Praktyczny Elektronik 2001-01

NR IND 372161

WWW.PE.COM.PL

nr 1’2001 (102)

CENA 5,80 PLN

(zawiera 7% VAT), D M 4

ISSN 1232-2628

A mo¿e œwiat jest analogowy Miesi¹c temu zastanawia³em siê nad dyskretnoœci¹ œwiata. Poniewa¿ problem ten jest wa¿ny przedstawiê teraz nieco inny pogl¹d. Wszystko zaczê³o siê w chwili pojawienia siê pierwszych p³yt kompaktowych. Zatwardziali audiofile okrzyknêli je profanacj¹ muzyki. Dowodzili, ¿e kwantowanie dŸwiêku jest sprzeczne z jego natur¹. Wszak smyczek w skrzypcach sunie po strunie w sposób ci¹g³y, struna tak¿e drga w sposób ci¹g³y, jak zatem mo¿na poci¹æ skrzypce na kawa³ki, potem z³o¿yæ je do kupy i mówiæ, ¿e mamy to samo co by³o na pocz¹tku. Niby racja, lecz matematyka jest nieub³agana. Sk³adanie i rozk³adanie skrzypiec na kawa³ki jest w pe³ni odwracalne, co zreszt¹ mo¿na us³yszeæ s³uchaj¹c p³yty kompaktowej. Wnikaj¹c g³êbiej w strukturê materii mo¿na zauwa¿yæ, ¿e jest ona zbudowana z niepodzielnych cegie³ek, tak jak twierdzi³ to prawie dwa i pó³ tysi¹ca lat temu filozof grecki Demokryt z Abdery. Nieca³e sto lat temu zaczêto ³upaæ t¹ materiê na kawa³ki i w ci¹gu niespe³na pó³ wieku potwierdzono teoriê Demokryta. Zatem je¿eli mamy cegie³ki to wszystko jest dyskretne nie jest ci¹g³e. Czyli dŸwiêk te¿ w naturze swojej postaci tak¿e jest dyskretny. EUREKA jak powiedzia³ inny Grek. Co prawda daleko nam jeszcze do poziomu dyskretyzacji takiego jakim obdarzy³a nas natura ale pierwsze kroki ju¿ uczyniono. Najnowsze osi¹gniêcia czyli nanotechnologie ju¿ pukaj¹ do naszych drzwi i kwesti¹ kilku lub kilkunastu lat jest wdro¿enie ich do produkcji przemys³owej. Wtedy osi¹gniemy pe³n¹ harmoniê ze Wszechœwiatem. Wszystko bêdzie dyskretne. Czyli bêdzie tylko jedna konwersja wspania³ej cyfrowoœci na nieudoln¹ analogowoœæ, chyba, ¿e kotoœ wymyœli g³oœniki cyfrowe, w których membrana porusza siê skokowo, czyli dyskretnie. Wszystkie te rozwa¿ania zbi³ jednym s³owem mój szkolny kolega mówi¹c – A Heisenberg to ju¿ siê nie liczy. Faktycznie zasada nieoznaczonoœci Heisenderga mówi, ¿e nie da siê zobaczyæ elektronu, mo¿na tylko przypuszczaæ gdzie ona jest. Tu k³ania siê rachunek prawdopodobieñstwa. Elektron mo¿e znajdowaæ siê w danym miejscu tylko z pewnym œciœle okreœlonym prawdopodobieñstwem, które jest ci¹g³e. Czyli na poziomie cegie³ek mamy ukochan¹ przez audiofili analogowoœæ. To w koñcu do licha jak jest z tym œwiatem – analogowy czy cyfrowy oto jest pytanie.

Spis treœci Wzmacniacz mocy klasy D .........................................................4 Buforowe zasilanie modeli.........................................................9 Prosty tester stopnia wy³adowania akumulatorów i baterii ............................................................11 Pomiary parametrów g³oœników...............................................13 Œwiec¹cy numerek policyjny ....................................................15 Kupon zamówieñ na p³ytê CD-PE1 i CD-PE2 oraz prenumeratê......................................................19 Karta zamówieñ na p³ytki drukowane .....................................20 Katalog Praktycznego Elektronika – Transoptory cz. 1..............21 Gie³da PE.................................................................................23 Przetwornica do folii elektroluminescencyjnych .......................25 Pomiary napiêæ zmiennych i szerokopasmowy prostownik idealny .....................................29 W³¹cznik dŸwiêkowy................................................................33 Pomys³y uk³adowe – powielacze napiêcia w uk³adach z transformatorem sieciowym ...............................37 Pomiar wzmocnienia i czêstotliwoœci granicznej wzmacniaczy operacyjnych......................................39 Wykaz p³ytek drukowanych uk³adów

Redaktor Naczelny Dariusz Cichoñski

programowanych i innych elementów .....................................40 Ciekawostki ze œwiata..............................................................43

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. Orientacyjny czas oczekiwania wynosi 3 tygodnie. Zamówienia na p³ytki drukowane, uk³ady programowane i zestawy prosimy przesy³aæ na kartach pocztowych, na kartach zamówieñ zamieszczanych w PE, faksem lub poczt¹ elektroniczn¹. Koszt wysy³ki wynosi 10 z³ bez wzglêdu na kwotê pobrania. W sprzeda¿y wysy³kowej dostêpne s¹ archiwalne numery „Praktycznego Elektronika”, wykaz numerów na stronie 20. Kserokopie artyku³ów i ca³ych numerów, których nak³ad zosta³ wyczerpany wysy³amy w cenie 2,50 z³ za pierwsz¹ stronê, za ka¿d¹ nastêpn¹ 0,50 z³ + koszty wysy³ki. Adres Redakcji: „Praktyczny Elektronik” ul. Jaskó³cza 2/5 65-001 Zielona Góra tel/fax.: (0-68) 324-71-03 w godzinach 800-1000 e-mail: [email protected]; http://www.pe.com.pl Redaktor Naczelny: mgr in¿. Dariusz Cichoñski Sk³ad Komputerowy: Pawe³ Witek ©Copyright by Wydawnictwo Techniczne ARTKELE Zielona Góra, 1999r. Zdjêcie na ok³adce: Ireneusz Konieczny

Druk: Zak³ady Graficzne „ATEXT” Gdañsk Artyku³ów nie zamówionych nie zwracamy. Zastrzegamy sobie prawo do skracania i adjustacji nades³anych artyku³ów. Opisy uk³adów i urz¹dzeñ elektronicznych oraz ich usprawnieñ zamieszczone w „Praktycznym Elektroniku” mog¹ byæ wykorzystywane wy³¹cznie do potrzeb w³asnych. Wykorzystanie ich do innych celów, zw³aszcza do dzia³alnoœci zarobkowej wymaga zgody redakcji „Praktycznego Elektronika”. Przedruk lub powielanie fragmentów lub ca³oœci publikacji zamieszczonych w „Praktycznym Elektroniku” jest dozwolony wy³¹cznie po uzyskaniu zgody redakcji. Redakcja nie ponosi ¿adnej odpowiedzialnoœci za treœæ reklam i og³oszeñ.

Elektroakustyka

4

1/2001

Wzmacniacz mocy klasy D Opis dzia³ania i budowy wzmacniacza mocy wykonanego w technice przysz³oœci. Wykorzystuje tranzystory mocy DMOS jako prze³¹czniki doprowadzaj¹ce impulsy o modulowanej szerokoœci do obci¹¿enia. Wartoœæ œrednia impulsów odpowiada przebiegowi ma³ej czêstotliwoœci. Pomimo skomplikowanego uk³adu (w technice dyskretnej) zapewnia on sprawnoœæ rzêdu 90%.

Dane techniczne: Napiêcie zasilania symetryczne Zakres napiêæ zasilania Moc wyjœciowa Rezystancja obci¹¿enia Zniekszta³cenia nieliniowe Czu³oœæ Rezystancja wejœciowa Pasmo czêstotliwoœci Czêstotliwoœæ prze³¹czania Wyjœciowe napiêcie têtnieñ (150 kHz)

– 30 V – – – –

25÷35V 25 W 8W 3%

– – – –

0,5 V 47 kW 20÷15000 Hz 150 kHz

– 1,5 Vpp

Zasada dzia³ania wzmacniacza mocy klasy D Technika cyfrowa a wraz z ni¹ impulsowa wkraczaj¹ w dziedziny zarezerwowane do niedawna dla techniki analogowej. Zasilacze impulsowe przyjê³y siê ju¿ dawno i nie stanowi¹ nowoœci. Ich najwa¿niejsz¹ zalet¹ jest du¿a sprawnoœæ, dziêki czemu nie wydzielaj¹ du¿ej iloœci ciep³a i mog¹ posiadaæ ma³e wymiary. Zasada modulacji szerokoœci impulsów PWM (Pulse Width Modulation) wykorzystywana w zasilaczach pr¹du sta³ego mo¿e byæ wykorzy-

stana do przetwarzania napiêæ zmiennych. Jak uzyskuje siê modulacjê szerokoœci impulsów prezentuje rysunek 1. Uk³adem pozwalaj¹cym na uzyskanie modulacji szerokoœci impulsów jest komparator. Na wejœcie nieodwracaj¹ce podawane jest napiêcie pi³okszta³tne w.cz. – narastaj¹ce i opadaj¹ce liniowo. Na wejœcie odwracaj¹ce podawane jest napiêcie moduluj¹ce m.cz. – sinusoida. Napiêcie wyjœciowe komparatora zale¿y od ró¿nicy napiêæ wejœciowych i dlatego na przebiegach sygna³ów wejœciowych WE odwrócono fazê sinusoidy. Dziêki bardzo du¿emu wzmocnieniu komparatora, na jego wyjœciu uzyskuje siê przebieg prostok¹tny. Szerokoœæ impulsów tego przebiegu zale¿y od relacji miêdzy sygna³ami wejœciowymi. Wartoœæ œrednia impulsów odpowiada sygna³owi moduluj¹cemu o zgodnej fazie.

Aby uzyskaæ jak najwierniejsze odtwarzanie sygna³u zmiennego czêstotliwoœæ impulsów powinna byæ wielokrotnie wiêksza od czêstotliwoœci sygna³u m.cz. Praktycznie dobiera siê j¹ w przedziale 100÷500 kHz. Wa¿na jest tak¿e liniowoœæ przebiegu pi³okszta³tnego wp³ywaj¹ca bezpoœrednio na zniekszta³cenia nieliniowe szerokoœci impulsów. Dalsze cz³ony pracuj¹ce impulsowo nie wp³ywaj¹ na zniekszta³cenia nieliniowe wartoœci œredniej. Sygna³ PWM nale¿y teraz dostarczyæ do obci¹¿enia. Wykorzystaæ mo¿na do tego celu tranzystory pracuj¹ce jako prze³¹czniki. Sposób doprowadzenia sygna³u mocy PWM do obci¹¿enia i jednoczeœnie dzia³anie wzmacniacza mocy klasy D ilustruje rysunek 2. Prze³¹czniki K1 i K2 pod³¹czaj¹ na przemian napiêcia zasilania +Uz i –Uz do obci¹¿enia Ro przez filtr LC. Je¿eli czasy w³¹czenia K1 i K2 s¹ takie same wartoœæ œrednia napiêcia wyjœciowego jest równa 0 V. Zadaniem filtru LC jest zredukowanie sk³adowej o czêstotliwoœci napiêcia prze³¹czania. Na wejœciu filtru mamy przebieg prostok¹tny o wartoœci miêdzyszczytowej równej 2 Uz. Zastosowanie filtru redukuje sk³adow¹ zmienn¹ do poziomu pojedynczych V. Samo uœrednianie sygna³u wyjœciowego zachodzi w obci¹¿eniu reaguj¹cym na ograniczone pasmo czêstotliwoœci. Takim obci¹¿eniem jest g³oœnik lub silnik pr¹du sta³ego. Zwiêkszenie czasu do³¹czenia +Uz do obci¹¿enia przy jednoczesnym zmniejszeniu czasu do³¹czenia –Uz spowoduje wzrost wartoœci œredniej napiêcia wyjœciowego. W sytuacji odwrotnej nast¹pi zmniejszenie wartoœci œredniej, która odpowiada sygna³owi moduluj¹cemu m.cz. Sam uk³ad wyjœciowy jest prosty ale nie mo¿na zapominaæ o modulatorze szerokoœci impulsów, generatorze napiêcia pi³okszta³tnego i uk³adzie steruj¹cym kluczami. Skomplikowanie przemawia przeciwko wzmacniaczowi klasy D w technice dyskretnej. Jakie s¹ wiêc jego atuty? Najwa¿niejszym s¹ niskie straty mocy w tran-

WE

WY WE

+ WY 0 –

Rys. 1 Modulacja szerokoœci impulsów

Wzmacniacz mocy klasy D

1/2001 zystorach prze³¹czaj¹cych. Pracuj¹ one naprzemiennie jako otwarte lub zamkniête. Straty mocy w tych stanach s¹ minimalne. Najwiêksze straty mocy wystêpuj¹ w momentach prze³¹czania przy niedostatecznej stromoœci zboczy sygna³u wyjœciowego. Sprawnoœæ wzmacniacza mocy klasy D mo¿e siêgn¹æ nawet 95%. Przypomnijmy, ¿e maksymalna teoretyczna wartoœæ sprawnoœci wzmacniacza klasy B wynosi 78%. Praktycznie osi¹ga siê 60% i to tylko przy maksymalnej mocy wyjœciowej. Maksymaln¹ moc wyjœciow¹ wzmacniacza klasy D oblicza siê tak samo jak dla wzmacniacza klasy B. Przyjmuj¹c, ¿e maksymalna amplituda napiêcia wyjœciowego bêdzie równa napiêciu zasilania (z uwzglêdnieniem spadku napiêcia przy obci¹¿eniu zasilacza) otrzymamy: 2

Pwy =

Uz 2 × Ro

Do obliczenia sprawnoœci mo¿emy pos³u¿yæ siê nastêpuj¹cym wzorem: h=

Ro Ro + Rk

gdzie: Rk – rezystancja klucza. Niestety obliczona z tego wzoru sprawnoœæ jest wartoœci¹ teoretyczn¹ i maksymaln¹. Praktycznie bêdzie ona mniejsza wskutek strat mocy przy prze³¹czaniu. Uwzglêdniæ nale¿y tak¿e straty mocy uk³adu steruj¹cego. Co ciekawe to sprawnoœæ nie zale¿y od wspó³czynnika wype³nienia czyli mocy wyjœciowej. Pogorszenie sprawnoœci nastêpuje przy ma³ych mocach wyjœciowych wskutek strat w uk³adzie steruj¹cym. Nie gra to jednak wiêkszej roli dziêki ma³ej mocy pobieranej. Szczególnie korzystnymi w³aœciwoœciami jako klucz impulsowy charakteryzuj¹ siê tranzystory mocy DMOS. Posiadaj¹ one niewielk¹ rezystancjê dren–Ÿród³o w stanie przewodzenia (0,1÷0,2 W) oraz poprawnie pracuj¹ przy wysokich czêstotliwoœciach. Wad¹ tranzystorów DMOS du¿ej mocy jest du¿a pojemnoœæ wejœciowa wymagaj¹ca sterowania ze Ÿród³a o ma³ej rezystancji i du¿ym pr¹dem. Pomimo dobrze znanych teoretycznie w³aœciwoœci wzmacniacza mocy klasy D, dopiero niedawno i to z pewn¹ nieœmia³oœci¹ zaczêto produkcjê i stosowanie scalonych wzmacniaczy w klasie D. Nale¿y spodziewaæ siê ich stosowania pocz¹tkowo w sprzêcie z ograniczonymi mo¿liwoœciami zasilania. Dotyczy to g³ównie odbiorników

telewizyjnych, które pobieraj¹ w dalszym ci¹gu zbyt du¿o energii. W przysz³oœci powinny stanowiæ gro wzmacniaczy mocy w sprzêcie powszechnego u¿ytku.

Schemat blokowy i koncepcja wzmacniacza

5 +Uz

K1 L

C

K2

Na rysunku 3 przedstawiono schemat blokowy opisywanego wzmacniacza klasy D, który pos³u¿y do wyjaœnienia koncepcji jego budowy. Wzmacniacz sk³ada siê z kilku podstawowych bloków – wzmacniacza wejœciowego W, komparatora modulatora szerokoœci impulsów K, generatora pi³y, uk³adu steruj¹cego kluczami i samych kluczy K1, K2. Generator pi³y dostarcza napiêcie pi³okszta³tne do wejœcia nieodwracaj¹cego komparatora. Do wejœcia odwracaj¹cego podawany jest sygna³ z wyjœcia wzmacniacza wejœciowego W. Istotne s¹ sk³adowe sta³a i zmienna tego sygna³u. Sk³adowa zmienna to wzmocniony sygna³ wejœciowy. Sk³adowa sta³a pobierana z wyjœcia wzmacniacza po odfiltrowaniu i wzmocnieniu, jako sygna³ ujemnego sprzê¿enia zwrotnego s³u¿y do utrzymywania 0 V na wyjœciu wzmacniacza bez wysterowania. Uk³ad nie posiada ujemnego sprzê¿enia zwrotnego dla sk³adowej zmiennej (sygna³u). Amplituda sygna³u na wejœciu komparatora nie powinna przekroczyæ 1/2 wartoœci miêdzyszczytowej napiêcia pi³okszta³tnego. Wartoœæ ta jednoczeœnie wyznacza czu³oœæ wzmacniacza, czyli napiêcie wejœciowe przy jakim osi¹gana jest maksymalna moc wyjœciowa. Na wyjœciu komparatora uzyskuje siê sygna³ PWM, który podawany jest do uk³adu sterowania kluczami. Zadaniem tego uk³adu jest naprzemienne w³¹czanie i wy³¹czanie tranzystorów kluczy. Uk³ad

Ro

–Uz

Rys. 2 Dzia³anie wzmacniacza mocy klasy D

ten powinien charakteryzowaæ siê du¿¹ szybkoœci¹ dzia³ania dla uzyskania poprawnej pracy kluczy a zw³aszcza dla zmniejszenia strat mocy. Szczególnie istotne jest uzyskanie tzw. czasu martwego miêdzy wy³¹czeniem jednego a w³¹czeniem drugiego klucza. Sygna³ wyjœciowy po odfiltrowaniu sk³adowej prze³¹czaj¹cej przez filtr LC podawany jest do wyjœcia (obci¹¿enia). Na rys. 4 przedstawiono przebiegi w charakterystycznych punktach wzmacniacza uzyskane w wyniku symulacji komputerowej. Prezentuj¹ one ustalanie siê warunków pracy wzmacniacza w ci¹gu 500 ms po w³¹czeniu zasilania. Przebieg oznaczony jako „we”, to przebieg na wejœciu odwracaj¹cym (–) komparatora K. Przebieg „wep” jest przebiegiem na wejœciu nieodwracaj¹cym (+) komparatora. Przebieg „wy” to przebieg na wyjœciu wzmacniacza (po filtrze) przy obci¹¿eniu rezystancj¹ 8 W. Przebieg „wyt” jest przebiegiem na wejœciu filtru LC, ilustruj¹cym prze³¹czanie tranzystorów kluczy K1 i K2.

Schemat ideowy i dzia³anie Jako generator napiêcia pi³okszta³tnego wykorzystano generator funkcyjny NE 566. Napiêcie wyjœciowe na wyprowadzeniu 4 (US1) ma kszta³t symetrycznej pi³y

+15V GENERATOR PI£Y

+30V

D G

+15V

K W WE

K1 L

S

UK£AD STERUJ¥CY KLUCZAMI

WY

D G

C K2

–15V S

–30V

Rys. 3 Schemat blokowy wzmacniacza

Wzmacniacz mocy klasy D

6 0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

1/2001

450,0

500,0

go i sk³adowej sta³ej sprzê¿enia zwrotnego. Przez rezystor R5 podawane jest na wejœcie odwracaj¹ce komparatora US2B. Na wyjœciu komparatora uzyskuje siê napiêcie prostok¹tne, którego wspó³czynnik wype³nienia dostosowuje siê do uzyskania napiêcia zbli¿onego do 0 V na wyjœciu (bez sterowania napiêciem zmiennym). Dziêki ujemnemu sprzê¿eniu zwrotnemu dla sk³adowej sta³ej kompensuje siê niesymetriê napiêæ zasilania i rezystancji kluczy. Tranzystor T1 pracuj¹cy w uk³adzie OB i sterowany sygna³em wyjœciowym komparatora w obwodzie emitera s³u¿y do zamiany symetrycznego wzglêdem masy sygna³u wyjœciowego komparatora na sygna³ niesymetryczny wzglêdem –Uz. Na jego kolektorze pojawiaj¹ siê dodatnie impulsy o wartoœci miêdzyszczytowej oko³o 12 V. Impulsy te podawane s¹ do pary komplementarnej T2 i T3 pracuj¹cej jako symetryczny wtórnik emiterowy w klasie B. Zadaniem wtórnika jest wysterowanie bramek tranzystorów T6 i T8. Specyficzne po³¹czenie rezystorów R26 i R27 umo¿liwia uzyskanie minimalnego czasu martwego po wy³¹czeniu T7 przed w³¹czeniem T8. W³¹czenie tranzystora T6 powoduje obni¿enie napiêcia na jego drenie i wy³¹czenie tranzystora T7. Nastêpnie w³¹czony zostaje tranzystor T8. Spadek napiêcia na bramce T8

[ms]

+1,5V

we

–0,5V +2,0V

wep –1,0V +25,0V

wy

–25,0V +40,0V

wyt

–40,0V

Rys. 4 Przebiegi w charakterystycznych punktach wzmacniacza

komparatora jako wzmacniacza wymaga miêdzy innymi do³¹czenia du¿ej pojemnoœci C21 (100 nF) do jego wyjœcia w celu zredukowania mo¿liwych oscylacji. Wzmocnienie tego wzmacniacza wynosi 5 V/V i zadaniem dzielnika napiêcia jest uzyskanie zak³adanej czu³oœci, która wynika z zakresu zmian napiêcia pi³okszta³tnego. Na wejœcie odwracaj¹ce US2A za poœrednictwem rezystorów R10 i R9 podawana jest sk³adowa sta³a sygna³u wyjœciowego – filtrowana kondensatorem C4. Napiêcie wyjœciowe US2A zale¿y wiêc od sk³adowej zmiennej – sygna³u wejœciowe-

o wartoœci miêdzyszczytowej 2 V i liniowoœci 0,5 %. Czêstotliwoœæ sygna³u wyjœciowego ustala siê przez dobór rezystora R13 i kondensatora C6 na 150 kHz. Przez kondensator sprzêgaj¹cy C7 napiêcie pi³okszta³tne podawane jest na wejœcie nieodwracaj¹ce uk³adu US2B pracuj¹cego jako komparator modulatora szerokoœci impulsów. Dziêki temu napiêcie to jest symetryczne wzglêdem 0 (masy). Sygna³ wejœciowy przez dzielnik napiêcia R1, R2 podawany jest do wejœcia nieodwracaj¹cego komparatora US2A wykorzystanego jako wzmacniacz. Eksploatacja

L1 R15

390W

R16

470W +30V

R11 1,5k C5

C9 10mF /16V

C8 100n

R13 5,6k 1n 6

R12 10k

C11 100mF /25V

D1 15V

7

C16 2200mF /50V

C15 100n

R17 220W D4 1N4148

8 4

33W 10n R14 10k

1

C6 330p

R18 750W

C3 1n

G

T7 IRF530

C14 47n

D3

S

R6

22k

3,6k 5

C1 WE

470n

R1 39k R2 10k

2

C2 1n

3

R3 4,7k

US2A

1

R5

6

8 US2B

R7 2,2k 7

4

2,2k C21 100n

C22 4,7n

US2 LM393

R9 10k R8 1k

R20 1k L3 10OmH

WY

R10 33k

R22 3,3W

C19 470n

T3 BC337-25 D

D

T6 IRF 520

G

R26 22W

G

S

33W R24 2,2k

R25 10W

T8 IRF530

R27

S

D2 15V

C20 100n

C4 4,7mF

T1 BC 557B

C13 100mF /25V R23

C23 1mF

9V1 T4 BC548B

R21 0,1W R4

10mH

D

R19

C7

US1 LM566

5

C10 100n

R28 1k T5 BC548B

T2 BC327-25

R29 0,1W

L2 –30V

C12 100n

470W

Rys. 5 Schemat ideowy wzmacniacza

C17 100n

C18 2200mF /50V

10uH

nia wynosi oko³o 100 mA. Zadaniem d³awików L1 i L2 jest zredukowanie zak³óceñ przekazywanych do zasilacza. Napiêcie zasilania wzmacniacza operacyjnego US2 jest stabilizowane diodami Zenera D1 i D2 (15 V). Generator US1 zasilany jest napiêciem niesymetrycznym +12 V uzyskanym po filtracji przez rezystor R15.

