Синхронизатор для часов

Синхронизатор служит для точной установки указателя времени на механических или электронных часах по сигналам поверки времени, передаваемым по радиопрограмме Маяк. После прихода шестого сигнала устройство вырабатывает импульс отрицательной полярности с амплитудой 5В и длительностью около 0,2 с, передний фронт которого задержан относительно начала шестого сигнала не более, чем на 0,05 с. Этот импульс и используется для синхронизации часов. Принципиальная схема устройства изображена на рис. 1 в тексте. Приемник прямого усиления, предназначенный для приема программы Маяк, состоит из входного контура L1C1C2, являющегося магнитной антенной, усилителя ВЧ на транзисторах Т 1 и Т2, детектора (диоды Д1, Д2) и усилителя НЧ на транзисторах Т3, Т4. Конденсаторы С 9 и С10 служат для снижения усиления на частотах ниже и выше 1000 Гц. Между коллектором и базой транзистора 14 включена цепочка ДЗД4С12, ограничивающая амплитуду сигнала и уменьшающая влияние импульсных помех.

К выходу усилителя НЧ приемника через эмиттерный повторитель (транзистор Т5) подключен последовательный колебательный контур L3C13C14, настроенный на частоту 1000 Гц сигналов поверки времени. Выделенные контуром сигналы (см. рис. 1, а на 3-й стр. обложки) через эмиттерный повторитель на транзисторе Т 6 поступают на вход выпрямителя, собранного по схеме удвоения на диодах Д5, Д6. Резистор R13 предохраняет повторитель от самовозбуждения. На конденсаторе С17 выделяются импульсы отрицательной полярности, являющиеся огибающей сигналов времени (см. рис. 1, б на обложке) и поступающие на вход триггера (транзисторы Т 7 , Т8). При отсутствии сигналов транзистор Т 7 открыт, а Т8 — закрыт. При появлении сигналов триггер вырабатывает прямоугольные импульсы, которые усиливаются каскадом на транзисторе Т 9 . На коллекторе транзистора Т 9 формируются положительные импульсы строго фиксированной амплитуды (см. рис. 1, в на обложке). Через конденсаторы С19, С20 и диоды Д 7 , Д8 эти импульсы заряжают Накопительный конденсатор С21. Соотношение емкостей конденсаторов С19, С20 и С21 подобрано так, что шестой импульс заряжает конденсатор С21 до порога срабатывания триггера Шмитта на транзисторах Т10, T11. При этом транзистор Т10 открывается, а Т11 и транзистор выходного каскада Т12 закрываются, что приводит к появлению на выходе отрицательного импульса. Диоды Д 9 , Д10 служат для компенсации изменения падения напряжения на диодах Д7, Д8 при изменении температуры.

Для синхронизации механических или электромеханических часов устройство включается так, как показано на рис. 2 в тексте и рис. 4 обложки. Транзисторы Т14, Т15 и диод Д18 образуют стабилизатор напряжения. Импульс отрицательной полярности, поступающий с выхода синхронизатора на базу транзистора Т16, открывает его. На электромагнит Эм 1 подается импульс тока. Электромагнит притягивает якорь, связанный с рычагом, имеющим на конце остроугольный вырез. Если ошибка в показании часов не превышает 1— 2 мин, то при движении рычага якоря вырез захватывает штифт, установленный на конце рычага, закрепленного на оси минутной стрелки часов. При этом минутная стрелка передвигается на цифру 12. Если минутная стрелка находится далеко от цифры 12, то вырез не захватывает штифт. Показания часов не изменяются, что предохраняет их от ложных срабатываний синхронизатора, возможных при приеме некоторых периодических сигналов. При синхронизации механических часов эмиттер транзистора Т 1 должен быть подключен к общему проводу, благодаря чему приемник постоянно включен.

Чтобы предохранить от ложных срабатываний электронные часы, приемник синхронизатора необходимо включать лишь на время приема сигналов поверки времени. От электронных часов на логический элемент ИЛИ (диоды Д11, Д12) поступает напряжение, открывающее транзистор Т13, и следовательно, Т 1 . Два входа логического элемента необходимы для того, чтобы транзистор Т13 открывался при показании часов 59 мин и при показании 00 мин на 1 мин.

Синхронизатор собран на печатной плате из стеклотекстолита размерами 80X90 мм, которая изображена на рис. 2 обложки. На том же рисунке показана схема соединения детален, а на рис. 3 — расположение детален. Плату подключают к источнику питания и к исполнительному механизму через малогабаритный восьмиконтактный разъем.

Все резисторы могут быть МЛТ-0,125, МЛТ-0,25, или УЛМ. Конденсаторы С11, С16, СП, С20—К50-6; С12. С19, С21—K53-1; С14 — БМ-2 или МБМ, остальные КЛС или КМ . Транзисторы КТ315Б можно заменить на КТ301, КТ312, KT3I5 или другие кремниевые высокочастотные n -р -n транзисторы с любыми буквенными индексами и В_ст >40. МП21А —н а МП21 или МП20 с любым буквенным индексом.

