Система первичные часы плюс сеть вторичных существует давно и хорошо зарекомендовала себя в цехах заводов, на вокзалах, в учреждениях. Если вместо громоздких реле и механических задающих механизмов применить микросхемы и транзисторы, система может получить новую жизнь.
Автор, используя современную элементную базу, попытался создать максимально простую, малогабаритную конструкцию первичных часов, рассчитанную на 5 - 7 вторичных. Устройство имеет двойное питание, т. е. работает от сети 220 В и автоматически переходит на резервное питание от батареи "Крона" в случае отключения сети. При этом часы работают в автономном режиме до пяти суток. Средний ток потребления от батареи составляет 1,5 мА. Точность хода - ±4 с в месяц.
Схема устройства показана на рис. 1. Для питания устройства от сети переменного тока 220 В необходим сетевой трансформатор (на схеме не показан), обеспечивающий на вторичной обмотке напряжение 11 В. Мощность в данном случае не играет роли, чем меньше, тем лучше, так как потребляемый ток очень мал. Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD1 и стабилизируется микросхемой DA1.
(нажмите для увеличения)
Генератор минутных импульсов собран на микросхеме DD1 по типовой схеме, описанной, например, в статье С. Бирюкова "Первичные кварцевые часы" ("Радио", 2000, № 6, с. 34, 35). Эти импульсы поступают на вход триггера DD2.1. С выходов триггера противофазные последовательности поступают на два формирователя коротких импульсов, которые собраны на триггерах DD3.1 и DD3.2 (см. диаграммы на рис. 2). Длительность импульсов - около 2 с, а период - 60 с.
На транзисторах VT2 - VT6 собран коммутатор полярности напряжения. При поступлении импульса с выхода триггера DD3.1 будут открыты транзисторы VT2 и VT5 (VT3 и VT6 закрыты). При поступлении импульса с выхода DD3.2 транзисторы VT6 и VT3 откроются, a VT2 и VT5 закроются. Полярность импульса на выходе устройства изменится на противоположную (диаграмма 5 - на рис. 2). Транзистор VT4 выполняет роль диода.
Коммутатор полярности питается от микромощного преобразователя напряжения, генератор которого собран на элементах DD4.1 - DD4.3, а умножитель - на VD5 - VD12 и С9 - С16. Указанной на схеме емкости накопительного конденсатора С18 (при зарядке его до 35 В) хватает на срабатывание семи вторичных часов. Резистор R19 не позволяет перегружать преобразователь в момент передвижения стрелок.
На транзисторе VT1 собран индикатор хода часов. Импульсы с частотой 1 Гц поступают на базу VT1 с выхода S1 счетчика DD1. Поочередно загораются светодиоды HL1 и HL2. При отсутствии сетевого питания в целях экономии энергии батареи узел индикации автоматически отключается.
Есть одна особенность, позволяющая переводить стрелки часов назад. Для этого нужно оперативно менять полярность подключения часов к выходу устройства, чтобы на часы подряд приходили импульсы одной полярности. Каждое такое переключение (после срабатывания) уменьшает показание часов на одну минуту. Это объясняется особенностью работы шагового двигателя.
Если число подключаемых часов невелико, то транзисторы VT2 и VT6 могут быть КТ315И, a VT3 - VT5 - КТ361 И. Диоды VD2 - VD4 - германиевые серии Д9 с любым буквенным индексом.
Для осуществления точного пуска часов нужно установить дополнительные элементы в узел на микросхеме DD1 так, как это сделано в упомянутой автором статье
Автор: В.Алферьев, г.Полтава, Украина