1,5 A. D³awik L3 powinien byæ natomiast dostosowany do wartoœci skutecznej pr¹du rzêdu 2,5 A. Rezystory R21 i R29 mo¿na uzyskaæ przez równoleg³e po³¹czenie dwóch rezystorów 0,22 W o mocy 1 W. Do uruchamiania zamontowaæ tylko po jednym rezystorze 0,22 W (R21 i R29). D³awik L3 mo¿na wykonaæ korzystaj¹c z rdzenia ferrytowego U15x11x6 z ferrytu F-807 lub F-814 i odpowiedniego karkasu z tworzywa sztucznego. Nale¿y nawin¹æ na karkasie 15 zwojów drutu nawojowego w emalii o f 1 mm. Po³ówki rdzenia skleiæ bez szczeliny. Mo¿na wykorzystaæ rdzenie pierœcieniowe z podanego gatunku ferrytu, odpowiednio dobieraj¹c iloœci zwojów dla uzyskania wymaganej indukcyjnoœci. Po skompletowaniu elementów nale¿y dostosowaæ œrednice otworów w p³ytce drukowanej do œrednicy wyprowadzeñ. Zw³aszcza dotyczy to d³awików i otworów pod ko³ki lutownicze. Tranzystory T1÷T5 powinny byæ zamontowane na wysokoœæ 5

Monta¿ i uruchomienie

C2 C21

R9

–30V

C4

R3

R4

C3

C22

D4

US1 R16

R14

R15

R17

C16

C7

R19

1000mF

965 ELEKTRA

C10

C6

C5

T4

R13

C15

C11

D1 C9

C8

3 C14

R20

R11

D3

+30V

L3 C19 C20

C23 1 T7

R21*

L1

R12

R21*

m

R22

T

ARTKELE 569

Rys. 6 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

LM 566

ARTKELE 569

T6

R27 R18

R10

WY

WE

C1 R7

R28

R26

4

LM 393

US2

T2 T3

R8

C17 R29*

R25

T5

R6

R29* T8

R1

T

2

D2

R23

R24

T

T1

C18

1000mF

C13 C12

Zacz¹æ trzeba od skompletowania elementów. Generator LM 566 mo¿e ukrywaæ siê pod oznaczeniem SE 566 lub NE 566. Tranzystory T1, T3 i T2 powinny posiadaæ maksymalne napiêcie UCE wynosz¹ce co najmniej 45 V. Szczególnie polecam tu tranzystory prze³¹czaj¹ce 2N4400 (npn) i 2N4403 (pnp) – s¹ one jednak trudne do zdobycia. Tranzystory T6, T7 i T8 mog¹ byæ tego samego typu np. IRF 530. D³awiki L1 i L2 powinny byæ dostosowane do œredniego pr¹du sta³ego rzêdu

L2

7

R2

powoduje jego wy³¹czenie. Nieco póŸniej zostaje zablokowany tranzystor T6. Wysokie napiêcie na jego drenie powoduje otwarcie tranzystora T7. Poprawê sterowania bramki T7 zapewnia kondensator C14 na³adowany w poprzednim stanie. Jest to tzw. bootstrap. Rezystory R21 i R29 wraz z tranzystorami T4 i T5 tworz¹ uk³ady ograniczania pr¹du dla tranzystorów wyjœciowych T7 i T8. Przy podanych wartoœciach R21 i R29 maksymalny pr¹d wynosi oko³o 7 A. Dioda Zenera D3 zabezpiecza bramkê T8 przed przekroczeniem dopuszczalnego napiêcia. Sygna³ wyjœciowy, przez filtr sk³adaj¹cy siê z d³awika L3 i pojemnoœci C19 podawany jest do wyjœcia wzmacniacza. Uk³ad C20, R22 s³u¿y do zmniejszenia zmian obci¹¿enia dla ró¿nych czêstotliwoœci wynikaj¹cych z indukcyjnego charakteru impedancji g³oœnika. Zasilanie uk³adu realizowane jest napiêciem symetrycznym ±30 V o obci¹¿alnoœci 2÷3 A. Pobór pr¹du bez wysterowa-

Wzmacniacz mocy klasy D

R5

1/2001

8

Wzmacniacz mocy klasy D

mm nad powierzchni¹ p³ytki. Na wysokoœci 3 mm zamontowaæ rezystory R16, R17, R18, R21, R22, R23, R29 i R30 (mog¹ siê nagrzewaæ). Tranzystor T6 powinien byæ zamontowany na wysokoœci 10 mm (d³ugoœæ wyprowadzeñ). Wyprowadzenia i wysokoœæ monta¿u tranzystorów T7 i T8 powinny byæ dostosowane do zamocowania ich na radiatorze. Tranzystory te zamontujemy jednak dopiero po sprawdzeniu poprawnoœci dzia³ania pozosta³ych uk³adów wzmacniacza. Pokryæ grub¹ warstw¹ spoiwa (pocynowaæ) œcie¿ki masy od punktu pod³¹czenia masy zasilania do kondensatorów C16 i C18 oraz do masy wyjœciowej wzmacniacza. Jako radiator mo¿na wykorzystaæ typow¹ kszta³tkê aluminiow¹ u¿ebrowan¹ jednostronnie. Powinna wystarczyæ p³aska p³ytka z aluminium o gruboœci 2 mm i wymiarach 100×60 mm. Do monta¿u tranzystorów T7 i T8 wykorzystaæ podk³adki izolacyjne posmarowane smarem silikonowym i tulejki izolacyjne. Radiator nale¿y po³¹czyæ z mas¹ wzmacniacza. Wstêpne uruchomienie wzmacniacza dokonujemy przed zamontowaniem tranzystorów T7 i T8. Do uruchamiania niezbêdny bêdzie zasilacz sieciowy napiêcia symetrycznego ±30 V o obci¹¿alnoœci 2 A. Zasilacz taki mo¿na wykonaæ korzystaj¹c z transformatora sieciowego o napiêciach 2×22 V (np. TS 90/16), mostka prostowniczego 3 A/80 V i dwóch kondensatorów elektrolitycznych 4700 mF/50 V. Oczywiœcie – pamiêtajmy o zabezpieczeniu obwodów sieciowych 220 V, aby unikn¹æ pora¿enia napiêciem sieci energetycznej. Potrzebne bêd¹ tak¿e, multimetr i oscyloskop. Po sprawdzeniu poprawnoœci monta¿u i braku zwaræ mo¿na pod³¹czyæ zasilanie. Sprawdziæ multimetrem napiêcia sta³e: zasilanie ±30 V, zasilanie ±15 V (US2), zasilanie +12 V (US1). W razie koniecznoœci skorygowaæ wartoœci rezystancji R16, R23. Wy³¹czyæ zasilanie i zewrzeæ kondensator C4 w celu podania 0 V na wejœcie odwracaj¹ce US2A i tym samym na wejœcie komparatora US2B. W³¹czyæ zasilanie i korzystaj¹c z oscyloskopu sprawdziæ pracê generatora napiêcia pi³okszta³tnego. Napiêcie to o wartoœci miêdzyszczytowej 2 V i czêstotliwoœci oko³o 150 kHz (okres 6,6 ms) powinno wystêpowaæ na rezystorze R14 i wejœciu 5 US2. Napiêcie pi³okszta³tne powinno byæ symetryczne wzglêdem 0 V. Ewentualnie skorygowaæ wartoœæ rezystancji R13 dla uzyskania zak³adanej czêstotliwoœci. Pod³¹czyæ sondê oscyloskopu do wejœcia 6 US2. Powinno byæ tam napiêcie sta-

³e zbli¿one do 0 V. Pod³¹czyæ sondê do wyjœcia 7 US2. Powinien wystêpowaæ tu przebieg prostok¹tny o wartoœci miêdzyszczytowej 20 V, wype³nieniu 50% i czêstotliwoœci 150 kHz. Po prze³¹czeniu sondy oscyloskopu do kolektora T1 zaobserwowaæ przebieg prostok¹tny o wartoœci miêdzyszczytowej oko³o 12 V wzglêdem zasilania –30 V. Przebieg o zbli¿onym kszta³cie i wartoœci miêdzyszczytowej powinien wystêpowaæ na bramce tranzystora T6 i w miejscu przewidzianym do pod³¹czenia bramki T8. Pod³¹czyæ masê oscyloskopu do wyjœcia wzmacniacza od strony wejœcia filtru L3. Sondê pod³¹czyæ do miejsca planowanego pod³¹czenia bramki T7. Powinien wystêpowaæ tu przebieg prostok¹tny o wartoœci miêdzyszczytowej oko³o 10 V i czasie trwania bêd¹cym uzupe³nieniem do poprzednio obserwowanego przebiegu. Wy³¹czyæ zasilanie, usun¹æ zwarcie C4 i pod³¹czyæ tranzystory T7 i T8 pamiêtaj¹c o ich przykrêceniu do radiatora (podk³adki, tulejki, smar itp.). W³¹czyæ zasilanie, dotykaj¹c tranzystory T7 i T8 sprawdziæ, czy nie nagrzewaj¹ siê zbytnio. Jeœli ich temperatura wzrasta wy³¹czyæ zasilanie. Sprawdziæ uk³ad i ewentualnie usun¹æ przyczynê. Jeœli nie widaæ usterek to mo¿na zwiêkszyæ rezystancjê R26 na 33÷47 W i sprawdziæ efekt spadku temperatury po w³¹czeniu. Temperatura powinna spaœæ tak¿e po pod³¹czeniu obci¹¿enia – rezystor lub g³oœnik 8 W. Zasadnicz¹ przyczyn¹ wzrostu temperatury jest ograniczona stromoœæ przebiegu steruj¹cego tranzystorami mocy i brak tzw. czasu martwego. Po ustabilizowaniu siê temperatury mo¿na przyst¹piæ do sprawdzenia funkcjonowania kluczy. Sprawdziæ oscyloskopem wystêpowanie przebiegu prostok¹tnego (150 kHz) o wartoœci miêdzyszczytowej 60 V i wspó³czynniku wype³nienia zbli¿onym do 50% na wejœciu filtru (d³awik L3 od strony tranzystorów T7, T8. Na wyjœciu wzmacniacza sprawdziæ poziom têtnieñ o czêstotliwoœci prze³¹czania 150 kHz. Nie powinien przekraczaæ 1,5 Vss. Multimetrem sprawdziæ napiêcie sta³e na wyjœciu wzmacniacza – nie powinno byæ wiêksze od 150 mV. Ostatecznego sprawdzenia dzia³ania wzmacniacza dokonamy podaj¹c na wejœcie sygna³ z generatora m.cz. lub innego Ÿród³a (radio, CD itd.). Sygna³ ten nale¿y stopniowo zwiêkszaæ obserwuj¹c przebieg wyjœciowy na oscyloskopie lub s³uchowo. Na przebieg wyjœciowy nak³ada siê sinusoida o czêstotliwoœci 150 kHz i wartoœci miêdzyszczytowej oko³o 1,5 V. Dla uzyskania ¿¹danej czu³oœci wzmacniacza dobraæ

1/2001 rezystancje dzielnika R1, R2. Suma tych rezystancji powinna wynosiæ oko³o 50 kW. Wykaz elementów

Pó³przewodniki US1 US2 T1 T2 T3 T4, T5 D1, D2 D3 D4

– – – – – – – – –

LM 566 LM 393 BC 557B BC 327-25 BC 337-25 BC 548B BZP 683 C15 BZP 683 C9V1 1N4148

Rezystory R21, R29 – R22 – R25 – R26 – R19, R27 – R17 – R15 – R16, R23 – R18 – R8, R20, R28 – R11 – R5, R7, R24 – R6 – R3 – R13 – R2, R9, R12, R14 – R4, R10 – R1 –

0,22 W/1 W (4 szt.) 3,3 W/0,5 W 10 W/0,25 W 22 W/0125 W 33 W/0,125 W 220 W/0,5 W 390 W/0,125 W 470 W/0,25 W 750 W/0,5 W W/0,125 W 1 kW W/0,125 W 1,5 kW W/0,125 W 2,2 kW W/0,125 W 3,6 kW W/0,125 W 4,7 kW W/0,125 W 5,6 kW W/0,125 W 10 kW W/0,125 W 22 kW W/0,125 W 39 kW

Kondensatory C6 – C2, C3, C5 – C22 – C7 – C14 – C8, C10, C12, C15, C17, C20, C21 – C1, C19 – C23 – C4 – C9 – C11, C13 – C16, C18 –

330 pF/63 V KSF-020 1 nF/50 V ceramiczny 4,7 nF/50 V ceramiczny 10 nF/50 V ceramiczny 47 nF/63 V MKSE-20 100 nF/63 V MKSE-20 470 nF/63 V MKSE-20 1 mF/63 V MKSE-20 4,7 mF/25 V 10 mF/16 V 100 mF/25 V 2200 mF/50 V

Inne L1, L2 – d³awik 10 mH /1,5 A L3 – d³awik 100 mH/3 A p³ytka drukowana numer 569

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. P³ytki mo¿na zamawiaæ w redakcji PE. Cena: p³ytka numer 569 – 11,50 z³ + koszty wysy³ki (10 z³).

à R.K.

Zabawki

1/2001

9

Buforowe zasilanie modeli Modelarstwo w naszym kraju nie jest tak rozwiniête jak w innych krajach Zachodniej Europy. Jednak dostêp do wszelkich materia³ów i pó³produktów powoduje, ¿e zabawami z modelami oddaj¹ siê coraz szersze krêgi rodaków. Po publikacji „Uk³adzików modelarskich” kilka osób zwróci³o siê z proœb¹ o opracowanie uk³adu zasilania buforowego a jeden z Czytelników, jakby przeczuwaj¹c powsta³e zainteresowanie nades³a³ gotowy uk³adzik, który publikujemy w poni¿szym artykule.

Opis uk³adu

Do zasilania uk³adów

WY£

+2 Ak2

T2

4,8V

W£

Rys. 1 Rozp³yw pr¹dów w uk³adzie buforuj¹cym z kluczami typu MOSFET

SFET. Klucze umo¿liwiaj¹ w³¹czanie jednego lub drugiego akumulatora. Za³ó¿my, ¿e akumulator Ak1 jest roz³adowany, a napiêcie na jego zaciskach ma wartoœæ 3,9 V. Natomiast drugi akumulator Ak2 jest w pe³ni na³adowany a napiêcie na zaciskach wynosi 4,8 V sytuacja taka ma miejsce krótko po prze³¹czeniu zasilania na drugi akumulator. W takiej sytuacji T1 jest wy³¹czony a T2 w³¹czony. Pr¹d z akumulatora Ak2 p³ynie do obci¹¿enia, lecz równoczeœnie przep³ywa przez diodê zwrotn¹ i ³aduje akumulator Ak1. Czyli czêœæ pr¹du ulega „zmarnowaniu”. Dlatego te¿ w uk³adzie buforuj¹cym zastosowano zwyk³e tranzystory bipolarne. Co prawda spadek napiêcia na z³¹czu emiter-kolektor tranzystora bipolarnego w nasyceniu wynosi ok. 0,5÷0,7 V przy pr¹dzie 1 A, lecz mo¿na sobie pozwoliæ na ten „luksus” maj¹c do dyspozycji dwa akumulatory. Maj¹c do dyspozycji wiêksz¹ iloœæ tranzystorów mocy mo¿na wybraæ takie, które bêd¹ charakteryzowa³y siê spadkiem napiêcia ni¿szym ni¿

Zadaniem uk³adu jest automatyczne prze³¹czenie zasilania elektroniki modelu z jednego akumulatora na drugi w sytuacji kiedy nast¹pi awaria pierwszego akumulatora, lub pierwszy akumulator ulegnie wy³adowaniu, co oznacza, ¿e napiêcie na jego zaciskach spadnie poni¿ej pewnej wartoœci. W urz¹dzeniu W£ buforuj¹cym konieczne s¹ klucze +1 T1 BD240 elektroniczne. DoR1 Ak1 skonale do tego 10k celu nadaj¹ siê R2 R3 tranzystory polo330W 3,3k we z izolowaD1 LED n¹ bramk¹ typu T3 MOSFET. Niestety BC547B R4 tranzystory tego 22k typu posiadaj¹ wbudowan¹ (pa+2 T2 BD240 so¿ytnicz¹) diodê R7 Ak2 10k zwrotn¹. Obecnoœæ tej diody R8 330W powa¿nie kompliD2 kuje uk³ad. Na ryLED sunku 1 przedstaT5 wiono dwa akuBC547B R9 mulatory po³¹czo22k ne z kluczami wykonanymi na tranzystorach MO-

T1

3,9V

0,5 V. Osobiœcie znalaz³em egzemplarze o spadku napiêcia 0,35 V. Schemat uk³adu buforuj¹cego zamieszczono na rysunku 2. Akumulator Ak1 w³¹czany jest kluczem zbudowanym w oparciu o tranzystor typy pnp T1. Tranzystor npn nadaje siê szczególnie dobrze do tego celu ze wzglêdu na ³atwoœæ sterowania pr¹dem wyp³ywaj¹cym z emitera do masy. Zapewnia on równoczeœnie blokowanie pr¹du wstecznego o d strony kolektora. Po zwarciu styków w³¹cznika W£1 przez rezystor R3 zostaje spolaryzowana baza tranzystora T3, który w³¹cza siê. Powoduje to przep³yw pr¹du w obwodzie bazy T1 przez rezystor R2 i diodê D1. Konsekwencj¹ tego jest w³¹czenie T1, co jest sygnalizowane zapaleniem siê diody D1 informuj¹cej o w³¹czeniu zasilania z pierwszego akumulatora Ak1. Po w³¹czeniu siê tranzystora T1 napiêcie z akumulatora Ak1 zostaje doprowadzone do wyjœcia urz¹dze-

+ C1

D3 1N4148

WY

C2 100mF

T

Buforowe zasilanie modeli polega na zastosowaniu dwóch kompletów akumulatorów. Prze³¹czanie z jednego zestawu na drugi odbywa siê automatycznie. Generalnie idea zasilania buforowego pozwala na zwiêkszenie bezpieczeñstwa modelu np. w przypadku uszkodzenia akumulatorów. Co prawda takie uszkodzenie zdarza siê bardzo rzadko ale nie znaczy to, ¿e nie mo¿e siê nam przydarzyæ. Buforowanie mo¿e te¿ s³u¿yæ zwiêkszeniu czasu pracy aparatury i elementów napêdowych modelu. Prosty uk³ad, który przedstawiam przeznaczony jest g³ównie do poprawy bezpieczeñstwa.

