольцо на руке вообще? или он недолжен реагировать на кольцо золотое вообще?
Батарейка не подсела?Когда разряжается, то падает чуйка, надо ручки вертеть. У прибора также может быть некая избирательность по металлам и формам обьекта, это может зависеть от качества соединения проводов, петель индуктивности на плате и в проводе, подбора номиналов и типов деталей( например кондеры-керамика -пленка), формы и размера катушки. Список в порядке увеличения вероятных причин.Могут быть и другие
Как проверить м схемы тл 072
Импульсный металлоискатель "Пират" на TL072 и NE555.
alt=»Импульсный металлоискатель Пират на TL072 и NE555.» /> Импульсный металлоискатель "Пират" на TL072 и NE555.
Металлоискатель своими руками. Схема металлоискателя с одной катушкой на ОУ TL072 с низким потреблением тока при хорошей дальности.
Решил собрать для игры металлоискатель. Перерыл много схем. Понравились две схемы. Первая на двух NE555 с двумя катушками. Вторая с одной катушкой на операционном усилителе TL072.
С первой схемой все понятно, просто приемник и передатчик.
Выбор пал на вторую. Хотелось разобраться как работает металлоискатель на TL072. Есть схема с лучшими характеристиками на К157УД2, но я люблю SMD
Схема состоит из 3х частей.
1) Питание металлоискателя Пират.
Я поставил диод D2, чтобы не спалить ничего если вдруг подключу питание на оборот. Выключатель и несколько конденсаторов для более стабильного питания. Вообще конденсаторы C8, C10 советуют брать на 2200 мкФ, чтобы не было просадки во время импульса. C12 можно не ставить, я решил добавить его возле таймера.
Питание у меня от 6 батареек АА. Ток потребления на текущий момент выставлен на 15 мА.
2) Генератор импульсов.
С помощью микросхемы NE555 можно генерировать достаточно стабильные импульсы. Есть схемы на транзисторах, но по мне это сложнее и труднее в настройке.
Оптимально люди подобрали частоты 140-150 Гц. R3 я установил на 68 кОм. С помощью лог. анализатора я проверил, у меня вышло 194 Гц. Можно понизить еще, будет экономичнее расход заряда.
RV1 задает скважность, а PNP транзистор Q1 (я установил SS8550) инвертирует сигнал для управления N-канальным полевым транзистором IRF740. Я пробовал ставить IRFZ44, но он, недолго поработав, сгорел, так как выход с катушки может достигать сотен Вольт. Сейчас у меня установлен FQPN10N60. Это транзистор на 600В. Выбор транзистора думаю не принципиален для такой частоты, главное чтобы выдерживал напряжение. Можно взять от 400В и выше. R5, R6 подбираем чтобы транзистор быстро мог открыться, тут повлияет емкость затвора. Я установил R5 на 100 Ом и R6 на 150 Ом.
Когда на выходе 3 NE555 низкий уровень, транзистор Q1 открыт и открыт Q3. Таким образом в катушке L1 начинает накапливаться заряд. Чем дольше транзистор будет открыт тем больше потребление тока. Нет смысла держать его открытым очень долго, так как заряда не накопится больше чем может катушка. А вот батарею это посадит, да и сам транзистор может греться.
Я намотал две катушки для сравнения.
Первая катушка 15 см 32 витка проволокой примерно 0.5 мм (взял со старого телевизора для размагничивания кинескопа).
Вторая катушка 20 см 27 витков.
Мотал на внутренней часте от пяльцы для вышивания.
Залил все это дело с помощью термоклея для пистолета.
А потом обмотал полностью изолентой.
R7 можно установить на 220 — 390 Ом на 1 Вт. Он шунтирует катушку. Для максимальной дальности советуют настроить с помощью переменного резистора на 1 кОм 3 Вт. Я не стал этого делать, установил последовательно два резистора по 120 Ом в корпусе 1210. Встречал описание что для TL072 лучше вообще выкинуть этот резистор, и поставить небольшой, на пару десятков Ом, последовательно катушке, но я не проверял.