Транзисторы Т 1 , Т2 можно заменить на П401—П403. 114I6, ГТ308 и другие германиевые высокочастотные транзисторы, я T3 — Т9, Т13 — на МП39 — МП12 при изменении полярности подключения источника питания к этим транзисторам, полярности включения электролитических конденсаторов и диодов Д5—Д6. Транзистор 79 при этом следует включить, как эмиттерный повторитель. Транзисторы Т10, Т11 должны быть обязательно кремниевыми высокочастотными, n -р -n структуры. Диоды Д 1 и Д2-Д1, Д9, Д18. Д311, ГД507А, диоды ДЗ — Д12 — любые кремниевые маломощные.

Катушки L1 и L2 намотаны на стержне из феррита М700НМ-2 диаметром 8 и длиной 90 мм; L1 содержит 50 витков, a L2 — 5 витков провода ПЭЛШО 0,15. В качестве катушки L3 использован импульсный трансформатор И59, три одинаковые обмотки которого соединены последовательно. Индуктивность катушки— 0,5 Г. Катушку L3 можно намотать, например, на кольце из феррита 1000НМ или 2000НМ типоразмера К12Х8ХЗ проводом ПЭВ-1 0,1 до заполнения. Индуктивность катушки может быть 0,2—1 Г. Трансформатор Tpl намотан на сердечнике Ш20Х25. Обмотка 7 содержит 2000 витков провода ПЭВ-1 0,12, обмотка II—110 витков провода ПЭВ-1 0,8. Можно применить трансформатор ТВК-П0-Л2, необходимо лишь собрать его сердечник вперекрышку .

Налаживание синхронизатора начинают с подбора режимов по постоянному току транзисторов Т1—76, при этом эмиттер транзистора Т 1 должен быть соединен с общим проводом. Подбирая резисторы R1, R4, R7, R10, R14, устанавливают напряжение на коллекторах транзисторов T1—T3 и эмиттерах T5—T6 около 2,2—2,8 В.

Контур L1C1C2 настраивают на частоту местной радиостанции Маяк, подбирая конденсаторы С 7 и С2. Данные конденсаторов на схеме и катушки в статье приведены для приема радиостанции, работающей на волне 547 м. Настраивают контур по максимальным показаниям вольтметра постоянного тока, подключенного к резистору R6—нагрузке детектора. Прием радиостанции можно контролировать высокоомными телефонами, подсоединенными параллельно резистору R12.

Затем с выхода этого приемника записывают на магнитную ленту позывные радиостанции Маяк (1—2 повторения), сигналы поверки времени и несколько фраз диктора, следующих за сигналами. Магнитную

ленту с записью склеивают в кольцо и устанавливают на магнитофон так, чтобы ее можно было неоднократно прослушивать, Отключают резистор R29 от конденсатора С 9 . Линейный выход магнитофона подключают к базе транзистора T3 через конденсатор С 9 и резистор. Сопротивление его должно быть таким, чтобы сигнал, снимаемый с эмиттера транзистора T5 и наблюдаемый на экране осциллографа, ограничивался лишь при сигнале, соответствующем самым громким звукам.

При воспроизведении записи настраивают контур L3C13C14 по максимальной амплитуде сигналов поверки времени на эмиттере транзистора T6. В этом случае вместо магнитофона можно использовать звуковой генератор, с которого на базу транзистора T3 подают сигнал частотой 1000 Гц.

Далее, подключив вольтметр постоянного тока к коллектору транзистора T9, подбирают резистор R16 так, чтобы триггер на транзисторах T7— T8 срабатывал на каждый сигнал поверки времени и не срабатывал при воспроизведении позывного сигнала радиостанции. В крайнем случае можно допустить 1—2 срабатывания по позывным сигналам, что возможно при низкой добротности катушки L3. Затем вольтметр подключают к выходу синхронизатора и подбирают резистор R25 так чтобы триггер на транзисторах T10, T11 срабатывал только на шестой сигнал поверки времени. Если триггер срабатывает на четвертый или пятый сигнал, сопротивление резистора R25 увеличивают, если не срабатывает вообще — уменьшают.

После этрго , подключив выход детектора приемника к базе транзистора T3 через цепочку R29C9, подбирают резистор R9 так, чтобы ограничение сигнала на эмиттере транзистора 75 происходило лишь при сигналах, соответствующих самым громким звукам. При изменении условий приема сигналов радиостанции (изменении расстояния) для восстановления уровня сигнала подбирают резистор R29. Вместо резисторов R6 и R29 удобнее установить один переменный резистор сопротивлением 5—10 кОм, включив его как регулятор громкости. При большом уровне сигнала каскад на транзисторе T3 может быть исключен, а конденсатор С 9 в этом случае подключают непосредственно к базе транзистора T4. При слабом сигнале нужно применить в синхронизаторе приемник, обеспечивающий большее усиление (например, супергетеродинный приемник с системой автоматической регулировки усиления).