Ak1

Iobc

I³ad

+1

10mF

R5 15k

WY£ R6 47k

T4 BC547B

D4 1N4148

R12 33k

R14 10k 3 2

C3 4,7mF

R13 15k

US1 LM358

8 US1A 4

1

6 5

US1B

D5 1,2V R15

R10 15k

7

R16 47k

5,1k T6 BC547B R11 47k

Rys. 2 Schemat uk³adu buforuj¹cego zasilanie

T7 BC547B

do zasilania uk³adów modelu

Buforowe zasilanie

10

tego wyjœcie komparatora US1B jest w stanie niskim. Tranzystor T7 jest wy³¹czony. Niski stan z wyjœcia US1B doprowadzony przez rezystor R10 do bazy T5 sprawia, ¿e tranzystor ten jest zatkany, co poci¹ga za sob¹ zatkanie tak¿e tranzystora T2. Pomaga temu rezystor R7 ³¹cz¹cy bazê T2 z emiterem. Tak wiêc akumulator Ak2 jest od³¹czony od uk³adu i „czeka” na swoj¹ kolej. Gdy napiêcie na zaciskach akumulatora Ak1, a dok³adniej mówi¹c napiêcie na wyjœciu uk³adu buforuj¹cego spadnie do wartoœci 4,0 V, napiêcie z dzielnika R12, R13 bêdzie ni¿sze ni¿ napiêcie z diody Zenera D5. Wtedy komparator US1A zmieni stan wyjœcia z wysokiego na niski. Wy³¹czony zostanie tranzystor T3 i równoczeœnie T1. Zgaœnie te¿ dioda D1. Niski stan na wyjœciu US1A powoduje zmianê stanu wyjœcia komparatora US1B na wysoki. Dziêki temu przez rezystor R10 zostaje spolaryzowana baza tranzystora T5. Zaczyna p³yn¹æ pr¹d bazy T2 w³¹czaj¹c zasilanie z uk³adu z akumulatora Ak2. Jest to sygnalizowane zapaleniem siê diody D2. Wysoki stan na wyjœciu US1B powoduje tak¿e w³¹czenie tranzystora T7, który do³¹cza do dzielnika dodatkowy rezystor R15. Zadaniem tego rezystora jest zwiêkszenie stopnia podzia³u dzielnika, tak aby doprowadzenie wy¿szego napiêcia z „œwie¿ego” akumulatora Ak2 nie spowodowa³o ponownego przerzucenia komparatora US1A. Ca³y uk³ad US1A, US1B i T7 tworzy swego rodzaju przerzutnik Schmitt’a. Ca³y proces prze³¹czania odbywa siê tak szybko, ¿e 568 przy œrednich pr¹dach rzêdu 0,5 A pobieranych przez uk³ady modelu nie ma ¿adnego zaniku napiêcia zasilaj¹cego. Przeciwdzia³a temu kondensator C2 podtrzymuj¹cy na chwilkê zasilanie. Chc¹c wy³¹czyæ zasilanie modelu nale¿y nacisn¹æ w³¹cznik W£2. Zwarcie jego styków + C2 spowoduje w³¹czenie tranzyT1 + WY D4 storów T4 i T6, które z kolei zeAk1 R1 – R2 wr¹ bazy T3 i T5 do masy wyWL T4 D5 R3 ³¹czaj¹c aktualnie w³¹czony jeWYL den z tranzystorów T1 lub T2. T3 C1 D1 Kondensator C1 ma na celu T2 R10 + chwilowe podtrzymanie wyAk2 R7 T6 D2 R8 sterowania T4 i T5 po zaniku 568 napiêcia zasilaj¹cego, aby T4 C3 unikn¹æ stanów nieustalonych D4 US1 T7 ARTKELE 568 w chwili zaniku napiêcia zasilaj¹cego uk³ad. Dioda D3 przeRys. 3 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów R13

R14

R16

R15

R11

LM 358

R9

ciwdzia³a szybkiemu roz³adowaniu siê kondensatora C1. Urz¹dzenie nie wymaga ¿adnego uruchamiania. Powinno zacz¹æ dzia³aæ od razu po zmontowaniu, pod warunkiem, ¿e nie pope³niono b³êdów podczas monta¿u i zastosowano sprawne elementy. Konieczne jest jednak ustalenie progu przy którym uk³ad powinien prze³¹czaæ zasilanie z pierwszego akumulatora na drugi. Wykonuje siê to dobieraj¹ce rezystor dzielnika R13. Najwygodniej jest pod³¹czyæ zamiast Ak1 regulowany zasilacz laboratoryjny. Natomiast do drugiego wejœcia do³¹cza siê akumulator. Do wyjœcia nale¿y przy³¹czyæ woltomierz. Obni¿aj¹c powoli napiêcie z zasilacza nale¿y sprawdziæ przy jakim napiêciu nast¹pi prze³¹czenie zasilania na Ak2. Dla podanych wartoœci elementów powinno to zajœæ przy napiêciu 4,0 V. Wykaz elementów

Pó³przewodniki US1 T1, T2

T3÷T7 D1 D2 D3, D4 D5

– LM 358 – BD 240 lub dowolny pnp mocy o ma³ym napiêciu nasycenia – BC 547B – LED kolor zielony – LED kolor czerwony – 1N4148 – dioda Zenera 1,2 V

Rezystory 330 W/0,125 W W/0,125 W 3,3 kW W/0,125 W 5,1 kW W/0,125 W 10 kW W/0,125 W 15 kW W/0,125 W, 15 kW patrz opis w tekœcie W/0,125 W R4, R9 – 22 kW W/0,125 W R12 – 33 kW W/0,125 W R6, R11, R16 – 47 kW

R2, R8 R3 R15 R1, R7, R14 R5, R10 R13

– – – – – –

Kondensatory C3 C1 C2

– 4,7 mF/25 V – 10 mF/25 V – 100 mF/16 V

Inne W£1, W£2 – amikro³¹cznik p³ytka drukowana numer 568

R12

T

R4

R6

R5

nia i równoczeœnie powoduje zasilenie wzmacniacza operacyjnego US1. Wzmacniacz ten pe³ni funkcjê komparatora „mierz¹cego napiêcie zasilaj¹ce. Do wejœcia nieodwracaj¹cego wzmacniacza US1A pod³¹czona jest dioda Zenera D5 zasilana przez rezystor R14. Na drugie wejœcie wzmacniacza dostarczane jest napiêcie zasilania za poœrednictwem dzielnika napiêciowego R12, R13. W sytuacji gdy napiêcie zasilania podzielone przez dzielnik jest wy¿sze od napiêcia referencyjnego z diody D5 wyjœcie komparatora US1A jest w stanie wysokim. Napiêcie z wyjœcia US1A doprowadzone jest do rezystora R5, za poœrednictwem którego wysterowany jest tranzystor T3. Ten fragment uk³adu stanowi w³¹cznik z samopodtrzymaniem. Rozwarcie styków W£1 nie spowoduje teraz wy³¹czenia tranzystora T1 i ca³y uk³ad jest zasilany, a za jego poœrednictwem s¹ zasilane odbiorniki w modelu. Zwarcie styków W£1 powoduje natychmiastowe na³adowanie siê kondensatora C3 pod³¹czonego równolegle do dzielnika napiêciowego R12, R13. Zapobiega to wy³¹czeniu siê uk³adu podczas stanów nieustalonych jakie towarzysz¹ w³¹czaniu zasilania. W tym czasie wejœcie odwracaj¹ce drugiego komparatora US1B znajduje siê w stanie wysokim. Natomiast wejœcie nieodwracaj¹ce posiada napiêcie ni¿sze, pochodz¹ce z dzielnika R12, R13. Na skutek

1/2001

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. P³ytki mo¿na zamawiaæ w redakcji PE. Cena: p³ytka numer 568 – 3,20 z³ + koszty wysy³ki (10 z³).

à Tomasz Jagodziñski

T

Elektronika domowa

1/2001

Prosty tester stopnia wy³adowania akumulatorów i baterii Liczba urz¹dzeñ elektronicznych, które mo¿na znaleŸæ w ka¿dym domu jest coraz wiêksza i roœnie z roku na rok. Towarzyszy temu zmniejszanie siê pr¹du pobieranego przez te urz¹dzenia. Dlatego te¿ coraz wiêcej urz¹dzeñ mo¿e byæ zasilanych z baterii, lub co jest jeszcze wygodniejsze i tañsze z akumulatorów Ni-Cd lub NiMH. Dziêki olbrzymiemu postêpowi jaki dokona³ siê od czasów pierwszego ogniwa Volty na rynku jest dostêpny szeroki asortyment ogniw pierwotnych. Ogniwa pierwotne to Ÿród³a napiêcia przetwarzaj¹ce energiê reakcji chemicznych na energiê elektryczn¹. Natomiast ogniwa wtórne nazywane dziœ akumulatorami to Ÿród³a napiêcia w których przemiana zachodzi w obu kierunkach. Oznacza to, ¿e w czasie pracy (roz³adowywania) energia chemiczna zamieniana jest na energiê elektryczn¹. Natomiast w czasie ³adowania energia elektryczna podlega zamianie na energiê chemiczn¹ zmagazynowan¹ w akumulatorze. Badania prowadzone nad ogniwami obu rodzajów maj¹ na celu zgromadzenie jak najwiêkszej energii w najmniejszej objêtoœci i masie. Drugim kierunkiem badañ jest maksymalne zwiêkszenie sprawnoœci przemian energetycznych. Choæ postêp w tej dziedzinie jest bardzo du¿y na razie nie uda³o siê zbudowaæ wystarczaj¹co efektywnych ogniw, które umo¿liwi³yby napêdzanie samochodów. Wszystkie auta elektryczne nie wykraczaj¹ poza prototypy i zastosowania specjalne. Jak ju¿ wspomniano na rynku dostêpna jest szeroka gama ogniw pierwotnych. Poszczególne ich typy zostan¹ pokrótce omówione poni¿ej.

Ogniwa cynkowo-wêglowe Jest to najstarszy typ ogniw, równoczeœnie najpopularniejszy i najtañszy. Dodatnia elektroda ogniwa wykonana jest w postaci prêta wêglowego (grafitu), wokó³ którego umieszczony jest sproszkowany dwutlenek manganu (braunsztyn). Elektroda ujemna jest wykonana w postaci „kubka” z cynku, który stanowi jednoczeœnie obudowê ogniwa. Sproszkowany dwutlenek manganu nasycony jest kwaœnym elektrolitem wykonanym na bazie salmiaku i chlorku cynku. Zewnêtrzna strona obudowy ogniwa pokryta jest materia³em zapobiegaj¹cym wyciekaniu elektrolitu, który jest ¿r¹cy i w przypadku wycieku mo¿e uszkodziæ wyprowadzenia baterii oraz elementy elektroniczne. Znamionowe napiêcie ogniwa cynkowo wêglowego jest równe 1,5 V i szybko spada do wartoœci 0,8 V przy zupe³nym wy³adowaniu. Ogniwa tego typu charakteryzuj¹ siê najmniejsz¹ pojemnoœci¹, czyli iloœci¹ zgromadzonej energii. S¹ jednak najtañszymi ogniwami i st¹d ich du¿a popularnoœæ i szeroki wachlarz zastosowañ.

Ogniwa alkaliczne Budowa ogniwa alkalicznego jest podobna do ogniwa cynkowo-wêglowego. Inne s¹ natomiast zastosowane w nim materia³y. Elektrodê dodatni¹ tworzy dwutlenek manganu, a elektrodê ujemn¹ tlenek cynku. Ogniwo alkaliczne w odró¿nieniu od cynkowo-weglowego wype³nione jest elektrolitem o odczynie zasadowym, jest to wodny roztwór wodorotlenku potasu.

3,0 Lit-SO2

Napiêcie ogniwa (V)

2,5

Lit-MnO2

2,0 Tlenkowo-srebrowe

1,5 Rtêciowe

1,0

Cynkowo-weglowe (braunsztyn)

0,5 0

0

10

20

30

40

Cynkowo-powietrzne

Zasadowe

50 60 70 80 90 100 Czas pracy (obciazenia œrednie)

110

120

130

140 150 godziny

Rys. 1 Charakterystyki napiêciowe ogniw pierwotnych w funkcji czasu pracy

11

Pojemnoœæ ogniwa alkalicznego jest oko³o 3 do 4 razy wiêksza w porównaniu z ogniwem cynkowo-wêglowym. Drug¹ zalet¹ ogniw tego typu jest wiêksza „odpornoœæ” na du¿e obci¹¿enia. Wynika to z ma³ej rezystancji wewnêtrznej ogniwa i mniejszego zjawiska polaryzacji elektrod. Szczególnym obszarem zastosowañ ogniw alkalicznych s¹ urz¹dzenia pobieraj¹ce stosunkowo du¿y pr¹d w krótkim czasie, takie jak przetwornice lamp b³yskowych w aparatach fotograficznych oraz przenoœne „wealkmany”, lub zabawki mechaniczne. Napiêcie znamionowe ogniw alkalicznych wynosi tak¿e 1,5 V i maleje do 1,0 V przy ca³kowitym roz³adowaniu. Wartoœæ napiêcia zmienia siê nieznacznie w okresie eksploatacji ogniwa. Cena ogniw alkalicznych jest znacznie wy¿sza od ceny ogniw cynkowo-wêglowych, dlatego te¿ nie op³aca siê ich u¿ywaæ do urz¹dzeñ o niewielkim poborze pr¹du np. œciennych zegarów. W pilotach telewizyjnych ekonomia zakupu jest zbli¿ona do obydwu typów ogniw.

Ogniwa tlenkowo-srebrowe Ogniwo tlenkowo srebrowe tak¿e posiada elektrolit o odczynie zasadowym. Biegun ujemny ogniwa wykonany jest z cynku, zaœ biegun dodatni z tlenku srebra. Ze wzglêdu na srebro zawarte w ogniwie jego cena jest doœæ wysoka. Wielk¹ zalet¹ ogniwa tlenkowo-srebrowego jest du¿a sta³oœæ napiêcia w funkcji roz³adowania, oraz du¿a pojemnoœæ, prawie dwukrotnie wiêksza od ogniwa alkalicznego. Stabilnoœæ napiêcie sprawia, ¿e ogniwa tego typu s¹ stosowane w urz¹dzeniach pobieraj¹cych niewielki pr¹d, a pracuj¹cych bardzo d³ugo. S¹ one spotykane w zegarkach narêcznych, kalkulatorach oraz w aparatach fotograficznych i kamerach, gdzie s³u¿¹ do podtrzymania wewnêtrznej pamiêci. Napiêcie znamionowe ogniwa tlenkowo-srebrowego wynosi 1,5 V i gwa³townie spada po jego wy³adowaniu siê. Przyjmuje siê, ¿e ogniwo jest wy³adowane gdy napiêcie na jego zaciskach jest ni¿sze ni¿ 1,3 V. Produkowane s¹ te¿ „oszczêdne” wersje ogniw tego typu w których zastosowano inne materia³y, lecz nie posiadaj¹ one tak du¿ej stabilnoœci napiêcia i w zwi¹zku z tym nie mog¹ byæ u¿ywane w urz¹dzeniach wra¿liwych na zmiany napiêcia zasilaj¹cego.

Prosty tester akumulatorków

Ogniwa rtêciowe Kolejny typ ogniw tak¿e posiada elektrolit zasadowy, którym jest wodny roztwór wodorotlenku potasu tak samo jak w ogniwach alkalicznych. Inne s¹ natomiast materia³y z których wykonane s¹ elektrody. Elektrodê ujemn¹ tworzy cynk, a elektrodê dodatni¹ rtêæ. Napiêcie znamonowe ogniw rtêciowych wynosi 1,35 V, a w niektórych wykonaniach 1,4 V. Podobnie jak ogniwa tlenkowo-srebrowe charakteryzuj¹ siê one du¿¹ sta³oœci¹ napiêcia w funkcji roz³adowania. Ogniwo roz³adowane ma napiêcie mniejsze od 1,0 V. Zakres zastosowañ ogniw rtêciowych jest podobny do ogniw tlenkowo-srebrowych. Z tym zastrze¿eniem, ¿e ze wzglêdu na mniejsze napiêcie nie wszêdzie mo¿na zast¹piæ ogniwo tlenkowo-srebrowe ogniwem rtêciowym. Ogniwa rtêciowe s¹ jednak tañsze od ogniw tlenkowo-srebrowych st¹d mo¿na je spotkaæ czêœciej.

Ogniwa litowe Ogniwa tego typu wykonywane s¹ w wielu odmianach st¹d te¿ zastosowane w nich materia³y s¹ ró¿ne. Cech¹ wspóln¹ jest anoda do które produkcji u¿ywany jest lit. W zwi¹zku z ró¿nymi materia³ami zastosowanymi do produkcji tych ogniw ró¿ne s¹ tak¿e napiêcia znamionowe. Dla ogniw litowych napiêcie znamionowe wynosi 3,0 V, a dla ogniw chlorkowo-jonowych 3,6 V. Tak¿e charakterystyki napiêcia w funkcji roz³adowania s¹ ró¿ne. Zastosowania tego typu ogniw s¹ doœæ szerokie, miêdzy innymi na dwukrotnie wiêksze napiêcie nominalne. Mo¿na je spotkaæ w klakulatorach, aparatach fotograficznych, kamerach, p³ytach g³ównych komputerów gdzie s³u¿¹ do podtrzymania zawartoœci pamiêci. Czêsto s¹ tak¿e stosowane w systemach alarmowych. Zalet¹ ogniw litowych jest doœæ du¿a pojemnoœæ porównywalna z pojemnoœci¹ ogniw alkalicznych i du¿a niezawodnoœæ. Czynnikiem wyró¿niaj¹cym ogniwa litowe jest zdolnoœæ do pracy w bardzo szerokim zakresie temperatur, który tak¿e zale¿y od typu zastosowanych do budowy ogniwa materia³ów. Ostatnio produkowane s¹ tak¿e akumulatory litowo-jonowe. Ogniwa cynkowo-powietrzne Ten rodzaj ogniw okreœlany jest jako ekologiczne, czyli nie dostarczaj¹ce toksycznych odpadów do œrodowiska po ich

1/2001

wykorzystaniu. Ogniwo to dzia³a w oparciu o katalityczne utlenianie cynku tlenem atmosferycznym. Fabrycznie nowe ogniwo jest zapakowane hermetycznie i w takim stanie mo¿e byæ przechowywane przez okres nawet do czterech lat. Natomiast po otwarciu musi byæ ono zu¿yte w czasie nie przekraczaj¹cym 3-4 miesiêcy. Nawet nieca³kowite wy³adowanie ogniwa powoduje, ¿e po okresie „¿ywotnoœci” traci ono swoje w³aœciwoœci. Nominalne napiêcie ogniwa ma wartoœæ 1,4 V lecz podczas roz³adowywania napiêcie spada do 1,3÷1,2 V i utrzymuje siê na tym poziomie przez ca³y okres eksploatacji ogniwa. Pojemnoœæ ogniw tego typu jest najwiêksza ze wszystkich opisanych wczeœniej typów. Niestety ogniwa cynkowo-powietrzne posiadaj¹ szereg wad. Pierwsz¹ z nich jest krótki okres eksploatacji (mimo du¿ej pojemnoœci). Drug¹ wad¹ jest silne ograniczenie pobieranego z nich pr¹du, po przekroczeniu wartoœci maksymalnej pr¹du pobieranego z ogniwa napiêcie na jego zaciskach bardzo szybko spada. Kolejnym niekorzystnym czynnikiem wp³ywaj¹cym na pracê tego typu ogniw jest wilgotnoœæ wzglêdna powietrza oraz zawartoœæ w nim dwutlenku wêgla. Wszystkie te czynniki sprawiaj¹, ¿e ogniwa te nie zyska³y na razie wiêkszej popularnoœci. Charakterystyki ró¿nego rodzaju ogniw pierwotnych przedstawiono na rysunku 1. Wykres odzwierciedla napiêcie na zaciskach ogniwa w funkcji czasu pracy przy œrednim pr¹dzie wy³adowania. Oczywiœcie wykres ten odnosi siê do ogniw o jednakowych gabarytach. Ogniwo cynkowo wêglowe w rozmiarze R20 bêdzie mia³o wiêksz¹ pojemnoœæ od ogniwa alkalicznego LR6.

Uwagi ogólne Wszystkie typy ogniw zarówno pierwotnych jak i wtórnych zawieraj¹ w swoim wnêtrzu wiele substancji szkodliwych i toksycznych. Dlatego te¿ nie wolno prowadziæ eksperymentów polegaj¹cych na rozbieraniu hermetycznych obudów i maj¹cych na celu zbadanie zawartoœci. Zu¿yte ogniwa nie mog¹ byæ wyrzucane do pojemników z odpadkami domowymi. Niestety w naszym kraju jest to norm¹. Zu¿yte ogniwa musz¹ byæ oddawane do sklepów prowadz¹cych sprzeda¿, sk¹d powinny trafiæ do utylizacji. Jak pokazuje codzienna praktyka bardzo rzadko mo¿na spotkaæ w naszych sklepach pojemniki na zu¿yte ogniwa. W œrodkach masowego przekazu wiele uwagi poœwiêca siê na propagowanie ekologicznych samochodów, natomiast nie uczula siê rodaków o szkodliwoœci wyrzucanych ogniw. Drugim istotnym niebezpieczeñstwem jest zwarcie elektrod ogniwa. Dotyczy to zw³aszcza akumulatorów. Zwarcie zacisków na³adowanego akumulatora lub ogniwa mo¿e doprowadziæ do zagotowania siê elektrolitu i eksplozji. Co prawda ogniwa posiadaj¹ „bezpieczniki” chroni¹ce przed rozerwaniem obudowy, lecz wrz¹cy elektrolit mo¿e powa¿nie poparzyæ skórê lub nawet uszkodziæ oczy. Zatem warto zwróciæ uwagê na to czy dostêpu do ogniw nie maj¹ ma³e dzieci, które nieœwiadomie mog¹ doprowadziæ do nieszczêœcia. Sprawdzanie stopnia wy³adowania ogniw przy pomocy woltomierza jest doœæ k³opotliwe. Dlatego te¿ przedstawiamy uk³ad prostego testera pozwalaj¹cego doœæ miarodajnie oceniæ stopieñ przydatnoœci ogniwa do dalszej eksploatacji. W przy-

W£2

R7 2,0k

TEST2

R3 56k

R5 30k 3

D1 2,5V

TESTOWANY AKUMULATOR

12

2

P1 10k

8 1

A

5

R2 22W

BAT 6V lub 9V –

4

+ R1 5,6W

6

P2 10k

B

7

R8 240W ZIEL

LM358

1,2V W£1 TEST1

R4 33k

+

R9 240W

R6 33k

–

Rys. 2 Schemat ideowy testera ogniw

CZERW

Elektroakustyka

1/2001 Uwy

czerwony

¿ó³ty

zielony

US1A US1B 0

UP1

UP2

U

Rys. 3 Stany wyjœciowe komparatorów w funkcji napiêcia wejœciowego

padku akumulatora mo¿na stwierdziæ czy zachodzi koniecznoœæ jego na³adowania. Schemat testera przedstawiony zosta³ na rysunku 1. Do sygnalizacji stanu ogniwa s³u¿y dwukolorowa dioda LED D1. Zielony kolor œwiecenia diody sygnalizuje pe³ne lub prawie pe³ne na³adowanie ogniwa. Kolor ¿ó³ty (kiedy œwiec¹ dwie diody równoczeœnie) oznacza czêœciowe roz³adowanie ogniwa, które mo¿na jednak eksploatowaæ w dalszym ci¹gu. Kolor czerwony natomiast informuje, ¿e ogniwo jest w zupe³noœci roz³adowane i nie nadaje siê do dalszej eksploatacji. Ze wzglêdu na charakterystykê napiêciow¹ ogniw w funkcji pr¹du roz³adowania test jest wykonywany przy wstêpnym obci¹¿eniu ogniwa. Dla mniejszych ogniw typu R6, AA i AAA pr¹d pobierany z ogniwa podczas testu ma wartoœæ ok. 60 mA. Obci¹¿eniem dla ogniwa jest w tym przypadku rezystor R2. Ogniwa o wiêkszej pojemnoœci obci¹¿a siê rezystorem R1, który zapewnia pobór pr¹du rzêdu 300 mA. Rezystor ten w³¹czany jest prze³¹cznikiem W£1. Nie mo¿na tu stosowaæ mikrow³¹cznika, gdy¿ nie posiada on takiej wytrzyma³oœci pr¹dowej, zadzia³a najwy¿ej kilka razy i uszkodzi siê.