Когда транзистор закрывается, с катушки накопленный заряд течет через R8 в измерительную часть.
D1 можно заменить на пару 1n4148. Я установил BAV99 так как они были под рукой. Эта пара диодов служит для отсечения высоковольтных импульсов прилетевших с катушки.
3) Измерительная часть.
Это самая интересная для меня часть, ради которой и была выбрана эта схема.
Конденсатор C3, от 4 до 10 мкФ, отсеивает постоянную составляющую тока, и пропускает только переменный ток. Делитель R9, R10 устанавливает некое опорное напряжение на (+) входе ОУ TL072.
U2A включен как повторитель напряжения. R11 на 1-3 МОм. У меня установлен на 1.8 МОм. На выходе мы получим напряжение с делителя на R9, R10 плюс то, что пропустит конденсатор C3.
RV2 для более точной настройки нужно составить из 2х резисторов. Я поставил на 50 кОм и на 1 кОм. Резистором в 50 кОм настраиваем на момент где в холостую находится граница между тем когда динамик будет выдавать щелчки и тем когда не будет. А резистором в 1 кОм можно более точно выставить эту границу, чтобы получить максимальную дальность.
Конденсатор C5 (20 nF) заряжается через RV2, R12. Это напряжение попадает на инвертирующий (-) вход ОУ U2B.
На неинвертирующий вход (+) напряжение попадает через делитель R13, R14, соответсвенно оно ниже чем на (-) и звука в динамике нет. Конденсатор C6 на 10 uF. Значительно больше чем C5. В добавок еще сопротивление R13 ограничивает ток для изменения заряда C6.
Когда поступает измерительный импульс, конденсаторы C5 и C6 начинают разряжаться. Но C5 разряжается быстрей. Я думаю для более точной настройки, нужно попробовать заменить R13 на переменный.
Когда в зону магнитного поля катушки попадает металлический предмет длительность импульса увеличивается, таким образом, нужно настроить скорость разрядки так, чтобы C5 не успевал разрядиться ниже C6 пока предмета в зоне действия нет. Когда предмет появится, импульс станет более длительный, и конденсатор C5 разрядится ниже C6. В этот момент произойдет переключение компаратора. Сигнал пропал, конденсаторы зарядились, компаратор переключился обратно. Эти переключения и будут щелчком в динамике.
4) Оповещение.
Тут все просто. C7 отсеивает постоянное напряжение, и пропускает только изменения чтобы были щелчки. Параллельно можно установить светодиод, когда компаратор переключится и на выходе появится напряжение, светодиод загорится. Чем чаще и сильней сигнал, тем визуально ярче горит светодиод.
Пока на этом все. Возможно проведу эксперимент с заменой R13 на переменный резистор.
DataSheet
Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.
TL072 — 2х канальный, малошумящий операционный усилитель с входным каскадом на полевых транзисторах
- — Выход 1
- — Инвертирующий вход 1
- — Неинвертирующий вход 1
- — VCC — (Минус питания)
- — Неинвертирующий вход 2
- — Инвертирующий вход 2
- — Выход 2
- — VCC + (Плюс питания)
Особенности
- Широкий диапазон синфазного (до VCC + ) и дифференциального напряжения
- Низкий ток смещения на входе и ток смещения нуля
- Низкий уровень шумов en = 15 нВ/√Гц (тип.)
- Зашита от короткого замыкания на выходе
- Входной каскад на полевых транзисторах с высоким входным сопротивлением
- Низкие гармонические искажения: 0,01 % (тип.)
- Внутренняя частотная компенсация
- Работа без эффекта «защелкивания»
- Высокая скорость нарастания: 16 В/мкс (тип.)
Сопутствующие серии
- См. TL071 для версии с одним операционным усилителем
- См. TL074 для версии с четырьмя операционными усилителями
Описание
TL072, TL072A и TL072B — это высокоскоростные сдвоенные операционные усилители с входом на полевых транзисторах, включающие хорошо согласованные высоковольтные полевые транзисторы и биполярные транзисторы в монолитной интегральной схеме.
Устройства характеризуются высокими скоростями нарастания, низким входным смещением и током смещения, а также низкими температурными коэффициентами напряжения смещения.
1 Внутренняя принципиальная схема
Рисунок 1: Принципиальная схема
Абсолютные максимальные значения и условия эксплуатации
Обозначение | Параметр | TL072I, Al, Bl TL072C, AC, BC | Ед. Изм. |
Vcc | Напряжение питания (1) | ±18 | В |
Vin | Входное напряжение (2) | ±15 | В |
Vid | Дифференциальное входное напряжение (3) | ±30 | В |
Rthja | Тепловое сопротивление кристалл — окружающая среда, для корпуса SO8 (4) | 125 | °C/Вт |
Rthjc | Тепловое сопротивление кристалл — корпус, для корпуса SO8 (4) | 40 | °C/Вт |
Длительность короткого замыкания на выходе (5) | Бесконечно | ||
Tstg | Температура хранения | от -65 до +150 | °C |
ESD | HBM: Модель человеческого тела (6) MM: Модель машины (7) CDM: Модель зарядного устройства (8) |
1 200 1.5 |
кВ |
Таблица 1. Абсолютные максимальные значения
Примечания:
(1) Все значения напряжения, за исключением дифференциального напряжения, измеряются относительно нулевого опорного уровня (земли) питающих напряжений, где нулевой опорный уровень является средней точкой между VCC+ и VCC-.
(2) Величина входного напряжения никогда не должна превышать величину напряжения питания или 15 вольт, в зависимости от того, что меньше.
(3) Дифференциальные напряжения представляют собой напряжения между неинвертирующими входами и инвертирующими.
(4) Короткое замыкание может вызвать чрезмерный нагрев. Одновременные короткие замыкания на всех усилителях могут привести к разрушению устройства.
(5) Выход может быть закорочен на землю или на любой источник питания. Температура и/или напряжение питания должны быть ограничены, чтобы гарантировать, что номинальное значение рассеиваемой мощности не будет превышено.
(6) Модель человеческого тела: конденсатор 100 пФ разряжается через резистор 1,5 кОм между двумя выводами устройства. Это делается для всех пар комбинаций выводов с другими выводами.
(7) Модель машины: конденсатор емкостью 200 пФ заряжается до заданного напряжения, затем разряжается непосредственно между двумя выводами устройства без внешнего последовательного резистора (внутренний резистор < 5 Вт). Это делается для всех пар комбинаций выводов с другими выводами.
(8) Модель зарядного устройства: все контакты плюс корпус заряжаются вместе до указанного напряжения, а затем разряжаются непосредственно на землю.
Металлоискатель пират своими руками подробная инструкция
Металлоискатель пират – самый популярный прибор для самостоятельной сборки. Свою популярность он получил благодаря своей простоте и неприхотливости. В статье будем разбирать по полочкам как собрать металлоискатель пират своими руками, можно считать, что это – руководство по сборке, подробная инструкция. Будут разобраны все этапы сборки, рассмотрены некоторые модификации и типичные проблемы при сборке и работе прибора.
Мд пират – это импульсный металлоискатель, который не содержит дорогих и программируемых деталей, после сборки он готов к работе, как говориться – “Сел и поехал”. Поэтому он и сыскал славу среди радиолюбителей, особенно среди новичков. Свое название он получил не от морских разбойников, а от своего принципа работы, PI – значит импульсный. А вторая часть rat – это сокращенное название сайта автора, radioskot. Рассмотрим технические характеристики металлоискателя пират:
- Напряжение питания – от 9 до 12 вольт ( заметим, что при 9 вольтах чувствительность меньше);
- Ток потребления – 30-40 мА;
- Глубина обнаружения монет – до 20 см;
- Крупный металл – до 1,5 метра.