Napiêcie z zacisków obci¹¿onego ogniwa doprowadzone jest do dwóch komparatorów US1, które wykonano przy wykorzystaniu popularnego wzmacniacza operacyjnego LM 358, mog¹cego pracowaæ z pojedynczym i równoczeœnie niskim napiêciem zasilania. Napiêcie referencyjne dla obu komparatorów jest dostarczane przez dwa regulowane dzielniki. Oba dzielniki zasilane s¹ z pomocniczego, parametrycznego stabilizatora napiêcia w sk³ad którego wchodzi rezystor R7 i dioda Zenera D1. Dziêki temu osi¹gniêto stabilnoœæ progów przy zasilaniu uk³adu z baterii która jak wiadomo zmienia swoje napiêcie w czasie roz³adowywania. Natomiast sam wzmacniacz zasilany jest bezpoœrednio z miniaturowej baterii 6 V. Ewentualny spadek napiêcia zasilaj¹cego wzmacniacz nie ma w takim uk³adzie wp³ywu na dok³adnoœæ pomiaru testowanego ogniwa. Progi komparacji s¹ ró¿ne dla ró¿nych typów ogniw. Zestawienie odpowiednich wartoœci podaje Tabela 1. Generalnie mo¿na wybraæ progi poœrednie. W takim przypadku zostan¹ tylko dwie wersje, jedna dla ogniw pierwotnych a druga dla akumulatorów. Tabela 1 – Wartoœci napiêæ komparatorów dla ró¿nych typów ogniw

Typ ogniwa cynkowo-wêglowe

U P1

U P2

[V]

[V]

0,95

1,15

alkaliczne

1,00

1,20

Ni-Cd

1,05

1,28

Ni-MHi

1,00

1,28

Pomiary parametrów g³oœników Czytelnicy zasygnalizowali nam, ¿e czasami przy projektowaniu obudów staj¹ wobec g³oœników bez fabrycznych parametrów. Dotyczy to zw³aszcza tañszych g³oœników jakie mo¿na zdobyæ na naszym rynku. Podajemy sposób na pomiary i obliczenie parametrów Thiele-Small’a.

Uk³ad pomiarowy Parametry g³oœnika mo¿na obliczyæ dokonuj¹c pomiarów czêstotliwoœci rezonansowej oraz modu³u impedancji w charakterystycznych punktach, dla g³oœnika w otwartej przestrzeni i nastêpnie po

umieszczeniu go w obudowie zamkniêtej o znanej objêtoœci. Do zbudowania uk³adu pomiarowego niezbêdny bêdzie generator m.cz. (sinusoidalny) o zakresie czêstotliwoœci co najmniej od 10 do 500 Hz, dobrej sta³oœci amplitudy i ma³ych zniekszta³ceniach nieliniowych (<1%). Nale¿y sprawdziæ skalowanie generatora przez pomiary czêstotliwoœci sygna³u wyjœciowego. Ewentualnie wzbogaciæ uk³ad o cyfrowy miernik czêstotliwoœci. Kolejnym przyrz¹dem pomiarowym bêdzie miliwoltomierz pr¹du zmiennego (najlepiej True RMS) – w ostatecznoœci multimetr. Osobiœcie poleca³bym tu miernik wskazówkowy poniewa¿ widaæ

13

Wartoœci napiêæ progowych komparatorów ustawia siê przy pomocy potencjometrów P1 i P2, mierz¹c napiêcie na ich suwakach wzglêdem masy uk³adu (minusa baterii zasilaj¹cej). W czasie gdy napiêcie wejœciowe z testowanego ogniwa jest ni¿sze od progu U P1 œwieci siê tylko dioda czerwona czemu odpowiada wysoki stan na wyjœciu komparatora US1A. Napiêcie zawarte pomiêdzy progami U P1 i U P2 powoduje zapalenie obu diod, co daje w efekcie ¿ó³ty kolor œwiecenia. W tej sytuacji wyjœcia obu komparatorów s¹ w stanie wysokim. Natomiast napiêcie wy¿sze od progu U P2 wywo³uje œwiecenie tylko zielonej diody. Odpowiednie stany wyjœæ komparatorów s¹ przedstawione na rysunku 3. Je¿eli zakres regulacji napiêæ progowych potencjometrami P1 i P2 bêdzie niewystarczaj¹cy nale¿y zmieniæ nieco wartoœæ rezystorów R3 i R5. Przy czym je¿eli napiêcia bêd¹ zbyt ma³e nale¿y zmniejszyæ wartoœæ odpowiedniego rezystora. Natomiast przy zbyt du¿ym napiêciu wartoœæ rezystora trzeba zwiêkszyæ. Uk³ad jest na tyle prosty, ¿e mo¿na go zmontowaæ na niewielkiej uniwersalnej p³ytce drukowanej. W³¹czniki W£1 i W£2 tak¿e s¹ montowane na p³ytce. Jako zacisk do zamocowania ogniwa mo¿e pos³u¿yæ pojemniczek na jedn¹ bateriê, jaki mo¿na dostaæ w sklepach elektronicznych za jedyn¹ z³otówkê. Yród³em zasilania mo¿e byæ niewielka bateria 6 V lub 9 V, która wystarczy na lata pracy testera.

à Jacek Kubacki

na nim lepiej tendencje zmian przy przestrajaniu generatora. Elementy uk³adu pomiarowego to rezystor 1 kW /0,25 W oraz w miarê precyzyjny rezystor 8 W o mocy 0,5 W. Dla u³atwienia pomiarów wskazany jest prze³¹cznik dwupozycyjny. Schemat uk³adu prezentuje rys. 1. Zadaniem rezystora 1 kW jest wymuszenie wielkoœci pr¹du przep³ywaj¹cego najpierw przez rezystor 8 W (kalibracja) 1k

K

We (generator m.cz.)

P

P1 G£ 8W

mV AC

Rys. 1 Uk³ad do pomiaru modu³u impedancji g³oœnika

14

Pomiary parametrów g³oœników

a póŸniej przez impedancjê cewki g³oœnika (pomiar). Jeœli wartoœæ pr¹du wyniesie 1 mA, to 1 mV napiêcia bêdzie odpowiada³ 1 W impedancji. Wskazania miliwoltomierza AC mo¿emy traktowaæ wtedy jako modu³ impedancji wyra¿ony w W (1 mV – 1 W). Pewn¹ trudnoœæ mo¿e stanowiæ zdobycie szczelnej obudowy zamkniêtej o znanej objêtoœci np. 20÷30 dcm3 (litrów). Tym bardziej, ¿e musi byæ dostosowana do zamocowania g³oœnika. Mo¿na tu pos³u¿yæ siê p³yt¹ poœredni¹ – szczegó³y mechaniczne pozostawiam inwencji czytelników. Uk³ad pomiarowy, jeœli ma s³u¿yæ w przysz³oœci proponujê zamontowaæ w obudowie wraz z prze³¹cznikiem i zaciskami do pod³¹czenia generatora, miliwoltomierza i badanego g³oœnika. Dodatkowo bêdzie jeszcze potrzebny multimetr lub miernik rezystancji do pomiaru rezystancji cewki g³oœnika dla pr¹du sta³ego. Rezystancja ta bêdzie traktowana jako czêœæ rzeczywista impedancji g³oœnika. Oznaczymy j¹ jako Ro.

Kolejnoœæ pomiarów i obliczenia 1.Zaczynamy od kalibracji uk³adu pomiarowego. W³¹czamy generator, miliwoltomierz AC i pod³¹czamy uk³ad pomiarowy do generatora. Miliwoltomierzem mierzymy napiêcie na rezystorze 8 W. Regulujemy napiêcie wyjœciowe generatora aby uzyskaæ wskazanie 8 mV. Mo¿na sprawdziæ, czy wskazania te nie ulegaj¹ zmianie przy przestrajaniu generatora w zakresie 10÷200 Hz. 2.Zmierzyæ rezystancjê cewki g³oœnika dla pr¹du sta³ego (Ro) i zapisaæ jej wartoœæ. 3. Nie zmieniaj¹c napiêcia wyjœciowego z generatora, zast¹piæ rezystor 8 W badanym g³oœnikiem umieszczonym w otwartej przestrzeni. Zmieniaj¹c czêstotliwoœæ generatora uzyskaæ maksimum wskazañ miliwoltomierza. W ten sposób znaleŸliœmy czêstotliwoœæ rezonansow¹ g³oœnika w otwartej przestrzeni Fs. Zapisaæ czêstotliwoœæ Fs oraz odpowiadaj¹c¹ jej rezystancjê jako Rs. Tak na marginesie to impedancja g³oœnika dla rezonansu ma charakter rzeczywisty (rezystancyjny). 4.Obliczyæ stosunek Rs/Ro, który oznaczymy jako s. Nastêpnie obliczymy impedancjê pomiarow¹ Rp korzystaj¹c z nastêpuj¹cego wzoru:

5.ZnaleŸæ dwie czêstotliwoœci po obu stronach czêstotliwoœci Fs, dla których impedancja osi¹ga wartoœæ Rp. Zapisaæ te czêstotliwoœci jako f1 i f2. 6.Zamocowaæ g³oœnik do œcianki obudowy i wykonaæ te same pomiary oraz zapisaæ ich wyniki. Czêstotliwoœæ rezonansow¹ oznaczymy teraz jako Fc. Objêtoœæ obudowy oznaczymy jako Vb. Od dok³adnoœci z jak¹ okreœlimy objêtoœæ obudowy bêdzie zale¿a³a dok³adnoœæ obliczenia objêtoœci zastêpczej Vas. 7.Teraz kalkulator w d³oñ i przystêpujemy do liczenia parametrów g³oœnika wg podanych ni¿ej wzorów:

Przyk³ad obliczeñ Dane: w powietrzu Ro = 6,5 W Fs = 32 Hz Rs = 42 W f1 = 22 Hz f2 = 45 Hz w obudowie Vb = 18 l Fc = 80 Hz Rc = 53 W f1 = 68 Hz f2 = 92 Hz obliczenia:

– dobroæ mechaniczna Qms s -1

Qes =

s=

42 = 6 ,46 6 ,5

– dobroæ elektryczna Qms× Qes Qts = Qms + Qes

– dobroæ wypadkowa æ Qtc 2 ö ÷ Vas = Vb× ç ç 2 - 1÷ è Qts ø

32 × 2 ,54 32 × 6 ,46 = = 45 - 22 23

Qms = =

81,3 = 3 ,53 23

Qes =

3 ,53 3 ,53 = = 0 ,65 6 ,46 -1 5 ,46

Qts =

3 ,53 × 0 ,65 2 ,29 = = 0 ,55 3 ,53 + 0 ,65 4 ,18

– objêtoœæ zastêpcza Fs

– czêstotliwoœæ rezonansowa (zmierzona). Dla przyzwoitoœci podam jednak wzory dla obliczenia parametrów g³oœnika w obudowie. Wyjœciowymi bêd¹ wyniki pomiarów: Fc, Rc (odpowiednik Rs), f2, f1. c=

Rc Ro

c=

53 = 8 ,15 6 ,5

Qmc = =

Qec =

9 ,52 9 ,52 = = 1,33 8 ,15 - 1 7 ,15

Qtc =

9 ,52 ×1,33 12,67 = = 117 , 9 ,52 + 1,33 10 ,85

– pos³u¿y do zmierzenia f1 i f2 dla g³oœnika w obudowie, Qmc =

Fc × c f 2- f 1

– dobroæ mechaniczna w obudowie, Qec =

Qmc c -1

80 × 8 ,15 80 × 2 ,86 = = 92 - 68 24

228,44 = 9 ,52 24

Rp = Ro c

2 æ 117 ö æ1,36 ö , ÷ ç -1÷= Vas = 18 ×ç ç 2 -1÷= 18 × è 0 ,3 ø è 0 ,55 ø

= 18 ×( 4 ,5 -1) = 18 × 3 ,5 = 63 l

– dobroæ elektryczna w obudowie, Qtc =

Rp = Ro s

Fs s f 2- f 1

Qms =

1/2001

Qmc× Qec Qmc + Qec

– dobroæ wypadkowa w obudowie.

Ile to trzeba siê namêczyæ, ¿eby uzyskaæ dobre basy.

à R.K.

Elektronika domowa

1/2001

15

Œwiec¹cy numerek policyjny Zgodnie z obowi¹zuj¹cymi przepisami ka¿dy dom powinien posiadaæ numer, który jest podœwietlany w nocy. Numer ten nazywany jest numerkiem policyjnym. Artyku³ przedstawia opis jak wykonaæ taki numerek, który dziêki temu ¿e miga jest ³atwy do zauwa¿enia. Dostêpne i tanie elementy to wielka zaleta tego prostego uk³adu, który mo¿e wykonaæ pocz¹tkuj¹cy elektronik. Do wyjœæ rejestru pod³¹czone zosta³y Ÿród³a pr¹dowe sk³adaj¹ce siê z tranzystorów T2÷T9. Zasada dzia³ania tego najprostszego Ÿróde³ka polega na stabilizacji pr¹du p³yn¹cego przez rezystor. W uk³adzie tym napiêcie bazy tranzystora T2 stabilizowane jest przez dwie szeregowo po³¹czone diody DX na poziomie ok. 1,2 V. Pr¹d p³yn¹cy przez rezystor R8 nie mo¿e wywo³aæ na nim wiêkszego spadku napiêcia ni¿ 0,6 V. Drugie 0,6 V odk³ada siê na z³¹czu baza emiter tranzystora. Nadmierny wzrost pr¹du powoduje powstanie wiêkszego spadku napiêcia i zmniejszenie wysterowania tranzystora prowadz¹ce do zmniejszenia pr¹du. Czyli uk³ad ten stabilizuje pr¹d. Dobieraj¹c wartoœæ rezystora

Sercem uk³adu jest generator taktuj¹cy z klasycznym uk³adem tajmera 555 (US1). Czêstotliwoœæ generatora mo¿na regulowaæ potencjometrem P1 w zakresie od 0,6 1,2 Hz. Generator dostarcza impulsy do szeregowego rejestru przesuwnego US2. Jest to taki rodzaj uk³adu cyfrowego, w którym ka¿dy kolejny takt sygna³u zegarowego przepisuje dane z wejœcia DATA na kolejne wyjœcia rejestru Q1, Q2 itd.. W zastosowanym uk³adzie CD 4015 po³¹czono szeregowo dwa zawarte w kostce rejestry czterobitowe, tworz¹c w ten sposób rejestr oœmiobitowy. Po³¹czenie szeregowe rejestrów polega na po³¹czeniu wyjœcia ostatniego bitu rejestru Q4B z wejœciem DATA A (nó¿ki 2i 7 US2.

Numerek policyjny zaprojektowa³em zupe³nie przypadkowo bawi¹c siê z synem w ró¿ne proste uk³adziki elektroniczne, które mo¿na z³o¿yæ w godzinê na p³ytce uniwersalnej. Ca³a zabawa zaczê³a siê od prostej linijki œwietlnej zapalaj¹cej kolejne diody. Po dalszym uzupe³nieniu uk³adu mo¿na by³o zapalaæ ju¿ ca³e ³añcuchy diod i to na dwa sposoby. Kolejnym etapem by³o dobudowania w³¹cznika zmierzchowego. W ten to prosty sposób podczas niew¹tpliwie zabawy dydaktycznej powsta³o ca³kiem ciekawe urz¹dzenie, którym chcia³bym podzieliæ siê z Czytelnikami Praktycznego Elektronika. Samo praktyczne zastosowanie zosta³o wymyœlone na samym koñcu tej zabawy.

iloϾ diod w szeregu maksymalnie 14 diod 7 DATA A 9 CLKA Q1B 1 CLKB Q2B 6 RA Q3B 14 RB Q4B 16

P1 100k R1 22k

8

4

7

R2 47k

R3 22k

US1 555

Q1A

3

15 DATA B

Q2A Q3A

6

Q4A

Z 2

1

R7

13 12

10k

11 2

US2 CD4015

5

C1 10mF

R27

R25 1k

1M

2

DX

R22 36W

R31 15W

R6 100k R29 47k

US3 TL082

1

8 BC 547B

1N4148

8 US3A

T9

DX

47k

D1 1N4148

3

R24 1M

R8 36W

DX

R4

R5* 4,7k

R23* 100k

DX

R21

10

10k

P2 100k

7

US3B

R32 1M

D2

6

1N4148

5

4

FR 1M

C3 10mF

R28

R26 22k

R30 100k

C4 10mF

1M +

PR1 GB008

US4 +15V

C5 22mF

LM 78L15

TR1

B1 100mA

Vin +31V

C6 47n

DÓ£

BC 547B

3

8

T1 BC 547B

1

4

5

C2 47n

T2

~220V C7 470mF /35V

Rys. 1 Schemat policyjnego numerka

TS4/019

GÓRA

Numerek policyjny

16

CLK A CLK B Q1B

Q2B

Q3B

Q4B

Q1A

Q2A

Q3A

Q4A t=R32·C4 C4

nozka 7 US3B

CLK A CLK B Q1B

Q2B

Q3B

Q4B

Q1A

Q2A

Q3A

Q4A t=R32·C4 C4

DATA B

Rys. 2 Harmonogramy czasowe pracy uk³adu

1/2001

Numerek policyjny

1/2001

Rys. 3 Zapalanie cyfr dla dwóch ró¿nych rodzajów pracy

R8 mo¿na wybraæ ¿¹dan¹ wartoœæ pr¹du. Dla rezystora o podanej na schemacie przez rezystor p³ynie pr¹d ok. 16 mA. Pod³¹czaj¹c pomiêdzy kolektor tranzystora a plus zasilania diodê LED wywo³a siê jej zapalenie. Gdy pod³¹czy siê kilka diod szeregowo bêd¹ one œwieci³y tak samo jasno jak jedna, gdy¿ wartoœæ pr¹du nie ulegnie zmianie. Pozosta³y spadek napiêcia od³o¿y siê na tranzystorze T2. W uk³adzie jest osiem Ÿróde³ pr¹dowych, a ka¿de pod³¹czone jest do jednego wyjœcia rejestru. Je¿eli wszystkie wyjœcia rejestru s¹ w stanie niskim nie œwieci siê ¿adna dioda. Wraz z pierwszym taktem generatora na pierwsze wyjœcie rejestru Q1B zostanie

wpisana jedynka, gdy¿ wejœcie rejestru DATA B jest po³¹czone z plusem zasilania (zworka Z rozwarta). Kolejny takt generatora spowoduje przepisanie jedynki z pierwszego wejœcia na drugie. Natomiast na wejœcie pierwsze zostanie wpisana kolejna jedynka z wejœcia DATA B. Ca³y cykl bêdzie trwa³ a¿ do chwili zape³nienia ca³ego rejestru jedynkami. Mo¿na to zobaczyæ na rysunku 2, na górnym wykresie. W chwili gdy ca³y rejestr zape³ni siê Jedynka na wyjœciu Q4A spowoduje ³adowanie siê kondensatora C4 przez rezystor R32, co trwa ok. 10 sekund. Przez ca³y czas ³adowania siê kondensatora wszystkie diody bêd¹ siê œwieci³y.

Po na³adowaniu siê kondensatora wzmacniacz US3B ustawia na swoim wyjœciu jedynkê, która przez rezystor R5 dociera do wejœcia zeruj¹cego rejestru. W ten sposób skasowaniu ulegnie zawartoœæ wszystkich wyjœæ. Kondensator C4 mo¿e teraz szybko siê roz³adowaæ przez diodê D2 i rezystor R31. W ten sposób ca³y cykl siê powtarza. Uk³ad posiada w³¹cznik zmierzchowy w³¹czaj¹cy diody po zapadniêciu zmroku. Elementem œwiat³oczu³ym jest tu fotorezystor FR1. Rezystancja jego jest du¿a w ciemnoœci a maleje wraz ze wzrostem naœwietlenia. Zatem im ciemniej na dworze tym wy¿sze napiêcie bêdzie na fotorezystorze. Napiêcie z fotorezystora doprowadzane jest przez uk³ad ca³kuj¹cy R24, C3 do komparatora US3A. Zadaniem uk³adu ca³kuj¹cego jest wyeliminowanie krótkotrwa³ych zmian rezystancji fotorezystora przez niespodziewane b³yski œwiat³a w nocy np. b³yskawice, lub reflektory samochodów. Komparator w dzieñ wystawia na swoim wyjœciu jedynkê, która przez diodê D1 jest doprowadzona do wejœcia zeruj¹cego rejestru. Zatem w dzieñ diody nie bêd¹ œwieci³y siê. Próg ciemnoœci przy którym nastêpuje w³¹czenie diod mo¿na ustawiæ potencjometrem P2. Je¿eli zakres regulacji bêdzie zbyt ma³y nale¿y dobraæ wartoœæ rezystora R23*. Mo¿liwa jest jeszcze inna praca rejestru. Gdy zamontuje siê zworkê „Z” i wymontuje rezystor R5 po na³adowaniu siê kondensatora C4 diody nie zgasn¹, gdy¿ sygna³ z wyjœcia komparatora nie dotrze do

70mm 10

115mm

52mm 5mm

140mm

17

Rys. 4 Przyk³adowe kszta³ty cyfr i liter zbudowanych z diod

Numerek policyjny

+

ARTKELE 570

US1 US2 US3 US4 T1÷T9 D1÷D2 DX PR1 LED

– – – – – – – – –

NE 555 CD 4015 TL 082 LM 78L15 BC 547B 1N4148 1N4148 16 szt. GB 008 1 A/100 V diody LED, patrz opis w tekœcie

2

T2

3

T3

4

T4

5

T5

6

T6

7

T7

8

T8

T9

R21

R22

R19

R20

R17

R18

R15

R16

R13

R14

R11

R9

R10

R7

R8

PR1

R12

DX

100mA

B1

DX

–

+

R32

FR

US4 C7

C5

R30

US3

C4

R6

R5

78L12

R29

TL 082

US1 R4

R28

R27

D1

P2

R24

R26

TS4/019

220V

C2

R3

ARTKELE 570

D2 R31

C1

Z

C6

DX

R1

US2 T1

DX P1

DX

R25

DX

R2

DX

CD4015

DX

R23

Rys. 5 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

Rezystory R31 R8, R10, R12, R14, R16, R18, R20, R22 R25 R5*

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

1

555

wejœcia zeruj¹cego rejestru. Natomiast jedynka na wyjœciu komparatora spowoduje w³¹czenie tranzystora T1 i zwarcie wejœcia DATA B z mas¹. Wtedy ka¿dy kolejny takt generatora bêdzie wpisywa³ zero na kolejne wyjœcie rejestru. Efektem tego bêdzie wygaszanie kolejnych diod pod³¹czonych do wyjœæ uk³adu. Na rysunku 3 przedstawiono fazy zapalania diod. Pierwszy z opisanych cykli zapala cyfrê 2, a drugi cyfrê 3. Diody zapalaj¹ siê kolejnymi wierszami po dwa wiersze na raz. Kszta³ty wszystkich dziesiêciu cyfr i czterech liter u³o¿onych z diod przedstawiono na rysunku 4. Odpowiedni¹ cyfrê mo¿na powiêkszyæ na kserokopiarce do takiej wielkoœci aby wysokoœæ cyfry wynosi³a 11,5 cm. Nastêpnie rysunek ten przyk³ada siê do p³yty pilœniowej i wierci w niej otwory wiert³em o œrednicy 5 mm. Tak przygotowan¹ p³ytê nale¿y pomalowaæ czarn¹ farb¹ z obu stron co zabezpieczy j¹ przed wp³ywem wilgoci. We wszystkie otwory wciska siê od spodu diody. W ka¿dej parze wierszy diody ³¹czy siê szeregowo wykorzystuj¹c ich nó¿ki. Anody wszystkich wierszy ³¹czy siê razem i przewodem doprowadza do punktu „+” na p³ytce drukowanej. Natomiast katody kolejnych wierszy nale¿y doprowadziæ przewodami do punktów ponumerowanych od 1 do 8. Diody dolnych dwóch wierszy ³¹czy siê z punktem numer 1, a katody górnych dwóch wierszy z punktem numer 8. Je¿eli wszystko zosta³o zamontowane zgodnie ze schematem uk³ad powinien „ruszyæ” bez ¿adnych problemów. Mo¿na tylko ustawiæ szybkoœæ zapalania siê kolejnych wierszy diod za poœrednictwem potencjometru P1 oraz ustawiæ próg w³¹czania numerka o zmierzchu przy pomocy potencjometru P2. ¯yczê mi³ej zabawy.

1/2001

220V/AC

18

R7, R9, R11, R13, R15, R17, R19, R21 R1, R3, R26 R2, R4, R29 R23*

– 15 W/0,125 W

R6, R30 P1, P2

W/0,125 W – 100 kW W TVP 1232 – 100 kW

Kondensatory

– 36 W/0,125 W W/0,125 W – 1 kW W/0,125 W – 4,7 kW patrz opis w tekœcie

W/0,125 W – 10 kW

C2, C6 – 47 nF/50 V ceramiczny C1, C3, C4 – 10 mF/25 V C5 – 22 mF/25 V C7 – 470 mF/35 V

Kondensatory TR1 FR

– TS 4/019 W – fotorezystor 1 MW W patrz opis w tekœcie) (100 kW B1 – WTAT 250/100 mA RX – patrz opis w tekœcie p³ytka drukowana numer 570

W/0,125 W – 22 kW W/0,125 W – 47 kW W/0,125 W – 100 kW patrz opis w tekœcie

R24, R27, W/0,125 W R28, R32 – 1 MW

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. P³ytki mo¿na zamawiaæ w redakcji PE. Cena: p³ytka numer 570 – 8,50 z³ + koszty wysy³ki (10 z³).

à Dariusz Tomsia

1/2001

Kupon zamówieñ na p³yty i prenumeratê

19

Prenumerata na rok 2001 Wszyscy Czytelnicy, którzy zdecydowali siê na wykupienie pre-

sowañ elektroniki. Opisy, aplikacje, urz¹dzenia, nietypowe roz-

numeraty Praktycznego Elektronika na ca³y rok 2001 czeka mi³a

wi¹zania, jeden styl.

niespodzianka. Wraz z drugim numerem pisma otrzymaj¹ prezent w postaci srebrnego kr¹¿ka zawieraj¹cego prawie 3000

Nie sprzedajemy darmowych programów, które mo¿na

stron z archiwalnych numerów PE z lat 1992 ÷ 1999!!! Na p³y-

œci¹gn¹æ z Internetu lub przegraæ od kolegi.

cie CD PE2 znajdzie siê równie¿ baza artyku³ów PE i p³ytek dru-

Nasza p³yta jest jedyna w swoim rodzaju, nie kupisz jej

kowanych. Na nowej p³ycie jest inny mechanizm wyszukiwania

w ¿adnym innym miejscu.

artyku³ów i p³ytek. Mo¿na tam bêdzie znaleŸæ tak¿e gotowe wydruki p³ytek wycofanych ze sprzeda¿y wysy³kowej.

!!! prawie 3000 stron PE w 2001 roku!!!

Na p³ycie znajduje siê te¿ bogato ilustrowana w kolorze ksi¹¿ka poœwiêcona zestawom g³oœnikowym. Ksi¹¿ka ta nie

Cena jednego egzemplarza PE w prenumeracie na II, III, IV

bêdzie dostêpna w druku.

kwarta³ 2001 roku wynosi 5,80 z³. Za 3 kwarta³y nale¿y wiêc za-

Dla wszystkich melomanów przygotowano zestaw sygna-

p³aciæ tylko 52,20 z³.

³ów testowych przy pomocy których mo¿na zbadaæ swój

Wszyscy prenumeratorzy zyskuj¹ !!!

sprzêt elektroakustyczny. Sygna³y nagrane s¹ w formacie

W roku 2001 ka¿dy, kto zaprenumeruje Praktycznego Elektronika:

pozwalaj¹cym na bezpoœrednie odtwarzanie ich na dowol-

- otrzyma PE bezpoœrednio pod wskazany adres

nym sprzêcie muzycznym.

- otrzyma PE tak szybko jak to tylko mo¿liwe

Olbrzymie kompendium wiedzy w zakresie praktycznych zasto-

- cena jednego egzemplarza w prenumeracie jest sta³a.

Nie przegap!!! Taka okazja ju¿ siê nie powtórzy!!! 89 numerów PE w postaci elektronicznej na jednej p³ycie!!!

20

Kupon zamówieñ na p³yty i prenumeratê

1/2001 Wykaz dostêpnych numerów archiwalnych: 1992 3

4,00 z³

1995 8, 11, 12

4,00 z³

1996 4, 7÷9, 12

4,00 z³

1997 1÷11

4,00 z³

1999 3, 9

5,00 z³

2000 1÷4, 6÷12

5,80 z³

2001 1

5,80 z³

Ten kupon mo¿na wyci¹æ i wys³aæ faksem: fax (ca³¹ dobê) (068) 324-71-03.

Podzespo³y elektroniczne

1/2001

21

Katalog Praktycznego Elektronika Transoptory cz. 1 Tabela 1 – Tranzystor na wyjœciu; 1 – Anoda, 2 – Katoda, 3 – NC, 4 – Emiter, 5 – Kolektor, 6 – Baza;

Typ

V CE SAT

tr/tf typ

V CE

IF

Ic

4N27

[V] 0,5

[mA] 50

[mA] 2,0

4N28 4N38, A

0,5 1

50 20

2,0 4,0

V BR

VF

Obudowa

Ic

V CC

RL

min

max

IF

[ms] 1,2/1,3

[mA] 10

[V] 10

[W] 100

[V] 30

[V] 1,5

[mA] 10

c)

1,2/1,3 1,6/2,2

10 10

10 10

100 100

30 80

1,5 1,5

10 10

c) c)

4N25,a

0,5

50

2,0

1,2/1,3

10

10

100

30

1,5

10

c)

4N26 CNY 17-1

0,5 0,4

50 10

2,0 2,5

1,2/1,3 1,6/2,3

10 –

10 5

100 75

30 70

1,5 1,65

10 60

c) c)

CNY 17-2

0,4

10

2,5

1,6/2,3

–

5

75

70

1,65

60

c)

CNY 17-3

0,4

10

2,5

1,6/2,3

–

5

75

70

1,65

60

c)

MOC 8100 TIL 117

0,5 0,4

1 10

0,1 0,5

3,8/5,6 5/5

2 2

10 10

100 100

30 30

1,4 1,4

1 16

c) c)

TIL 126 4N35 4N36

0,4 0,3 0,3

10 10 10

1 0,5 0,5

2/2 3,2/4,7 3,2/4,7

2 2 2

10 10 10

100 100 100

30 30 30

1,4 1,5 1,5

10 10 10

c) c) c)

4N37

0,3

10

0,5

3,2/4,7

2

10

100

30

1,5

10

c)

H11AV1

0,4

20

2

5/4

2

10

100

70

1,5

10

c)

H11AV2

0,4

20

2

5/4

2

10

100

70

1,5

10

c)

Tabela 2 – Tranzystor bez wyprowadzonej bazy na wyjœciu; 1 – Anoda, 2 – Katoda, 3 – NC, 4 – Emiter, 5 – Kolektor, 6 – NC;

Typ

V CE SAT

tr/tf typ

V BR

VF

Obudowa

V CE

IF

Ic

Ic

V CC

RL

min

max

IF

MOC 8105

[V] 0,4

[mA] 5

[mA] 0,5

[ms] 3,2/4,7

[mA] 2

[V] 10

[W] 100

[V] 30

[V] 1,5

[mA] 10

a)

MOC 8111 MOC 8112 MOC 8113

0,4 0,4 0,4

10 10 10

0,5 0,5 0,5

3,2/4,7 3,2/4,7 3,2/4,7

2 2 2

10 10 10

100 100 100

30 30 30

1,5 1,5 1,5

10 10 10

a) a) a)

Tabela 3 – Wejœcie AC, Tranzystor na wyjœciu; 1 – Anoda LED, 2 – Katoda LED, 3 – NC, 4 – Emiter, 5 – Kolektor, 6 – Baza;

Typ

V CE SAT

tr/tf typ

V CE

IF

Ic

H11AA1

[V] 0,4

[mA] ±10

[mA] 0,5

H11AA4

0,4

±10

0,5

V BR

VF

Obudowa

Ic

V CC

RL

min

max

IF

[ms] –

[mA] –

[V] –

[W] –

[V] 30

[V] 1,5

[mA] ±10

d)

–

–

–

–

30

1,5

±10

d)

Tabela 4 Tranzystor Darlingtona na wyjœciu; 1 – Anoda, 2 – Katoda, 3 – NC, 4 – Emiter, 5 – Kolektor, 6 – Baza;

Typ

V CE SAT

tr/tf typ

V CE

IF

Ic

MOC 8030

[V] –

[mA] –

[mA] –

MOC 8020 MOC 8050 MOC 8021

– – –

– – –

– – –

V BR

VF

Obudowa

Ic

V CC

RL

min

max

IF

[ms] 1/2

[mA] –

[V] 50

[W] 100

[V] 80

[V] 2

[mA] 10

1/2 1/2 1/2

– – –

50 50 50

100 100 100

50 80 50

2 2 2

10 10 10

b) b)

Podzespo³y elektroniczne

22

1/2001

Tabela 5 – Triak na wyjœciu; a 1 – Anoda, 2 – Katoda, 3 – NC, 4 – G³ówne wyjœcie, 5 – Pod³o¿e, 6 – G³ówne wyjœcie;

Napiêcie

Pr¹d

Napiêcie

Napiêcie

dv/dt

blokowania

diody

w³¹czania

pracy

typ

min [V]

[mA]

max [V]

[V]

[V/ms]

MOC 3010

250

15

–

125

10

f)

MOC 3011

250

10

–

125

10

f)

MOC 3012

250

5

–

125

10

f)

MOC 3021

400

15

–

125/280

10

f)

MOC 3022

400

10

–

125/280

10

f)

MOC 3023

400

5

–

125/280

10

f)

MOC 3051

600

15

–

125/280

2000

f)

MOC 3052

600

10

–

125/280

2000

f)

MOC 3031

250

15

20

125

2000

g)

MOC 3032

250

10

20

125

2000

g)

MOC 3033

250

5

20

125

2000

g)

MOC 3041

400

15

20

125/280

2000

g)

MOC 3042

400

10

20

125/280

2000

g)

MOC 3043

400

5

20

125/280

2000

g)

MOC 3061

600

15

20

125/280

1500

g)

MOC 3062

600

10

20

125/280

1500

g)

MOC 3063

600

5

20

125/280

1500

g)

MOC 3162

600

10

15

125/280

1000

g)

MOC 3163

600

5

15

125/280/320

1000

g)

MOC 3081

800

15

20

125/280/320

1500

g)

MOC 3082

800

10

20

125/280/320

1500

g)

MOC 3083

800

5

20

125/280/320

1500

g)

Typ

Obudowa a) Tranzystor

1

2

3

5

NC

1

4

NC

2

3

5

NC

4

1

6

2

5

3

NC

4

d) AC-we Tranzystor

Pr¹d wy³¹czenia

H11L1

max [mA] 1,6

max [mA] 0,3

min 0,5

max 0,9

H11L2 MOC 5007 MOC 5008

10 1,6 4

0,3 0,3 0,3

0,5 0,5 0,5

0,9 0,9 0,9

3 3 3

16 16 16

0,1 0,1 0,1

e) e) e)

MOC 5009

10

0,3

0,5

0,9

3

16

0,1

e)

IFon/IFoff

V cc min [V] max[V] 3 16

t r, t f typ [ms] 0,1

1

6

2

5

Obud

e) 3

NC

4

Budowa wewnêtrzna transoptora LED

silikon

e) Przerzutnik Shmitt’a

f) Optotriak

g) Optotriak w³¹czany w zerze

detektor a¿ur

1

6

1

6

1

6

2

5

2

5

2

5

4

3

4

3

5mm

3 przerwa izolacyjna

NC

6

c) Tranzystor z baz¹

Pr¹d w³¹czenia

plastikowa obudowa

6

b) Darlington

Tabela 6 – Przerzutnik Schmitt’a na wyjœciu; 1 – Anoda, 2 – Katoda, 3 – NC, 4 – Wyjœcie, 5 – Masa, 6 – Vcc;

Typ

NC

NC

DET0

4

1/2001

GIE£DA SPRZEDAM WOBULATOR telewiz. ROS „Indykator ACX TECT”, miernik telewiz. Sygn. Ant. 50÷800MHz „K 956”, oscyloskop synchroskop „OK 10”, radiostacja samolotowa. Tel. (013) 463 12 61. WYKRYAWACZ metali 3 lata gwarancji inf. (032) 476 10 09 SAM wykonaj transformator TESLI 9 stron A4 rysunków i opisu wykonania + dodatkowe materia³y na ten temat. 30z³ (z wysy³k¹) zamów poczt¹. Dariusz Knull, Rymera 4A/5, 41 800 Zabrze. SCHEMATY wzmacniaczy gitarowych i efektów. Transformatory, czêœci do budowy wzm. lampowych. Tadeusz Bernat, Kopernika 7/50, 86 200 CHE£MNO, (056) 686 04 89. Info koperta+znaczek. KIT NE 019 bez TDA 2030 15z³, TBA 970 8z³, 14 LED ziel. 1x2mm SMD zamieniê na tyle samo dowolnych zwyk³ych TTL serii 7400, LA 4570 z demonta¿u za 6z³. Pawe³ Wywia³, ul. Gospodarcza 26/53, 41 200 Sosnowiec.

Og³oszenia drobne NOWY „HP NetServer Navigator E30” Hewlett Packard orygina³ tanio! Modu³ kamery przem. Cz.b. „Karson” 61x37x27mm z obiektywem. Pod³¹czysz do OTV (12V) 150 PLN. Grzegorz Bentkowski, ul. M³odzie¿owa 7/35, 05-101 Nowy Dwór Maz. (022) 775 74 18. KIT kamery kolor CDD z miniaturowym obiektywem opis w EdW6/97 tel. (0501) 050 232. DRUKARKÊ atramentow¹ kolorow¹ HP610C. Rozdzielczoœæ 600x600 DPI + zasilacz + oprogramowanie cena 200z³ (do uzgodnienia). Tel. (032) 424 03 07. Stan b. dobry 2000r. RADIOELEKTRONIKI z lat 89÷94, EdW: 96÷99 komplet 48 numerów i inne EP, EM, MT; bardzo tanio. Mariusz Jamróz, Buda Stalowska 5/4, 39 460 Nowa Dêba. KAMERA przemys³owa z obiektywem szerokok¹tnym 38OTVL 01LUX 12V, wyjœcie video cinch cena 195z³ z wysy³k¹. Prze³¹czniki kamer 90z³, tel. (0601) 454 157. PROGRAM CAD dla elektroników EDWIN NC deluxe 1.6Pl. Pe³na legalna wersja + dokumentacja w jêzyku Pl. Cena 700z³ + koszt wysy³ki. Krzysztof Kawa 33 162 Lubcza 174. WYKRYWACZE metali z rozró¿nianiem i bez. Zasiêg do 3m. Gwarancja. CB Radio Lincoln USB, zasilacz. Dokumentacje wykrywaczy. Tel. (018) 353 11 49, 605 926 516.

23

24

Og³oszenia drobne

KIT kamery kolor CCD z miniaturowym obiektywem opis w EdW 6/97 lub zamieniê na telefon komórkowy dwusystemowy. Tel. (0501) 050 232. SCHEMATY dla pocz¹tkuj¹cych zasilaczy, wzmacniaczy, wykrywaczy, generatorów, nadajniczków, radiotelefonów, organów, gier, mierników, regula-

torów i inne. Wykaz za 2 znaczki. Józef Szypulski, ul. Leszczyñskiego 17a/17, 20 069 Lublin. ROCZNIKI Radioelektronika 1976÷1993, ca³oœæ 100z³, oraz du¿o ksi¹¿ek z dziedziny elektroniki mo¿e byæ wymiana. Info k+z, 24 100 Pu³awy, ul. Pi³sudskiego 16 14, tel. 887 41 16. CD ROM z nr 5 i 6 czasopisma Enter, numePrzedsiêbiorstwo Produkcyjno - Handlowe ry Œwiat Radio, EdW, Praktyczny Elektronik, M³ody Technik. S. Zubil, Pruszków, 67 320 31-406 Kraków, Al. 29 Listopada 130 Ma³omice. tel/fax 0048/12/4159254 tel 0048/12/4157349 DRUKARKÊ atramene-mail: [email protected] www.trim-pot.com.pl tow¹ kolorow¹ Hewlett Packard HP DJ690C (driGie³da RTV, Kraków ul. Balicka 56, Pasa¿ - boks nr. 11 very, dokumentacja, BEZPOŒREDNI IMPORTER OFERUJE ma³o u¿ywana). W pe³ni sprawna cena 120z³ • POTENCJOMETRY WÊGLOWE I CERMETOWE, • REZYSTORY WÊGLOWE, METALIZOWANE, DRUTOWE, PRECYZYJNE, MOCY, (bez atramentów). • KONDENSATORY POLIESTROWE, POLIPROPYLENOWE, Info kop.+zn. Grzegorz • ELEMENTY INDUKCYJNE (CEWKI, D£AWIKI), Zubrzycki, ul. Zgierska • PRZE£¥CZNIKI I MIKROPRZE£¥CZNIKI, 110/120 m. 211, • SENSOROWE CZUJNIKI TEMERATURY Pt, NTC, PtRh, 91 303 £ódŸ. Tel: (042) • CZUJNIKI WILGOTNOŒCI, 654 40 98. • PODGRZEWACZE LUSTEREK SAMOCHODOWYCH, MAGNETOFONY • DIODY, MOSTKI PROSTOWNICZE, kasetowe na czêœci • PODZESPO£Y SMD, MK122, MK125, • KARKASY, • Z£¥CZA, MK232, sprawny TV Lotos. Zasilacz KP ISO 9002 16105. (034) 363 52 97, Czêstochowa. NADAJNIKI, odbiorniki FM, mikrofony bezprzewodowe. Nadajniki TV, wzmacniacze w.cz. Alarmy bezprzewodowe, przetwornice 12/220. £adowarki ró¿ne, tel. (044) 684 37 33, (0605) 124 490. TANIO schematy stroboskopu 15z³, Sprzedaz hurtowa, detaliczna, pods³uchu 13z³ i inne. oraz za zaliczeniem pocztowym. (ksero). R. S³omkowski Kompletacja dostaw. tel. 052 355 20 89.

TRIM-POT

1/2001

1/2001

Urz¹dzenia zasilaj¹ce

Przetwornica do folii elektroluminescencyjnych W ci¹gu ostatnich lat prowadzone s¹ intensywne badania nad wytwarzaniem œwiat³a. Ich celem jest zbudowanie p³askiego, prostego a zarazem taniego odpowiednika kolorowej lampy kineskopowej. Ta z firm która rozwi¹¿e ten trudny problem na pewno zbije maj¹tek. Niestety mimo ci¹g³ych obietnic bliskiego rozwi¹zania tego problemu w dalszym ci¹gu nic ciekawego i konkurencyjnego nie pojawi³o siê na rynku. W dalszym ci¹gu króluje lampa kineskopowa, jedyna lampa która zrobi³a zawrotn¹ karierê i nie odesz³a do lamusa wraz z pojawieniem siê tranzystorów i uk³adów scalonych. Prace badawcze owocuj¹ jednak innymi ciekawymi rozwi¹zaniami. Jedno z nich prezentuje poni¿szy artyku³.