Для питания обычно используются аккумулятор, при проверке в домашних условиях можно запитать от блока питания. Поисковые характеристики зависят от качества сборки, диаметра катушки и других факторов. Здесь указаны характеристики, заявленные разработчиком, для прибора собранного по его инструкции.
Список деталей для металлоискателя пират: В пирате используются легкодоступные радиодетали, которые достаточно просто найти в б/у электронике или на радиорынках. Ниже приведено изображение, на нем указаны компоненты для классического пирата.
Схема металлоискателя пират
Схем мд пират достаточно много, так как прибор приобрел популярность, и некоторые авторы начали допиливать его для себя. В этой статье все их рассматривать не будем, а разберем только несколько распространенных и проверенных схем.
Схема металлоискателя пират на ne555
Это классическая схема металлоискателя пират, построена на микросхеме таймере ne555. На ее примере рассмотрим, как работает металлоискатель. Принцип работы прибора очень прост. Все завязано на компараторе, один вход которого соединён с генератором импульсов ne555, а второй с катушкой. Выход компаратора подсоединён к динамику. При обнаружении металла, сигнал с катушки идет на один из входов компаратора, если на двух входах имеется сигнал, то он появиться и на выходе, с выхода он идет на динамик, который сигнализирует нам о наличии металла под катушкой.
Схема металлоискателя пират на транзисторах
Это вторая схема от автора, схема на транзисторах отличается от прошлой тем, что в качестве генератора сигналов тут используются транзисторы, это советские КТ-361 и КТ-315. Но если таких под рукой нет, то не стоит расстраиваться, можно подобрать аналоги, ведь эксперименты еще никто не запрещал.
Не авторские схемы
Существует еще несколько вариантов схем, о которых мы не можем не упомянуть. Это уже не авторская разработка, но проверенные на работоспособность.
Схема металлоискателя пират на tl072
Если Вы не можете отыскать достаточно редкую микросхему компаратора К157УД2. То можно заменить ее на зарубежную tl072, но тогда нужно немного сменить распиновку платы, так как у микросхемы tl072 меньше ножек. Печатная плата для изготовления мд пирата на этой микросхеме будет приложена ниже.
Схема металлоискателя пират на к561ла7
Эта схема не очень популярная, и о ней мало информации, если действительно интересуетесь этим вариантом, то рекомендуем изучить форум сайта автора. Видео работы на микросхеме к561ла7:
Плата металлоискателя пират
Приводим печатные платы металлоискателя пират для программы Sprint-layout в формате .lay. Изготовить их Вы можете любым методом вытравливания печатных плат. Печатная плата на ne555 с микросхемой к175уд2:
Печатная плата на двух транзисторах в качестве генераторов сигнала:
Печатная плата на tl072 в SMD варианте:
Печатная плата на к561ла7:
- На NE555 — 30×80 мм;
- На транзисторах — 30×76 мм;
- На TL072 — 26×35;
- На К561ЛА7 – 30×76 мм.
Немного фото печатных плат:
Катушка для металлоискателя пират
Катушка для металлоискателя пират изготавливается из провода ПЭВ 0.5. Для намотки нам понадобиться окружность в диаметре 20 сантиметров. Наматываем 25 витков, на этом изготовление катушки закончено. Присоединение к плате должно идти на прямую и только после тестирования, можно пробовать штекеры и переходники. Категорически не рекомендуется использовать скрутки. Сопротивление катушки должно составлять до 2ух ом. Вот так подключаются переменные резисторы:
Глубинные катушки на мд пират
Для увеличения чувствительности и достижения ее максимума выполняем следующие шаги:
- Изготавливаем катушку в 25 витков и стандартным диаметром.