Jako Ÿród³o œwiat³a widzialnego lampy pró¿niowe by³y stosowane ju¿ bardzo dawno. Starsi Czytelnicy zapewne pamiêtaj¹ zielone oczka magiczne w lampowych magnetofonach i odbiornikach radiowych. Przyjmowa³y one w zale¿noœci od mody ró¿ne kszta³ty: pasków, listków koñczynki, wykrzykników itp. Zasada ich dzia³ania by³a analogiczna do lampy kineskopowej. Generalnie by³y to lampy trzyelektrodowe z ¿arzeniem poœrednim. Podgrzewana przez w³ókno ¿arzenia katoda (elektroda ujemna) by³a Ÿród³em chmury swobodnych elektronów. Elektrony przyci¹gane przez dodatni¹ anodê uzyskiwa³y energiê kinetyczn¹ w polu elektrycznym pomiêdzy anod¹ i katod¹. Uderzaj¹c w anodê pokryt¹ luminoforem powodowa³y jej œwiecenie w kolorze zielonym. Na drodze pomiêdzy anod¹ i katod¹ by³a umieszczona elektroda steruj¹ca w postaci drucika znajduj¹cego siê na potencjale ujemnym wzglêdem katody. Elektroda ta odpycha³a ujemnie na³adowane elektrony zakrzywiaj¹c ich tor lotu. Sprawia³o to, ¿e w zale¿noœci od napiêcia elektrody steruj¹cej elektrony dociera³y tylko do czêœci anody. Dziêki temu œwieci³a tylko czêœæ powierzchni anody. Jak olbrzymia wiêkszoœæ

lamp oczka magiczne zasilane by³y wysokim napiêciem rzêdu 200 V. Era tranzystorowa odes³a³a do lamusa mrugaj¹ce zalotnie oczka magiczne, zastêpuj¹c je wskazówkowymi miernikami magnetoelektrycznymi. Intensywne prace nad pó³przewodnikami doprowadzi³y do powstania diod œwiec¹cych, najpierw czerwonych potem zielonych, ¿ó³tych i pomarañczowych. Po wielu latach badañ powsta³y te¿ diody œwiec¹ce w kolorze niebieskim. Po okresie zastoju w dziedzinie lamp œwiec¹cych powrócono do tego typu Ÿróde³ œwiat³a. Uda³o siê wyprodukowaæ luminofory œwiec¹ce przy znacznie ni¿szych energiach elektronów. Umo¿liwi³o to powstanie nowej generacji lamp pracuj¹cych przy stosunkowo niskim napiêciu rzêdu 30 V. Rozszerzono tak¿e paletê barw. Obecnie produkowane ekrany fluoryzuj¹ce, bo tak nazywaj¹ siê te lampy, œwiec¹ w kolorze zielonym, niebieskim, pomarañczowym oraz bia³ym. Ekrany mog¹ przyjmowaæ ró¿ne kszta³ty i wielkoœæ, ograniczon¹ w zasadzie wytrzyma³oœci¹ mechaniczn¹ szk³a, z którego wykonana jest obudowa. Wad¹ tego typu wyœwietlaczy jest lekkie rozmycie konturów

25

wyœwietlanych znaków, zalet¹ stosunkowo du¿a jasnoœæ i szerokie mo¿liwoœci kszta³towania pola odczytowego. Na rysunku 1 przedstawiono budowê wyœwietlacza fluoryzuj¹cego. Na warstwie noœnika, bêd¹cego dielektrykiem naniesione s¹ anody. Kszta³t anod, ich liczba i rozmieszczenie odpowiada kszta³towi wyœwietlanych znaków i nie ma tu specjalnych ograniczeñ. W niewielkiej odleg³oœci przed anodami umieszczona jest bardzo cienka siatka widoczna tylko z bliska. Za siatk¹ znajduj¹ siê katody ¿arzone bezpoœrednio wykonane w postaci cienkich drucików rozci¹gniêtych przez ca³¹ d³ugoœæ wyœwietlacza. Takich drucików znajduje siê w lampie kilka. Ich liczba zale¿na jest od wielkoœci wyœwietlacza. Napiêcie ¿arzenia jest niewielkie i wynosi od 1 do 3 V. Katoda pokryta jest specjaln¹ mieszanin¹ tlenków i umo¿liwia emisjê elektronów przy stosunkowo niskich temperaturach. Dziêki temu w³ókno katody nie œwieci siê, choæ jest podgrzane do temperatury kilkuset stopni Celsjusza. Katoda po³¹czona jest z mas¹ uk³adu i znajduje siê na najni¿szym potencjale. Natomiast siatka znajduje siê na potencjale dodatnim rzêdu 30 V. Sprawia to, ¿e chmura elektronów emitowana przez katodê jest przyci¹gana przez siatkê, ale równoczeœnie rozk³ada siê równomiernie w obszarze pomiêdzy katod¹ i siatk¹. Sterowanie zapalaniem segmentów wyœwietlacza odbywa siê w obwodach anod. Doprowadzenie do anody dodatniego napiêcia o wartoœci takiej samej jak napiêcie siatki powoduje zapalenie siê segmentu. Elektrony emitowane przez katodê przyci¹gane s¹ przez anodê, „przelatuj¹c” po drodze przez oczka siatki. Oczywiœcie czêœæ elektronów jest przechwyty-

szklana obudowa

p³ytka noœna z dielektryka

siatka

anody swiec¹ce A

pró¿nia

S

¿arzenie ¯

¯

Rys. 1 Budowa wyœwietlacza fluoryzuj¹cego

Przetwornica do folii...

26

wana przez siatkê, ale wystarczaj¹ca ich liczba dociera do anody. Niskie napiêcie zasilania umo¿liwia sterowanie lampy przez specjalizowane lecz proste technologicznie i dziêki temu tanie uk³ady scalone. St¹d te¿ du¿a popularnoœæ tego typu wyœwietlaczy w sprzêcie RTV i AGD. Koñcz¹c ten krótki opis wyœwietlaczy lampowych mogê podaæ ciekawostkê jak by³y zbudowane pierwsze wyœwietlacze siedmiosegmentowe w czasach kiedy nie by³o jeszcze diod LED. Segmenty w tych wyœwietlaczach wykonane by³y z miniaturowego w³ókna wolframowego tak jak w zwyk³ych ¿arówkach. Obudowa by³a wielkoœci¹ podobna do dzisiejszej, z nó¿kami do monta¿u w p³ytce drukowanej. Ca³oœæ posiada³a przyklejon¹ szklan¹ szybkê i oczywiœcie wnêtrze by³o pozbawione powietrza. Segmenty przy nominalnym napiêciu zasilania 4,5 V œwieci³y w kolorze pomarañczowym, gdy¿ temperatura w³ókna by³a nieco ni¿sza ni¿ w klasycznych ¿arówkach. Powróæmy jednak do materia³ów (zwi¹zków chemicznych) œwiec¹cych pod wp³ywem innych czynników elektrycznych. Na pocz¹tku lat dziewiêædziesi¹tych uda³o siê wyprodukowaæ zwi¹zek chemiczny fosforku cynku, który œwieci pod wp³ywem zmiennego pola elektrycznego. Zjawisko takie nosi nazwê elektroluminescencji. Jednym z pierwszych zastosowañ tego wynalazku by³y podœwietlane tarcze w zegarkach narêcznych firmy Timex o nazwie Indiglo. Cech¹ charakterystyczn¹ tego typu wyœwietlaczy jest ich

R1 10k

8

zewnetrzna folia PeS kontakt

elektroda przezroczysta warstwa luminescencyjna dielektryk elektroda nieprzezroczysta kontakt zewnetrzna folia PeS

Rys. 2 Budowa wyœwietlacza elektroluminesccencyjnego

8

T1 BC337-25

4

C5

7

7

R2 100k

US1 555

3

R4 33k

6

US2 555

1

5

TR1

D1

R5 47W D2

2

C2 47n

C1 10mF

1n

C6 47n

1

5

C4 47n

C3 47n

C7 22mF C8

3

6 2

wspomniano gruboœæ tego przek³adañca nie przekracza 0,5 mm. Po przy³o¿eniu do elektrod wyœwietlacza napiêcia zmiennego warstwa fluorescencyjna znajduje siê w zmiennym polu elektrycznym, pod wp³ywem którego zaczyna ona emitowaæ œwiat³o. Kolor œwiecenia zale¿y od zastosowanych domieszek dodawanych do materia³u luminescencyjnego. Obecnie dostêpne s¹ folie œwiec¹ce w kolorach zielonym, pomarañczowym, czerwonym, bia³ym, niebieskim, zielono-¿ó³tym, zielono-niebieskim. Wyœwietlacze mog¹ byæ wykonywane technik¹ sitodruku, która umo¿liwia wybór dowolnych kszta³tów œwiec¹cych

niewielka gruboœæ nie przekraczaj¹ca 0,5 mm. Na rysunku 2 przedstawiono budowê takiego wyœwietlacza. Wyœwietlacze elektroluminescencyjne zbudowane s¹ w postaci wielowarstwowej folii. Na nieprzezroczystej folii (druga od do³u) przewodz¹cej naniesiona jest warstwa dielektryka (izolatora). Folia ta stanowi doln¹ elektrodê wyœwietlacza. Kolejn¹ warstwê tworzy materia³ luminescencyjny, czyli fosforek cynku. Na t¹ warstwê na³o¿ona jest elektroda przezroczysta przewodz¹ca pr¹d (druga elektroda wyœwietlacza). Z obu stron wyœwietlacz jest os³oniêty przezroczyst¹ foli¹ tworzywow¹. Jak ju¿

R3 3,3k

4

1/2001

T2 BC327-25

TR2

100mF do folii ~110V œwiec¹cej

C9 100n

2×1N5818 TS2/028

PR1 GB008 +14V

220V AC C10 47n

C11 470mF

TS2/028

Rys. 3 Przetwornica napiêcia do zasilania folii elektroliuminescencyjnych

Przetwornica do folii...

1/2001

27

–

~

~

+

120V AC

C5 C9

R5

C4

US2

C2

TS 2/028

TS 2/028

220V AC

US1

elementów, a w technice druku wielokrotnego tak¿e œwiecenie w wielu kolo+ + rach. Tak wiêc nie ma wiêkszego probleT1 I³adC T1 mu z wykonaniem œwiec¹cych klawiatur membranowych. Uwe C Uwe C Podstawowe zastosowania folii elekstan stan troluminescencyjnych to: wysoki niski Rl U Rl U – podœwietlanie wyœwietlaczy LCD, umo¿Iroz³C T2 T2 liwiaj¹ce ich dalsz¹ miniaturyzacjê; – podœwietlanie wyœwietlaczy w telefonach komórkowych i pagerach; Rys. 4 Zasada dzia³ania stopnia przeciwsobnego z pojedynczym napiêciem zasilania – podœwietlanie klawiatur membranowych i zamyka siê do masy przez uzwojenie transnia folii konieczne jest stosowanie odpoi wyœwietlanie na nich piktogramów; formatora TR2. W drugiej fazie, gdy wyjœcie wiednich przetwornic. Do tych celów pro– œwietlne piktogramy oznaczaj¹ce drogê generatora US2 jest w stanie niskim tranzydukowane s¹ specjalne uk³ady scalone ewakuacji w budynkach; stora T1 wy³¹cza siê, a w³¹cza siê tranzystor np. MC 33441, niestety s¹ on trudno do– œwietlne tablice informacyjne; T2. Powoduje to roz³adowywanie siê konstêpne w naszym kraju. – wyœwietlanie informacji na deskach densatora C7 i p³yniêcie pr¹du przez transDlatego te¿ opracowany zosta³ uk³ad rozdzielczych w samochodach; formator TR2 lecz w kierunku przeciwnym prostej przetwornicy, która co prawda nie – œwietlne tablice reklamowe; ni¿ poprzednio. Dwójnik R5, C5 umieszczojest miniaturowa, ale za to sk³ada siê – i wiele innych które trudno dziœ przeny w bazach T1 i T2 poprawia warunki ich z ogólnie dostêpnych i tanich elementów. widzieæ. w³¹czania i wy³¹czania, minimalizuj¹c straty Schemat tyego uk³adu przedstawiony zoPodstawowymi zaletami foliowych wymocy w stanach przejœciowych. sta³ na rysunku 3. œwietlaczy elektroluminescencyjnch s¹: Dodatkowym zadaniem kondensatoPrzetwornica sk³ada siê z generatora – niewielka gruboœæ; ra C7 jest zapobieganie przep³ywowi pr¹przebiegu prostok¹tnego US2 pracuj¹ce– niewielka masa; du przez obci¹¿enie w czasie gdy generago na czêstotliwoœci ok. 440 Hz. Praca ge– odpornoœæ na wibracje i nara¿enia metor US2 jest wy³¹czony. neratora jest kluczowana przez drugi gechaniczne; Ze wzglêdu na to, ¿e stopieñ przenerator US1 którego okres wynosi oko³o – niski koszt przy masowej produkcji; ciwsobny T1 i T2 dostarcza pr¹du do ob0,7 Hz, a wype³nienie jest zbli¿one do 1/2. – prosta technologia produkcji; ci¹¿enia o charakterze indukcyjnym nieGenerator 400 Hz steruje stopniem – niewielka wartoœæ zu¿ywanej mocy zbêdne by³o zastosowanie odpowiednich przeciwsobnym w którego obci¹¿eniu 0,32 W/1 dm2; zabezpieczeñ przed przepiêciami. Rolê t¹ umieszczono zwyk³y transformator siecio– stosunkowo du¿a jasnoœæ spe³niaj¹ diody D1 i D2, oraz kondensawy. W chwili gdy na wyjœciu generatora US2 10÷100 cd/m2; tor C8. Diody s¹ typu Schottky’ego i nie wystêpuje stan wysoki tranzystor T1 jest – minimalne wydzielanie ciep³a; mo¿na ich zast¹piæ zwyk³ymi diodami w³¹czony (rys. 4). Pr¹d p³yn¹cy z zasilacza – szeroki zakres temperatur pracy prostowniczymi, które s¹ zbyt wolne. przez tranzystor T1 ³aduje kondensator C7 –30 ÷+85°C; – równomierne œwiecenie ca³ej powierzchni czynnej. Folie elektroluminescencyjne nie s¹ jeszcze zbyt popularne w naszym kraju, choæ istnieje firma, która wdro¿y³a t¹ technologiê i w nied³ugim czasie ma przyst¹piæ do produkcji seryjnej. Folie dostêpne s¹ tak¿e w sprzeda¿y wysy³koARTKELE 572 wej prowadzonej przez firmê Elfa (www.elfa.se). ARTKELE 572 C6 Niestety folie elektroluR1 R3 C10 R2 R4 C7 minescencyjne musz¹ byæ zaC11 silane napiêciem zmiennym 555 555 o czêstotliwoœci 50÷1000 Hz i napiêciu rzêdu 50÷150 V. Typowe wartoœci to 400 Hz PR1 C3 T1 i 80÷120 V. Folia stanowi obC1 ci¹¿enie typowo pojemnoœcioT2 D2 D1 we (obie elektrody s¹ od sieC8 bie galwanicznie izolowane. Z tych te¿ wzglêdów do zasilaRys. 5 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

Przetwornica do folii...

28

Transformator sieciowy TR2 w³¹czony jest do uk³adu „odwrotnie”. Oznacza to, ¿e uzwojenie wtórne (niskonapiêciowe) po³¹czone jest z tranzystorami T1 i T2. Dziêki temu na wyjœciu otrzymuje siê napiêcie wysokie. Poniewa¿ amplituda przebiegu prostok¹tnego doprowadzona do wejœcia transformatora TR2 jest dwukrotnie mniejsza od amplitudy napiêcia otrzymywanego z transformatora zasilaj¹cego uk³ad (TR1), na wyjœciu przetwornicy (uzwojenie pierwotne TR2) otrzymuje siê napiêcie rzêdu 100 V. Lepszym rozwi¹zaniem by³oby zastosowanie tu transformatora z rdzeniem ferrytowym, o mniejszych wymiarach. Wymaga³oby to zakupu rdzenia i nawiniêcia uzwojeñ. Przyjête rozwi¹zanie jest prostsze i tañsze w realizacji, a jak pokaza³a praktyka zwyk³y transformator sieciowy radzi sobie nienajgorzej przy czêstotliwoœci 400 Hz. Przetwornica zasilana jest napiêciem niestabilizowanym dostarczanym przez prostownik PR1 wspó³pracuj¹cy z filtrem C9 i C10. Uk³ad pobiera pr¹d nie przekraczaj¹cy 40 mA.

Monta¿ i uruchomienie Uk³ad przetwornicy zmontowany na p³ytce drukowanej nie wymaga ¿adnego uruchamiania. Przy monta¿u nale¿y

zwróciæ uwagê sposób wlutowania transformatorów. Oba transformatory powinny byæ wlutowane uzwojeniami wtórnymi do œrodka p³ytki, tak jak pokazano to na rysunku 5. W przetwornicy mo¿na zamontowaæ dowolne transformatory sieciowe o mocy 2 VA, dostarczaj¹ce napiêcia zmiennego 8÷12 V. Oba transformatory powinny byæ takie same. Wtedy w ka¿dym przypadku napiêcie zmienne na wyjœciu bêdzie mia³o wartoœæ ok. 100 V. Nale¿y zwróciæ uwagê na wyprowadzenia transformatorów i ewentualnie wykonaæ odpowiednie przeróbki na p³ytce drukowanej. P³ytka zosta³a zaprojektowana pod transformatory których wyjœcia uzwojeñ s¹ pod³¹czone do nó¿ek 1-4 – uzwojenie pierwotne i nó¿ek 5-8 – uzwojenie wtórne. Taki rozk³ad wyprowadzeñ maj¹ tyransformatory podane w wykazie elementów. Napiêcie zasilaj¹ce uk³ad, mierzone na kondensatorze C10 nie mo¿e przkraczaæ 15 V, gdy¿ jest to maksymalne napiêcie zasilania uk³adów US1 i US2. Do po³¹czenia wyjœcia przetwornicy z foli¹ elektroluminescencyjn¹ nale¿y zastosowaæ przewody o odpowiedniej wytrzyma³oœci napiêciowej. Konieczne jest tak¿e zachowanie ostro¿noœci, gdy¿ napiêcie 100 V mo¿e nieŸle „pokopaæ”, a jak wiadomo z pr¹dem nie ma ¿artów.

1/2001 Wykaz elementów

Pó³przewodniki US1, US2 T1 T2 D1, D2 PR1

– – – – –

LM 555 BC 337-25 BC 327-25 1N5818 GB008 1 A/50 V

– – – – –

47 W/0,125 W W/0,125 W 3,3 kW W/0,125 W 10 kW W/0,125 W 33 kW W/0,125 W 100 kW

Rezystory R5 R3 R1 R4 R2

Kondensatory C5 C2÷C4, C6, C10 C9 C1 C7 C8 C11

– 1 nF/50 V ceramiczny – – – – – –

47 nF/50 V ceramiczny 100 nF/50 V ceramiczny 10 mF/25 V 22 mF/16 V 100 mF/16 V 470 mF/16 V

Inne TR1, TR2 – TS 2/028, TS 2/023 p³ytka drukowana numer 572

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. P³ytki mo¿na zamawiaæ w redakcji PE. Cena: p³ytka numer 572 – 5,50 z³ + koszty wysy³ki (10 z³).