- Используем катушку отматывая каждый раз по витку и отрезая его, с каждым витком чувствительность должна повышаться.
- Как только замечаем, что чувствительность начинает падать, высчитываем количество витков и мотаем новую катушку на виток больше чем сейчас.
- На этом максимальная чувствительность достигнута.
Тестирование катушки должно происходить подальше от электронных и металлических предметов. Можно поиграться с резистором R7, ставим вместо него переменный(1 или 2 ватта) на 400 Ом и подкручиваем, при максимальной чувствительности, замеряем сопротивление и припаиваем постоянный с таким номиналом. На чувствительность так же влияет качество печатной платы, качество соединение катушки к плате, диметр катушки и ее сопротивление. Чем больше диаметр катушки – тем больше глубина обнаружения, но уменьшается чувствительность к мелким предметам. Если у вас низкая чувствительность, то следует пройтись по элементам о которых написано выше, возможно у вас там что-то не так. Параметры, при которых достигнута максимальная чувствительность датчика металлоискателя пират:
- Сопротивление резистора R7 – 75 Ом;
- Диаметр датчика – 20 см;
- Толщина провода – 0.45 мм;
- Сопротивление катушки – 2 Ом;
- Количество витков – 10 штук;
Катушка для металлоискателя пират из витой пары
Можно использовать витую пару для датчика металлоискателя пират. Для этого понадобиться 2.5 – 3 метра витой пары. Складываем провод пополам и отмечаем середины, далее делаем кольцо и отмечаем вторую половину круга (как указано на изображении), фиксируем обе половины и перекручиваем оставшиеся концы вокруг круга. При обмотке все должно быть плотно и без зазоров.
Распиновка проводов для катушки из витой пары:
Корпус катушку металлоискателя пират
В вопросе корпуса для датчика мд пират свобода творчества. Кто просто обматывает изолентой, кто делает из пластиковых труб. А если вы эстет, то можете заказать как у промышленных металлоискателей. Благо сейчас есть где приобрести все это дело. Что касается штанги, то тут так же размах для творчества, обычно все делают из полипропиленовых труб.
Настройка металлоискателя пират
После пайки металлоискатель пират в какой-то специальной настройке не нуждается. После включения нужно выждать около 10 секунд до появления звука, после подстрочными резисторами добиться щелчков, когда динамик издает щелчки – это максимальная чувствительность.
Металлоискатель пират подводный
Если Вы увлекаетесь подводным копом, то хочу Вас обрадовать. Для использования пирата под водой нужно всего лишь сделать хорошую защиту от воды. Дабы она не проникла в корпус блока или катушки. Если собираетесь нырять, то желательно изменить звуковую индикацию на индикацию светодиодами. Видео поиска с пиратом в воде:
Металлоискатель пират с дискриминацией металлов
Так как пират является импульсным металлодетектором, то различать металлы между собой он не может. Можно модернизировать его, добавив разных микросхемы, но лучше тогда обратить внимание в сторону более серьезных приборов, это будет целесообразней модернизации пирата. Да и нужно помнить, что основные его преимущества – это простота и неприхотливость.
Неисправности металлоискателя пират
Пират – очень простой прибор, неисправностей в нем не так уж много. Если он работает некорректно или греется какой-нибудь элемент, то в первую очередь проверьте верность номиналов деталей и качество сборки. Ниже будут расписаны некоторые проблемы, с готовыми решениями для них:
Проблема: прибор издает звук, но не реагирует на металлы.
Причины и решение: неисправность T1 либо одного или двух диодов D1 и D1. Лечиться заменой неисправных деталей.
Проблема: греется IRF740
Причины и решение: проверяем резистор R6(150 ом), если стоит верного номинала, то пробуем поставить ниже, 100 ом для примера. Для лучшего решения проблемы, ставим переменный резистор на 200 ом и подбираем то значение сопротивления, при котором IRF740 перестанет греться, узнаем подобранное сопротивление и запаиваем такой постоянный.