à Jerzy Kusiñski

Symulator pamiêci EPROM ✔ oszczêdnoœæ czasu ✔ oszczêdnoœæ pieniêdzy ✔ nieograniczona iloœæ zmian programu

cena 167,00 z³ Do nabycia w W. T. ARTKELE

1/2001

Miernictwo

29

Pomiary napiêæ zmiennych i szerokopasmowy prostownik idealny

Usk

Us Uss

Us Us=1,41· Usk

Podczas prac przy uruchamianiu lub kalibrowaniu ró¿nych urz¹dzeñ elektronicznych bardzo czêsto zachodzi potrzeba pomiaru napiêcia zmiennego. Przy pomiarach tego typu powstaje wiele nieporozumieñ i b³êdów pomiarowych wynikaj¹cych najczêœciej z niedostatecznego opanowania trudnej sztuki pomiarowej. Pierwszym zasadniczym problemem jest mylenie wartoœci szczytowej i skutecznej. Napiêcia sinusoidalne charakteryzuj¹ trzy najwa¿niejsze wielkoœci. Jedna z nich to wartoœæ szczytowa, czyli amplituda przebiegu. Druga wartoœæ to napiêcie skuteczne. Wartoœæ skuteczna napiêcia zmiennego o okresie T, jest to taka wartoœæ napiêcia sta³ego, które przy³o¿one do takiej samej rezystancji wydzieli w tym samym czasie T tak¹ sam¹ iloœæ ciep³a co dane napiêcie zmienne. Ta definicja sprawia, ¿e najczêœciej w elektronice pos³ugujemy siê pomiarem wartoœci skutecznej, gdy¿ niesie ona informacjê o mocy jak¹ mo¿na uzyskaæ z napiêcia zmiennego. Wartoœæ skuteczna sprawia, ¿e wszystkie obliczenia mo¿na przeprowadzaæ tak samo jak dla pr¹du sta³ego. Nale¿y jeszcze wspomnieæ o wartoœci œredniej napiêcia zmiennego, która jednak jest bardzo rzadko stosowana i bez ¿adnej szkody mo¿na j¹ pomin¹æ. Dla napiêcia sinusoidalnego wartoœæ œrednia jest równa zero. Wartoœæ skuteczn¹ i szczytow¹ ³¹czy ze sob¹ zale¿noœæ: U sk =

Us 2

, lub inaczej

U sk = 0 ,707× Us

gdzie: Usk – wartoœæ skuteczna napiêcia; Us – wartoœæ szczytowa napiêcia. Nale¿y pamiêtaæ, ¿e zwi¹zek ten jest prawdziwy tylko dla przebiegów sinusoidalnych. Dla innych kszta³tów napiêæ powy¿szy wzór nie ma zastosowania. Doœæ czêsto mo¿na te¿ spotkaæ wartoœæ miêdzyszczytow¹ napiêcia oznaczan¹ jako Uss lub z angielska Upp. Wartoœæ miêdzyszczytowa to po prostu podwojona wartoœæ szczytowa napiêcia. Zwi¹zki pomiêdzy opisanymi powy¿ej wielkoœciami

przedstawiono na rysunku 1. Zatem dla poznania ca³ej magii zwi¹zanej z napiêciami zmiennymi wystarczy jeden wzór. Je¿eli spotykamy siê z podan¹ wartoœci¹ napiêcia zmiennego mo¿emy byæ pewni, ¿e w 100% mamy do czynienia z wartoœci¹ skuteczn¹. Wartoœci szczytowe i miêdzyszczytowe s¹ zawsze wyraŸnie zaznaczane przy pomocy literek „p”, „s”, lub odpowiednio „pp” lub „ss”. Zatem napis 220 V oznacza, ¿e w sieci mamy napiêcie o wartoœci skutecznej 220 V. Wartoœæ szczytowa tego napiêcia Up=1,41·220=310 V, a war-toœæ miêdzyszczytowa Upp=2·Up=620 V – prawda, ¿e du¿o. Wartoœæ szczytowa tak¿e jest wygodna do obliczeñ. Jako przyk³ad mo¿e pos³u¿yæ zasilacz sieciowy z transformatorem. Je¿eli do transformatora o napiêciu wyjœciowym 10 V pod³¹czono prostownik z filtrem, to kondensator filtru na³aduje siê do wartoœci szczytowej napiêcia zmiennego. Przekszta³caj¹c powy¿szy wzór mamy: U s = 1,41×U sk = 1,41×10 V = 14 ,1 V

Uss=2 · Us

Rys. 1 Zale¿noœci pomiêdzy napiêciem skutecznym i szczytowym dla przebiegu sinusoidalnego

wy¿sze od napiêcia wejœciowego o wartoœæ spadku napiêcia na diodzie, tak aby napiêcie doprowadzone z kondensatora C do wejœcia odwracaj¹cego wzmacniacza by³o równe wartoœci maksymalnej napiêcia wejœciowego. Zatem dioda D przewodzi tylko przez bardzo krótki czas. W pozosta³ej czêœci przebiegu dioda jest spolaryzowana w kierunku zaporowym, a napiêcie na wyjœciu wzmacniacza operacyjnego jest zbli¿one do ujemnego napiêcia zasilaj¹cego uk³ad. Krótki czas przewodzenia diody D wymaga bardzo szybkiego wzmacniacza. Ograniczenie szybkoœci narastania napiêcia na wyjœciu wzmacniacza operacyjnego ogranicza pasmo tego uk³adu do wartoœci kilku kiloherców. Uk³ad posiada wtórnik napiêciowy o du¿ej impedancji wejœciowej zapobiegaj¹cy roz³adowywaniu siê kondensatora C. Przed wykonaniem kolejnego pomiaru konieczne jest skasowanie napiêcia na kondensatorze, co dodatkowo komplikuje sprawê. Wszystkie te mankamenty powoduj¹, ¿e uk³ad pomiaru wartoœci szczytowej jest rzadko stosowany w miernikach. Du¿o wygodniejszym jest zastosowanie prostownika idealnego po³¹czonego z filtrem dolnoprzepustowym. Na wyjœciu takiego filtru otrzymuje siê wartoœæ œredni¹ napiêcia wyprostowanego, która jest zwi¹zana z napiêciem skutecznym poni¿szym wzorem:

Co prawda w rzeczywistym uk³adzie otrzyman¹ z obliczeñ wartoœæ nale¿y jeszcze pomniejszyæ o spadek napiêcia na diodzie (diodach) prostownika. W zasadzie wszystkie mierniki napiêæ zmiennych skalowane s¹ dla wartoœci skutecznej napiêcia, mierz¹ jednak wartoœæ œredni¹ napiêcia wyprostowanego. Wartoœæ szczytow¹ mierzy siê przy pomocy oscyloskopu, lub du¿o rzadziej przy pomocy specjalnego miernika wartoœci U sk = 1,11× Uœr szczytowych. Schemat uk³adu pozwalaj¹cego zmierzyæ wartoœæ szczytow¹ przedstawiono na rysunku 2. W uk³adzie tym wzmacTL082 niacz operacyjny US1A ³aduje 1N4148 kondensator C do wartoœci WE A B szczytów napiêcia zmiennego D1 WY doprowadzonego do wejœcia. Dla dodatniej po³ówki napiêcia C1 wejœciowego dioda D przewodzi. Napiêcie na wyjœciu wzmacniacza US1A jest jednak Rys. 2 Aktywny detektor wartoœci szczytowej napiêcia

30

Pomiary napiêæ zmiennych

gdzie: Usk – wartoœæ skuteczna napiêcia; Uœr – wartoœæ œrednia napiêcia wyprostowanego; Tak¿e ten wzór jest prawdziwy tylko dla przebiegu sinusoidalnego W prostownikach idealnych u¿ywany jest czasami aktywny ogranicznik napiêcia (rys. 3). Dla dodatniej po³ówki przebiegu doprowadzonego do wejœcia tego uk³adu nastêpuje obcinanie przebiegu. Dzieje siê tak za spraw¹ wzmacniacza operacyjnego. Dodatnia po³ówka przebiegu powoduje, ¿e napiêcie na wejœciu nieodwracaj¹cym wzmacniacza „robi” siê dodatnie. Wzmacniacz operacyjny, którego wejœcie nieodwracaj¹ce jest na potencjale masy bêdzie temu przeciwdzia³a³, staraj¹c siê wyrównaæ napiêcia na obu wejœciach. Efektem tego jest ujemne napiêcie na wyjœciu wzmacniacza o takiej wartoœci, ¿e dioda D jest „delikatnie” spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Dziêki temu napiêcie na wyjœciu jest dok³adnie zerowe, wzmacniacz skompensowa³ spadek napiêcia na diodzie w³¹czonej w kierunku przewodzenia. Charakterystyczny dla prostowników idealnych jest kszta³t napiêcia na wyjœciu wzmacniacza operacyjnego (dolny przebieg na rysunku 3). Natomiast dla ujemnej po³ówki przebiegu wejœciowego wzmacniacz tak¿e bêdzie d¹¿y³ do wyrównania napiêcia na swoich wejœciach. Spowoduje to wystawienie na wyjœciu napiêcia dodatniego. Niestety (a w³aœciwie na szczêœcie) ta kompensacja nie przynosi ¿adnego skutku, gdy¿ dioda D jest wtedy spolaryzowania w kierunku zaporowym, napiêcie wyjœciowe wzmacniacza osi¹ga wartoœæ dodatniego napiêcia zasilania. Zatem ujemna po³ówka na wyjœciu uk³adu dok³adnie odpowiada sygna³owi na wejœciu. Dla tej fazy dzia³ania uk³adu mo¿na traktowaæ, uk³ad tak jak by nie by³o w nim wzmacniacza. Mankamentem tego uk³adu jest nasycanie siê wzmacniacza. Z uwagi na skoñczony czas narostu napiêcia na wyjœciu pasmo przenoszenia uk³adu ograniczone jest w praktyce do kilkunastu kiloherców. Przedstawiony uk³ad pozwala nam na wydzielenie z przebiegu tylko po³ówek ujemnych. Zmieniaj¹c kierunek w³¹czenia diody D mo¿emy wydzieliæ tylko po³ówki dodatnie. Zasada pracy jest wtedy dok³adnie taka sama. Opisany ogranicznik ma jednak kilka zalet. G³ówn¹ jest to, ¿e zachowuje

1/2001

WY

R1 WE

A

10k

1N4148 TL082

Uwe

Uwy

+Uz

WY US A -0,4V

Rys. 3 Aktywny ogranicznik napiêcia

R3* 10k R1* 10k WE

A WY R2 10k

TL082

B 1N4148

Uwe

WE +US A

Uwy

Rys. 4 Prosty pe³nokoresowy prostownik idealny

Pomiary napiêæ zmiennych

1/2001 on liniowoœæ dziêki wyeliminowaniu spadku napiêcia na diodzie prostowniczej. Wad¹ jest ograniczone pasmo i doœæ du¿a rezystancja wyjœciowa równa w przybli¿eniu wartoœci rezystora R1. Dlatego w rzeczywistych uk³adach prostownik tego typu trzeba uzupe³niæ wtórnikiem napiêciowym. Po uzupe³nieniu uk³adu filtrem dolnoprzepustowym otrzymuje siê miernik wartoœci œredniej napiêcia wyprostowanego. Znaj¹c zale¿noœæ ³¹cz¹c¹ wartoœæ œredni¹ napiêcia sinusoidalnego z jego wartoœci¹ skuteczn¹ mo¿na na wyjœciu filtru umieœciæ wzmacniacz o wzmocnieniu 1,11 i mamy gotowy miernik wartoœci skutecznej. Proszê zwróciæ uwagê, ¿e mierzona jest wartoœæ œrednia, która nastêpnie podlega przetworzeniu zgodnie ze wzorem na wartoœæ skuteczn¹. Poniewa¿ wzór jest prawdziwy tylko dla przebiegów sinusoidalnych pomiar napiêcia odkszta³conego, lub impulsowego nie pozwala na odczytanie jego wartoœci skutecznej. W koñcowej fazie przedstawiony uk³ad uzupe³niony jest filtrem i dodatkowym wzmacniaczem, co czyni go nieop³acalnym, ze wzglêdu na stopieñ komplikacji. W miernictwie stosuje siê z regu³y prostowniki pe³nookresowe. Schemat takiego prostego uk³adu przedstawiono na

rysunku 4. Uk³ad sk³ada siê on ze wzmacniacza odwracaj¹cego o wzmocnieniu –1 (US1A, R1 i R3) i ogranicznika (US1B, R2, D), w którym dioda D jest w³¹czona przeciwnie ni¿ w uk³adzie z rysunku 2. Dla dodatniej po³ówki napiêcia na wejœciu ogranicznik opisany wczeœniej „przepuszcza” przebieg, zatem wejœcie nieodwracaj¹ce wzmacniacza US1A bêdzie na takim samym potencjale jak wejœcie odwracaj¹ce. Dziêki zerowej ró¿nicy napiêæ na wejœciach wzmacniacza US1A, zachowuje siê on tak jak by go nie by³o w uk³adzie. Na wyjœciu pojawia siê dodatnia po³ówka napiêcia wejœciowego w takiej samej formie jak by³a ona na wejœciu uk³adu. Dla ujemnej po³ówki ogranicznik US1B zwiera wejœcie nieodwracaj¹ce wzmacniacza do masy, a w³aœciwie utrzymuje je na poziomie masy. Wtedy wzmacniacz US1A pracuje jako uk³ad odwracaj¹cy o wzmocnieniu jednostkowym. Czyli na wyjœciu pojawi siê „odwrócona po³ówka ujemna napiêcia wejœciowego. Dla dok³adnego zachowania amplitudy niezbêdne jest aby rezystory R1 i R3 (oznaczone gwiazdk¹) mia³y dok³adnie tak¹ sam¹ wartoœæ, tylko wtedy wzmocnienie US1A jest równe jednoœci. Uk³ad ten posiada kilka istotnych mankamentów. Pierwszy mankament to nasycanie siê wzmacniacza pracuj¹cego C1 10mF

R5* 20k R2* 20k R1* WE

20k R6 15k

R3* 10k

(22,2k)

D1 TL082

A

R4* 20k

D2

B WY

R7 6,2k

1N4148

Uwe

Anoda D1

WY USB bez C1

Rys. 5 Pe³nookresowy prostownik idealny

31

w ograniczniku, które ogranicza pasmo do kilkunastu kiloherców. Druga wada zwi¹zana jest z rezystancj¹ wejœciow¹ uk³adu. Dla dodatniej po³ówki przebiegu rezystancja wejœciowa jest bardzo du¿a (teoretycznie nieskoñczona), gdy¿ napiêcie na obu wejœciach US1A wtóruje napiêciu na wejœciu uk³adu. Natomiast dla po³ówki ujemnej rezystancja wejœciowa jest równa rezystancji równoleg³ego po³¹czenia rezystorów R1 i R2 poniewa¿ oba wejœcia wzmacniacza US1A znajduj¹ siê na potencjale masy. Z tego wzglêdu uk³ad musi byæ sterowany ze Ÿród³a o ma³ej impedancji wyjœciowej. Zalet¹ uk³adu jest prosta konstrukcja i koniecznoœæ stosowania tylko dwóch rezystorów precyzyjnych. Tak¿e ten prostownik mierzy wartoœæ œredni¹ napiêcia wyprostowanego, po uzupe³nieniu go filtrem dolnoprzepustowym i wzmacniaczem, mo¿na go wyskalowaæ w wartoœciach skutecznych napiêcia sinusoidalnego. Znacznie lepsze parametry posiada uk³ad prostownika pe³nookresowego przedstawionego na rysunku 5. Sk³ada siê on z prostownika pó³okresowego US1A i wzmacniacza sumuj¹cego US1B. Zasada dzia³ania prostownika pó³okresowego jest zbli¿ona do dzia³ania ogranicznika. Jednak¿e wprowadzenie do uk³adu drugiej diody D2 powoduje, ¿e wzmacniacz operacyjny nie nasyca siê. Daje to efekt w postaci poprawy szerokoœci pasma, które w tym przypadku osi¹ga wartoœæ nawet 100 kHz. Dla dodatniej po³ówki napiêcia wejœciowego dioda D1 jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia, a dioda D2 w kierunku zaporowym. Wzmacniacz pracuje jako uk³ad odwracaj¹cy o wzmocnieniu wynikaj¹cym ze stosunku rezystorów R2 do R1. Dla ujemnej po³ówki polaryzacja diod jest odwrotna i wzmocnienie uk³adu wynosi 0. Tak wiêc na wyjœciu uk³adu, którym jest anoda diody D1 mamy ci¹g ujemnych po³ówek napiêcia zmiennego. Wzmacniacz US1B jest sumatorem o dwóch wejœciach. Jedno z nich to lewy koniec rezystora R5 a drugie to lewy koniec rezystora R3. W uk³adzie tym nastêpuje sumowanie przebiegów: wejœciowego i z prostownika pó³okresowego. Dla podanych na schemacie wartoœci rezystorów dodatnia po³ówka napiêcia wejœciowego jest dodawana do podwojonej ujemnej po³ówki z wyjœcia prostownika. Efektem tego jest pojawienie siê na wyjœciu uk³adu odwróconej,

32

Pomiary napiêæ zmiennych

czyli dodatniej po³ówki napiêcia. Natomiast po³ówka ujemna z wejœcia podlega tylko odwróceniu. Zatem na wyjœciu uk³adu otrzyma siê przebieg wyprostowany pe³nookresowo. Je¿eli uk³ad uzupe³ni siê kondensatorem ca³kuj¹cym C1, który mo¿na umieœciæ w pêtli sprzê¿enia zwrotnego wzmacniacza US1B otrzyma siê miernik wartoœci skutecznej napiêcia. Chc¹c zmierzyæ wartoœæ napiêcia skutecznego wystarczy sygna³ wzmocniæ 1,11 raza. Mo¿na to uczyniæ zmieniaj¹c wartoœæ rezystora R4 na 22,2 kW. Taki miernik bêdzie pokazywa³ wartoœci skuteczne prawdziwe tylko dla napiêcia sinusoidalnego. Jak ju¿ powiedziano wczeœniej pasmo tego uk³adu ma wartoœæ rzêdu 100 kHz, co jest w zupe³noœci wystarczaj¹ce. Wszystkie rezystory oznaczone gwiazdk¹ powinny byæ precyzyjne 0,1÷0,05%. W praktyce rezystor R3 o dwukrotnie mniejszej wartoœci mo¿na zast¹piæ równoleg³ym po³¹czeniem dwóch rezystorów 10 kW. Natomiast szeregowo z rezystorem R4 umieszcza siê potencjometr do kalibracji. Kalibrowanie uk³adu jest bardzo proste. Wystarczy do wejœcia doprowadziæ napiêcie sta³e +1,00 V, a przy pomocy potencjometru ustawiæ napiêcie wyjœciowe równe +1,11 V. Je¿eli wzmacniacze operacyjne posiadaj¹ zerowanie, najpierw uk³ad nale¿y wyzerowaæ przy wejœciu zwartym z mas¹. Pierwszy wzmacniacz US1A zerujê siê mierz¹c napiêcie na anodzie diody D1, a drugi mierz¹c napiêcie na wyjœciu uk³adu. Po kalibracji warto te¿ sprawdziæ, czy po doprowadzeniu do wejœcia napiêcia ujemnego –1,00 V na wyjœciu bêdzie dok³adnie +1,11 V. Jeszcze lepszy uk³ad prostownika idealnego przedstawiono na rysunku 6. Wzmacniacz US1A pe³ni tu funkcjê dwóch prostowników. Jedna po³ówka przebiegu dostêpna jest na anodzie dio-

1/2001

C1 10mF

R1 WE

R3* 10k

10k (9,01k)

R6*

10k

10k

D1 1N4148

A R2 3,3k

R5* B

R4*

2×TL082

D WY

D2 R7*

10k

C 10k

R8* 10k

Uwe

WY USB

WY USC

Uwy bez C1

Rys. 6 Wysokiej jakoœci uk³ad prostownika idealnego

dy D1 a druga na katodzie diody D2. Dziêki temu uzyskano symetriê pracy wzmacniacza. Takie symetryczne obci¹¿enie wyjœcia wzmacniacza poprawia stabilnoœæ i dok³adnoœæ prostowania napiêcia. Istotne jest tylko aby rezystory R3 i R4 mia³y identyczn¹ wartoœæ. Obie po³ówki przebiegu dodawane s¹ we wzmacniaczu ró¿nicowym US1D. Ze wzglêdu na to, ¿e wzmacniacz ró¿nicowy posiada ró¿ne impedancje dla wejœcia odwracaj¹cego i nieodwracaj¹cego konieczne by³o zastosowanie wtórników napiêciowych US1B i US1C. Oczywiœcie rezystory R5÷R8 musz¹ tak¿e byæ precyzyjne. Proszê zwróciæ uwagê, ¿e wszystkie rezystory w uk³adzie maj¹ identyczn¹ wartoœæ. Nie musi to byæ dok³adnie 10 kW lecz wystarczy wartoœæ zbli¿ona z przedzia³u 5÷33 kW. Tak samo jak poprzednio uk³ad po uzupe³nieniu go kondensatorem C1 zamienia siê w miernik wartoœci œredniej. Chc¹c go wyskalowaæ w wartoœciach sku-

tecznych sinusa wystarczy tylko wzmocniæ sygna³ 1,11 raza. Tak¿e tu jest to proste wystarczy zmniejszyæ wartoœæ rezystora R1 do 9,01 kW i problem z g³owy. Praktycznie rezystor R12 zastêpuje szeregowo po³¹czonymi rezystorem i potencjometrem umo¿liwiaj¹cym kalibracjê. Procedura kalibracji jest taka sama jak opisana dla prostownika z rysunku 5. Pasmo prostownika osi¹ga 100 kHz. Stosuj¹c rezystory o tolerancji 0,2% i kondensator tantalowy. Mo¿na osi¹gn¹æ dok³adnoœæ pomiaru na poziomie 0,5% w paœmie czêstotliwoœci 20 Hz÷20 kHz i 1÷2% w paœmie 20÷100 kHz. Prostownik ten idealnie nadaje siê do pomiarów w elektroakustyce. Nale¿y pamiêtaæ, ¿e popularne mierniki cyfrowe maj¹ pasmo pomiaru napiêæ zmiennych nie przekraczaj¹ce kilkuset herców, czasami kilku kiloherców.

à mgr in¿. Dariusz Cichoñski

1/2001

Elektronika domowa

33

W³¹cznik dŸwiêkowy Zdalne sterowanie ma doœæ d³ug¹ historiê. Pierwsze „piloty” zdalnego sterowania posiada³y przewód ³¹cz¹cy je z urz¹dzeniem sterowanym. Tego typu rozwi¹zania mo¿na spotkaæ nawet dziœ na budowach lub w zak³adach przemys³owych, co wcale nie œwiadczy o zacofaniu technologicznym tych urz¹dzeñ. Drugim etapem „pilotyzacji” sprzêtu, ju¿ bezprzewodowym by³o sterowanie przy pomocy ultradŸwiêków. „Piloty” ultradŸwiêkowe wydawa³y charakterystyczny cichy stukot wynikaj¹cy z przesy³anych z czêstotliwoœci¹ akustyczn¹ paczek impulsów ultradŸwiêkowych. Kolejnym etapem rozwoju technik by³o zastosowanie w pilotach podczerwieni, które króluje do dziœ. Artyku³ cofa nas nieco w czasie do ery sterowania akustycznego. Wielka zalet¹ uk³adu jest to ¿e nie trzeba budowaæ „pilota”, mog¹ nim byæ nasze usta. Wystarczy tylko zbudowaæ doœæ prosty odbiornik. Zdalne sterowanie sprzêtem powszechnego u¿ytku tak naprawdê zaczê³o siê z chwil¹ wprowadzenia na prze³omie lat szeœædziesi¹tych i siedemdziesi¹tych ubieg³ego wieku (jak to staro brzmi) pilotów ultradŸwiêkowych. W systemach tych jako noœnik informacji wykorzystano akustyczn¹ falê ultradŸwiêkow¹. Urz¹dzenia te by³y oparte na zasadzie pracy wieloczêstotliwoœciowej, co oznacza, ¿e ka¿demu rozkazowi by³a przyporz¹dkowana okreœlona czêstotliwoœæ fali. Uk³ady pilotów ultradŸwiêkowych pracowa³y na czêstotliwoœciach z zakresu 30÷40 kHz. W koñcu lat siedemdziesi¹tych na naszym rynku pojawi³y siê produkowane na Dalekim Wschodzie akustyczne breloczki do kluczy, reaguj¹ce na gwizdanie. By³o to bardzo wygodne urz¹dzenie. Gdy klucze zapodzia³y siê gdzieœ, wystarczy³o tylko zagwizdaæ a breloczek odpowiada³ „æwierkaniem”, co pozwala³o zorientowaæ siê gdzie te nieszczêsne klucze le¿¹. Innym przyk³adem zastosowania fal dŸwiêkowych by³ bodaj¿e francuski film tak¿e z tamtych lat. W jednej ze scen g³ówny bohater wielokrotnie policzkuje towarzysz¹c¹ mu partnerkê. W rytm suchych odg³osów uderzeñ w pokoju zapala siê i gaœnie œwiat³o. By³ to niezamierzony efekt dzia³ania akustycznego w³¹cznika œwiat³a. Wszystkie opisane powy¿ej urz¹dzenia dzia³a³y bez modulacji fali akustycznej. W pierwszym z nich informacja by³a przekazywana za poœrednictwem czêstotliwoœci, innej dla ka¿dego z kana³ów. W drugim i trzecim urz¹dzeniu odbierano tylko g³oœnoœæ sygna³u o okreœlonej czêstotliwoœci.