Проблема: греется либо сгорел T3, греется R6.
Причины и решение: это происходит из-за неверно подобранного динамика. Параметры нужного динамика: сопротивление 8 ом, мощность 0.5w.
Доработка металлоискателя пират
Мд пират является очень хорошей базой для модернизации, т.к на простоту всегда легко накладывать что-то сложное. Рассмотрим некоторые интересные улучшения и доработки прибора.
Блок индикация разряда аккумулятора металлоискателя пират
Эта доработка добавляет такую функцию, как сигнализация о разрядке аккумуляторной батареи. Минимальное потребление тока, при разрядке загорается красный светодиод.
Светодиодная индикация для металлоискателя пират
Вместо звуковой индикации, индикация светодиодами, отлично подойдет для подводного поиска.
Тональный звук на металлоискатель пират:
Схема и печетная плата для sprint layout модификации тонального звука
Металлоискатель пират отзывы
Металлоискатель пират зарекомендовал себя как простой и неприхотливый прибор, основные цели поиска – это черный металлолом, при знании мест для копа, окупает себя за первый же выход. С ним придется достаточно много копать, так как невозможно понять по звуку, какая цель обнаружена (гвоздь или лист металла). Если Вы хотите искать монеты и копать по истории, то рекомендуется обратить внимание на более серьёзные приборы.
Пират: Инструкция по сборке, тесты, настройка, видео с копа и находки
Голь на выдумки хитра. Эта русская поговорка приходит на ум, когда видишь кустарные металлоискатели. Металлоискатель Пират может собрать любой человек с прямыми руками, владеющий паяльником и набором «Юный техник».
Конструкционные особенности
В отличие от привычных VLF-приборов, металлоискатель Пират построен по схеме PI — Pulse Induction. Собственно, само название разработчики составили из PI и RAT — названия их сайта.
Отсюда получаем все прелести PI: отсутствие какой-либо дискриминации и так себе показатели по глубине — монету Пират видит на глубине до 20 см, а крупные металлические детали — до 1,5 метров. Зато цена — реально собрать рабочий прибор и не превысить сметы в 500 рублей. Даже при драконовском курсе доллара.
О штангах и прочих особенностях конструкции тут писать не приходится — каждый Кулибин делает своё. Материал Штанги Для Металлоискателей: Обзор + Как Сделать Своими Руками в помощь.
Технические характеристики МД Пират
Для примера возьмём металлоискатель Пират, собранный на TL072. Основные характеристики по обнаружению мы уже указали, частота для PI — не показатель, осталось немного.
Питание
Схема рассчитана на напряжение 9-14 В, подбираем соответствующие аккумуляторы. Например, можно запитать схему от 3 батарей типа 18650 — они вполне доступны, как и зарядные устройства от них. Каждый выдаёт по 3,7 В, да и ёмкость у них немалая.
Можно применить AA в количестве 6-8 штук, если они есть в наличии и их не нужно покупать.
Катушка
Катушка мотается очень просто. На любой подходящей оправке — ведре, пяльцах, трубе. Важен диаметр оправки, количество витков и сечение кабеля.
Смотрим видео камрада Sergey Sergio — он показывает уже намотанную на пяльцы катушку.
Стандартная «8-дюймовая» катушка на металлоискатель Пират имеет следующие характеристики:
- Диаметр 19 см.
- Число витков — 25.
- Сечение провода ПЭВ — 0,5 мм.
Покажем пример глубинной рамки для Пирата. Опубликовал ролик канал В поисках металла. В принципе, PI неплохо подходит для глубинников.
Инструкция по сборке
В задачу редакции не входит предоставление максимально подробной инструкции. Осветим основные нюансы, на что стоит обратить внимание кладоискателю, взявшемуся за изготовление палки-копалки своими руками.
Отметим, что схема металлоискателя Пират — несложная, с монтажом справится даже начинающий радиолюбитель. Но прямые руки и элементарный набор инструментов всё-таки необходим.
Пират можно собрать как на микросхеме, так и на транзисторах. Умные люди советуют таки взять микросхемы, ибо транзисторы надо подбирать, результат работы с ними менее стабилен и, при нарушении характеристик, гораздо сложнее настраивается. Опять же для подбора транзистора нужен осциллограф, а он есть далеко не у каждого радиолюбителя.
Итак, как сделать металлоискатель Пират своими руками.
Необходимые детали
В список деталей для металлоискателя Пират входят:
- 15 постоянных резисторов;
- 2 переменных резистора;
- 5 электролитических конденсаторов;
- 2 плёночных конденсатора;
- один керамический конденсатор;
- 2 микросхемы;
- 3 транзистора;
- 1 диод;
- заготовка печатной платы;
- динамик на 8 Ом;
- катушка 2 Ом;
- питание.
Ознакомиться с конкретными номиналами прибора, а также подробнейшей инструкцией по его сборке можно на сайте https://sdelaysamodelku.ru/metalloiskatel-pirat-svoimi-rukami/.
На сайте md-kit.ru набор для сборки металлоискателя Пират на К157УД2 стоит 500 руб. Печатная плата и весь набор навески, можно не заморачиваться беготнёй по магазинам и радиорынкам.
Схема металлоискателя пират
Даже при наличии печатной платы и набора компонентов, необходима принципиальная схема.
На первом рисунке представлена схема металлоискателя Пират на К157УД2.
Обратите внимание на левую часть. В ней присутствует микросхема NE555. В принципе, её можно заменить двумя транзисторами, как показано на рисунке ниже. Но с транзисторами есть заморочки, о которых мы уже писали — их нужно подбирать под требуемые характеристики, для чего понадобиться осциллограф. Если сборщика этот момент не пугает, вот схема без NE555.
Важно! Микросхему NE555 можно заменить на аналог — КР1006ВИ1. И вообще провести импортозамещение — транзисторы можно брать отечественные. А можно пойти другим путём и заменить усилитель К157УД2 на импортный TL072 или LM358.
Сборка металлоискателя Пират
Опишем алгоритм сборку «с нуля» — когда есть только заготовка печатной платы и набор деталей. Если печатная плата куплена в наборе, переходим сразу к шагу 4.
- В программе для трассировки плат, например, Sprint Layout, рисуем печатную плату металлоискателя Пират.
- Печатаем трассировку и переносим на заготовку.
- Сверлим отверстия под монтаж и протравливаем плату.
- Аккуратно паяем детали.
- Подбираем корпус и помещаем схему в него.
- Соединяем готовый корпус с батарейным блоком — готовые блоки под любое количество AA или колодку для Кроны можно купить в радиомагазине или на Aliexpress.
- Наматываем катушку.
Сборка закончена, правильно собранная схема работает без дополнительных настроек.
Внешний вид собранного металлоискателя
В результате должна получиться коробочка с динамиком, из которой наружу выведены две рукоятки потенциометров. Питание может располагаться в той же коробочке, а может и в отдельной.
На штанге блок управления можно разместить так же, как у Tesoro Compadre) или же как у Golden Mask Deep Hunter Pro 3 SE. Вторая компоновка более традиционна для PI-приборов.
Важно! Блок управления не стоит намертво прикручивать к штанге. На случай использования рамки вместо катушки лучше сделать его быстросъёмным.
Настройка металлоискателя
Два переменных резистора — вот все органы управления, которые доступны кладоискателю.
Первый резистор — подстроечный. На схеме он обозначен как R12. Он должен обеспечивать такое сопротивление, чтобы при отстройке от грунта настроечный R13 занимал бы среднее положение.
Отстройка от грунта — это, по совместительству, и настройка чувствительности. Выполняется она следующим образом: ставим катушку на землю. Выкручиваем настроечный потенциометр вправо. Динамик начинает издавать непрерывный треск. Крутим влево до того, чтобы металлоискатель изредка пощёлкивал — один раз в секунду-полторы. Добились такого результата — можно ходить.
Важно! Импульсный металлоискатель требует времени на стабилизацию. Поэтому крутить резистор и ходить начинаем не раньше, чем через 30 секунд после включения питания.
Доработка металлоискателя Пират
В качестве опции можно подключить светодиодную индикацию. Плату можно купить, можно изготовить самостоятельно.
По поводу подключения индикации к схеме смотрим видео канала ЧП Tracker.
Тесты металлоискателя
В качестве разминки посмотрим тест на обнаружении монет от украинских камрадов с канала В поисках металла. Разминка — потому что методика тестирования весьма странная — закапывают ходячки на «пiвштыка», не заморачиваясь измерениями.
Более продуманный тест канала radio89. В качестве тестовых предметов — олимпийский рубль, пятак-совет, три копейки совет — всё по науке, смотрим.
Особенности ремонта
Сложно говорить о ремонте кустарных приборов. Если уж у кладоискателя хватило масла в голове и прямых рук, чтобы собрать прибор, наверняка у него хватит тех же компонентов, чтобы его отремонтировать. Можно только ограничиться общими советами по профилактике: металлоискатель не является водонепроницаемым. Не стоит погружать блок управления в воду, если только он специально не герметизирован.
Покупные или самодельные штанги на копе ремонтируются с помощью коленки, прямых рук и синей изоленты. Хороший нож на поясе или в рюкзаке в этом случае совсем не будет лишним.
Примеры находок
Полный багажник чёрного металла — таков хабар ведущего канала СЕРЫЙ КОПАТЕЛЬ 12. Как выдержит нагрузку задняя подвеска автомобиля — большой вопрос. Но результаты работы Пирата впечатляют.
Килограмм монет — в основном российские ходячки — накопал за один раз с Пиратом камрад victor partizan. Рублёвые, двухрублёвые, пятирублёвые, десятирублёвые — похоже, что половину стоимости металлоискателя камрад отбил за один коп.
Канал Копаем Вместе снял специальное видео о находках Пиратами. Смотрим.
Монеты в ассортименте, в том числе империя, коп по войне также результативен — накопали ржавый ТТ — ну не ради же восстановления оружия такие находки делают, наши читатели с законом в ладах.
Сравнение с другими моделями
Металлоискателей, работающих на схеме PI вообще немного. И сложно себе представить, что человек, который может купить себе Golden Mask Deep Hunter Pro 3 SE за 95 000 рублей, будет сравнивать свой прибор с Пиратом за 800.
Сравнивают с обычными VLF-приборами, что, собственно, не особенно корректно.
Смотрим видео камрада Артем. Сравнение с MD 4030 — очередным китайским бойцом, как пишут — аналогом Пирата. Коп по чермету.
Отзывы владельцев
В отличие от дорогих моделей, по Пиратам отзывов достаточно много. Хотя когорта их пользователей немногочисленна. Тому есть простое объяснение — каждому лестно заткнуть за пояс палку-копалку, приобретённую за 200—10 000 долларов США с металлоискателем Пират, который обошёлся в 15 баксов.
Смотрим обзор от камрада Сергей. Обратите внимание на внешний вид прибора: что можно сделать из водопроводных труб ПВХ и корпуса электрического автомата.
Камрад Володя 23 Яницкий решил не заморачиваться и заказал детектор Пират в готовом виде. Смотрим процесс сборки, тест и отзыв реального владельца. Заодно сравнивает прибор с чем-то китайским, очень похожим на MD 5008.
Выводы: за 500–1000 рублей металлоискатель отрабатывает свою стоимость на 1000 %.
Удачи в сборке, выборе и эксплуатации! Будьте здоровы!
↓↓↓ Обсуждайте данную статью в комментариях. Листайте вниз ↓↓↓