Nieco inaczej wygl¹da kodowanie informacji w pilotach wykorzystuj¹cych podczerwieñ. Stosowana tu jest podwójna modulacja. Fal¹ noœn¹ jest wi¹zka œwiat³a podczerwonego zmodulowanego przebiegiem o czêstotliwoœci 30÷40 kHz. Z kolei ten przebieg podlega modulacji impulsowej, która niesie informacjê u¿yteczn¹. Proszê zwróciæ uwagê, ¿e w przypadku sygna³ów radiowych i telewizyjnych wystêpuje jedna modulacja elektromagnetycznej fali noœnej, na któr¹ na³o¿ona jest przekazywana informacja. Przy stacjach radiowych UKF elektromagnetyczna fala noœna ma czêstotliwoœæ z przedzia³u 88÷108 MHz, która jest bezpoœrednio modulowana sygna³em akustycznym. Œwiat³o podczerwone jest tak¿e fal¹ elektromagnetyczn¹, któr¹ niestety jest bardzo ciê¿ko wzmocniæ. W odbiorniku podczerwieni stosowane s¹ elementy reaguj¹ce na œwiat³o podczerwone – pó³przewodnikowe diody odbiorcze. Uk³ady odbiorcze nie wzmacniaj¹ samej fali noœnej (czyli œwiat³a). Wzmocnieniu ulega tylko sama fala moduluj¹ca na³o¿ona na strumieñ œwiat³a o czêstotliwoœci 30÷40 kHz, z której poprzez detekcjê otrzymuje siê informacjê u¿yteczn¹. Jako ciekawostkê mo¿na podaæ fakt, ¿e do wzmacniania samej wi¹zki œwietlnej stosowane s¹ fotopowielacze, ale to ju¿ odrêbna historia. W opisywanym urz¹dzeniu do w³¹czania œwiat³a wykorzystano fale akustyczn¹. Urz¹dzenie stanowi mieszankê opisanego breloczka i w³¹cznika reaguj¹cego na klaskanie. Uk³ad co prawda nie odpowiada dŸwiêkowo na gwizdanie, ale za to zapala i gasi œwia-

t³o. Reakcjê na gwizd wybrano ze wzglêdu na du¿¹ odpornoœæ na akustyczne sygna³y zak³ócaj¹ce. Drugim czynnikiem przemawiaj¹cym za takim rozwi¹zaniem by³a ³atwoœæ w realizacji uk³adu elektronicznego. Dlaczego gwizdanie? OdpowiedŸ jest prosta po obejrzeniu sygna³u gwizdania na ekranie oscyloskopu. Okazuje siê, ¿e jest to prawie idealna sinusoida. Oznacza to, i¿ prawie ca³a energia akustyczna sygna³u skupiona jest na jednej czêstotliwoœci. Natomiast inne dŸwiêki: ha³asy, g³oœna rozmowa posiadaj¹ znacznie szersze widmo sygna³u. Mimo, ¿e jakiœ dŸwiêk wydaje siê g³oœny „wyciêta” czêœæ widma tego sygna³u z regu³y nie posiada zbyt du¿ej amplitudy. Dziêki temu faktowi na wejœciu uk³adu wystarczy zbudowaæ odpowiednio selektywny filtr pasmowy, który bêdzie wy³apywa³ gwizdanie które powinno mieæ odpowiedni¹ czêstotliwoœæ. Pozosta³e zaœ dŸwiêki bêd¹ skutecznie t³umione. Jako czêstotliwoœæ na któr¹ reaguje uk³ad wybrano tu 800 Hz. Jest to ton le¿¹cy nieco poni¿ej g³ównego widma mowy ludzkiej, czyli przypadaj¹ca na t¹ czêstotliwoœæ energia jest stosunkowo ma³a. Ten ton tak¿e jest ³atwo zagwizdaæ. Dla osób maj¹cych problemy z gwizdaniem (nie ma potrzeby gwizdania na palcach) podano kilka wariantów filtru pasmowego.

Opis uk³adu Na wejœciu w³¹cznika akustycznego znajduje siê tani mikrofon pojemnoœciowy zintegrowany ze wzmacniaczem. Wiêkszoœæ tego typu mikrofonów cha-

W³¹cznik dŸwiêkowy

220V AC

¯

A2

G

120W

R16

6

V2 MOC3043

2

3

R14 1,5k

3

1

C

R 4

7

Q

2

US3A

5

4

11

R15

470W

C

R 10

A1

BT 136-600V

12

Q

13

Q

US3B

8 S

D

9

6 14 S 1 Q D

5

7

4

US2B

C9 22mF C8 220mF

LM 78L12

R8 100k

C7 47n

TS2/028

100mA

220V AC

M

B1

TR1

R2 100k

R3 2,4k

2

4

PR1 GB008

100k 10k

R6 220W

P1 R4

4,3k

US4

5

47n

6

US1B

7

+12V

R9 100k

C6 4,7mF

R10 22k

R18 22k

R17 22k

+12V

C5 1mF

6

5

R12 22k

TL082

2

3

US2A

8

1

220k

R11 18k*

+12V

CD4013

1

Oba wzmacniacze operacyjne US1A i US1B polaryzowane s¹ przez rezystory R2 i R8 z pomocniczego Ÿród³a napiêcia o wartoœci równej po³owie napiêcia zasilania. Rozwi¹zanie takie upraszcza zasilacz sieciowy, nie jest jednak polecane w uk³adach o wysokiej czu³oœci i dok³adnoœci. W³¹cznik dŸwiêkowy na szczêœcie nie nale¿y do tej kategorii i mo¿na stosowaæ w nim pojedyncze napiêcie zasilaj¹ce. Wzmocniony i wydzieliny przez filtr sygna³ który odebra³ mikrofon doprowa-

US1A

[nF] 47 47 47 47 47 33 33 33

100n

[kW] 100 82 75 68 62 82 75 68

D1 1N4148

[W] 240 220 200 180 160 200 200 180

C4 2,2mF

[kW] 4,7 4,3 3,6 3,3 3,0 3,9 3,6 3,3

R7 82k

[Hz] 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

C3

C2, C3

C2 47n R5

R7

TL082

R5

8

R6

3

Czêstotliwoœæ

C1

Tabela 1 – Wartoœci elementów filtru pasmowego dla ró¿nych czêstotliwoœci œrodkowych, Au=20 dB, Q=10

Wyjœcie Q przerzutnika D US3A stedzony jest do prostownika pó³okresoweruje bezpoœrednio diod¹ LED znajduj¹c¹ go sk³adaj¹cego siê z diody D1 i kondensiê w optotriaku. Zapalenie siê diody posatora C5. Bez sygna³u wejœciowego na woduje wyzwolenie optotriaka co z kolei kondensatorze C5 wystêpuje napiêcie poci¹ga za sob¹ w³¹czenie triaka Ty1, równe po³owie napiêcia zasilaj¹cego. Jest który zapala ¿arówkê. Optotriak zapewono doprowadzane przez rezystor R10. Przy obecnoœci sygna³u na wejœciu w³¹cznika akustycznego na kondensatorze C5 pojawia siê napiêcie proporcjonalne do amplitudy sygna³u wejœciowego. Za prostownikiem umieszczono komparator US2A. Do wejœcia nieodwracaj¹cego komparatora doprowadzono napiêcie referencyjne z dzielnika R11, R12, nieco wiêksze od po³owy napiêcia zasilaj¹cego. Natomiast do wejœcia nieodwracaj¹cego doprowadzone zosta³o napiêcie z prostownika. Przy braku sygna³u na wejœciu wyjœcie komparatora US2A jest w stanie niskim. Gdy na wejœciu pojawi siê sygna³ o odpowiednio du¿ej amplitudzie komparator zmienia stan na przeciwny. Narastaj¹ce zbocze sygna³u na wyjœciu komparatora powoduje zmianê stanu przerzutnika typu D US3A. Przerzutnik ten pracuje w uk³adzie dzielnika przez dwa. Tak ¿e ka¿de kolejne dodatnie zbocze z wyjœcia komparatora zmienia stan przerzutnika na przeciwny. Drugi przerzutnik D zawarty w uk³adzie US3B nie jest wykorzystywany. Jego wszystkie wejœcia s¹ po³¹czone z plusem zasilania, co zapobiega fa³szywym przerzutom. Rys. 1 Schemat ideowy akustycznego w³¹cznika oœwietlenia R13

rakteryzuje siê czu³oœci¹ ok. 10 mV/Pa i pasmem czêstotliwoœci 100 Hz do 10 kHz. Dlatego te¿ za mikrofonem umieszczono wzmacniacz operacyjny US1A. Wzmocnienie wzmacniacza mo¿e byæ regulowane przy pomocy potencjometru w zakresie od 5 V/V do 47 V/V. Za wzmacniaczem znajduje siê aktywny filtr pasmowy. Zrealizowano go na wzmacniaczu operacyjnym US1B. Jest to filtr kwadratowy, który charakteryzuje siê du¿¹ dobroci¹ (selektywnoœci¹) i stabilnoœci¹. Charakterystyka filtru jest symetryczna wzglêdem czêstotliwoœci œrodkowej (rys. 2). Filtry tego typu, w których zastosowano pojedynczy wzmacniacz operacyjny nie wymagaj¹ elementów o ma³ej tolerancji pod warunkiem, ¿e dobroæ i wzmocnienie dla czêstotliwoœci œrodkowej nie przekraczaj¹ wartoœci: Q – 10 i Au – 10 V/V. Tak te¿ post¹piono w opisywanym filtrze. Jeszcze jedn¹ zalet¹ filtru kwadratowego jest to, ¿e stosuje siê w nim dwa identyczne kondensatory. Jak ju¿ wczeœniej wspomniano osoby które maj¹ trudnoœci z gwizdaniem mog¹ wykonaæ filtr o innej czêstotliwoœci œrodkowej. Wartoœci elementów dla ró¿nych wersji filtru podano w Tabeli 1.

1/2001

R1 10k

34

W³¹cznik dŸwiêkowy

1/2001

identyczne z napiêciem wejœciowym zadanym przez dzielnik R17, R18.

[dB] +20

Monta¿ i uruchomienie

+10

0

–10

–20

–30 10

35

[Hz] 100

1k

10k

Rys. 2 Charakterystyka kwadratowego filtru pasmowego o dobroci Q=10 i wzmocnieniu czêstotliwoœci œrodkowej 10 V/V

nia konieczn¹ w takich przypadkach separacjê galwaniczn¹ pomiêdzy uk³adem elektronicznym w³¹cznika a obwodem triaka który znajduje siê pod pe³nym napiêciem sieci energetycznej 220 V. Na rysunku 3 zamieszczono przebiegi w punktach uk³adu (Uwaga! Na rysunku dla poprawy czytelnoœci nie zachowano skali amplitud). Na dwóch górnych przebiegach widaæ bli¿ej nieokreœlone paczki sygna³u akustycznego. Umówmy siê, ¿e jest to doœæ nieudolne gwizdanie (dwie skrajne paczki) i przypadkowy sygna³ zak³ócaj¹cy (œrodkowa paczka). Na trzecim przebiegu pokazano sygna³ na wyjœciu filtru pasmowego. Z sygna³u wejœciowego dziêki filtrowi zosta³a wyodrêbniona tylko jedna czêstotliwoœæ 800 Hz. Dlatego te¿ amplituda paczki œrodkowej jest mniejsza ni¿ amplituda paczek skrajnych, które zawieraj¹ znacznie wiêcej czystego tonu 800 Hz. Na wyjœciu prostownika otrzymuje siê sygna³ o wartoœci zale¿nej od amplitudy przebiegów z filtra. Skrajne paczki powoduj¹ zmianê stanu komparatora US2A, co w konsekwencji poci¹ga za sob¹ zmianê stanu przerzutnika US3A. Efektem koñcowym jest w³¹czenie optotriaka i zapalenie ¿arówki. Przy nastêpnym gwizdniêciu (skrajna prawa paczka) nastêpuje zgaszenie ¿arówki. Zastosowanie optotriaka w³¹czanego w zerze napiêcia sieci podyktowane jest dwoma czynnikami. Pierwszy z nich to mnimalizacja zak³óceñ wnoszonych przez triak. Przypadkowe w stosunku do przebiegu napiêcia w sieci w³¹czenie szybkiego triaka spowoduje gwa³towny narost pr¹du p³yn¹cego przez zimn¹ ¿arówkê i powstanie zak³ócenia elektroma-

100k

Uk³ad wraz z transformatorem sieciowym mieœci siê na p³ytce drukowanej. Ze wzglêdu na to, ¿e do p³ytki doprowadzone zosta³o napiêcie sieci nale¿y szczególnie starannie zamontowaæ elementy pracuj¹ce pod napiêciem 220 V. Triak Ty1 mo¿na wyposa¿yæ w niewielki radiator wykonany z blaszki aluminiowej. W takim przypadku wskazane jest nasun¹æ na nó¿ki triaka rurkê izolacyjn¹ aby, ¿adna z nó¿ek nie mog³a zetkn¹æ siê z radiatorem. Je¿eli obci¹¿eniem w³¹cznika bêdzie ¿arówka o mocy nie przekraczaj¹cej 100 W radiator jest zbêdny. Po zamontowaniu wszystkich elementów koniecznie nale¿y sprawdziæ poprawnoœæ monta¿u i jakoœæ lutów. Nastêpnie pozostaje w³¹czenie urz¹dzenia do sieci. Pierwsz¹ czynnoœci¹ kontroln¹ jest pomiar napiêcia zasilaj¹cego, które powinno wynosiæ +12 V. Nastêpnie mo¿na zmierzyæ napiêcie sta³e na wyjœciach wszystkich wzmacniaczy operacyjnych. Wartoœæ tego napiêcia +6 V. Teraz mo¿na ju¿ sprawdziæ, czy uk³ad zapala œwiat³o przy gwizdniêciu. Na pocz¹tku pewn¹ trudnoœæ mo¿e sprawiæ dobór tonu jaki jest niezbêdny do zadzia³ania w³¹cznika. Czu³oœæ ustawia siê ekspery-

gnetycznego. Optotriak w³¹czany w zerze napiêcia sieci automatycznie zapewnia synchronizacjê w³¹czania ¿arówki z sieci¹. ¯arówka zapala siê gdy napiêcie w sieci nie przekracza wartoœci 20 V. Drugim czynnikiem przemawiaj¹cym za stosowaniem optotriaka w³¹czanego w zerze jest ochrona triaka przed przeci¹¿eniami spowodowanymi udarem pr¹dowym w momencie w³¹czania ¿arówki. Zwyk³a ¿arówka o mocy 100 W posiada rezystancjê ok. 480 W, przy której p³ynie pr¹d 0,45 A. Jest to rezystancja gor¹cego w³ókna w czasie gdy ¿arówka œwieci siê. Jako, ¿e ¿arówka jest elementem nieliniowym jej rezystancja przy zimnym w³óknie jest znacznie mniejsza i wynosi oko³o 40 W. Zatem w pierwszej chwili po M w³¹czeniu przez ¿arówkê pop³ynie niebagatelny pr¹d oko³o 5,5 A. Co WY prawda triak jest w stanie US1A bez problemu wytrzymaæ tak¹ wielkoœæ pr¹du, ale na pewno skraca to jego WY ¿ywotnoœæ. US1B Do zasilania uk³adu elektronicznego zastosowano miniaturowy stabiKatoda D1 lizator US4 dostarczaj¹cy napiêcia +12 V. Pomocnicze napiêcie o wartoœci WY +6 V wytwarzane jest US2A w dzielniku aktywnym ze wzmacniaczem operacyjnym US2B. Wzmacniacz ZAPALONA ZGASZONA WY Q ten pracuje w uk³adzie CD4013 wtórnika napiêciowego. Na jego wyjœciu otrzymuje siê zatem napiêcie Rys. 3 Przebiegi w punktach uk³adu

W³¹cznik dŸwiêkowy

1/2001

R13 R12

R10

P1

US3 R17

R7 R9

R6

R4

R2

US1

D1

US2

R11

PR1

C7

~

CD4013

R3

C5

TL 082

TL 082

C1

C2 C3 C4

R5

C6 R18

R1

M

R8

36

C9

C8

+

–

US4

~

R14 MOC 3043

ARTKELE 573

375 ELEKTRA TS 2/028

R15

R16 100mA 220V

¯

Rys. 4 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

mentalnie przy pomocy potencjometru P1. Je¿eli oka¿e siê, ¿e czu³oœæ jest niezadowalaj¹ca mo¿na zmieniæ (zwiêkszyæ do 20 kW) wartoœæ rezystora R11. Podczas eksperymentów z w³¹cznikiem zalecam zachowanie szczególnej ostro¿noœci jako, ¿e fragmenty uk³adu pracuj¹ pod pe³nym napiêciem sieci. Wykaz elementów

Pó³przewodniki US1, US2 US3 US4 V2 Ty1 PR1 D1

– – – – – – –

TL 082 CD 4013 LM 78L12 MOC 3043 BT 136-600 GB 008 1 A/100 V 1N4148

EPROM CZÊŒCI ELEKTRONICZNE ul. Parkowa 25 51-616 Wroc³aw tel. (071) 34-88-277 fax (071) 34-88-137 tel. kom. 0-90 398-646 e-mail: [email protected] Czynne od poniedzia³ku do pi¹tku w godz. 9.00 - 15.00 Oferujemy Pañstwu bogaty wybór elementów elektronicznych uznanych (zachodnich) producentów bezpoœrednio z naszego magazynu.

Rezystory R6 R16 R15 R14 R3 R5 R1, R4 R11* R10, R12, R17, R18 R7 R2, R8, R9 R13

– – – – – – – –

220 W/0,125 W 120 W/0,125 W 470 W/0,125 W W/0,125 W 1,5 kW W/0,125 W 2,4 kW W/0,125 W 4,3 kW W/0,125 W 10 kW W/0,125 W 18 kW

– – – –

W/0,125 W 22 kW W/0,125 W 82 kW W/0,125 W 100 kW W/0,125 W 220 kW

Kondensatory C2, C3 C7 C1

– 47 nF/63 V MKSE-20 – 47 nF/50 V ceramiczny – 100 nF/63 V MKSE-20

Posiadamy w sprzeda¿y miêdzy innymi: PAMIÊCI EPROM, EEPROM, RAM (S-RAM; D-RAM) UK£ADY SCALONE SERII: 74LS..., 74HCT..., 74HC..., C-MOS (40..., 45...). MIKROPROCESORY, np.:80.., 82.., Z80.., ICL71.., ATMEL89.., UK£ADY PAL, GAL, WZMACNIACZE OPERACYJNE, KOMPARATORY, TIMERY, TRANSOPTORY, KWARCE, STABILIZATORY, TRANZYSTORY, PODSTAWKI BLASZKOWE, PRECYZYJNE, PLCC, LISTWY PIONOWE, LISTWY ZACISKOWE, PRZE£¥CZNIKI SWITCH, Z£¥CZA, OBUDOWY £¥CZ, HELITRYMY, LEDY, PRZEKAYNIKI, GALANTERIA ELEKTRONICZNA.

C5 C4 C6 C9 C8

– – – – –

1 mF/50 V 2,2 mF/50 V 4,7 mF/50 V 22 mF/25 V 220 mF/16 V

Inne M1 – mikrofon piezoelektryczny B1 – WTAT 100 mA/250 V TR1 – TS 2/028 p³ytka drukowana numer 573

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. P³ytki mo¿na zamawiaæ w redakcji PE. Cena: p³ytka numer 573 - 6,20 z³ + koszty wysy³ki (10 z³).

à Micha³ Tomaszek POSIADAMY TAK¯E W SPRZEDA¯Y PODZESPO£Y KOMPUTEROWE: NOWE I U¯YWANE (NA TELEFON) P£YTY G£ÓWNE, PROCESORY, PAMIÊCI SIMM/DIMM, WENTYLATORY, KARTY MUZYCZNE, KARTY VIDEO, MYSZY, FAX-MODEM-y, FLOPP-y, DYSKI TWARDE, CD-ROMy, KLAWIATURY, OBUDOWY, ZASILACZE, G£OŒNIKI I INNE. Programujemy EPROMy, FLASH/ EEPROMy, GALe, PALe, procesory 87.., 89.. oraz inne uk³ady programowalne. Na ¿yczenie przeœlemy ofertê. Mo¿liwoœæ sprzeda¿y wysy³kowej.

Pomys³y uk³adowe

D1

Tr

~220V

100mA + C1 1000mF /25V

~Uz

Uwy»2,4·Uz C2 1000mF /25V D2 –

Rys. 1 Schemat pó³okresowego podwajacza napiêcia z mostkiem Delona

dwukrotnie od napiêcia z pojedynczego prostownika. Wartoœæ napiêcia wyjœciowego w przybli¿eniu wynosi 2,3·Uz, gdzie Uz to skuteczna wartoœæ napiêcia zmiennego na wyjœciu transformatora sieciowego. Tego typu uk³ad mo¿na stosowaæ z powodzeniem przy pr¹dach rzêdu nawet 0,5 A. Wy¿sze napiêcie jest okupione wy¿sz¹ rezystancj¹ wewnêtrzn¹ zasilacza i wiêkszymi têtnieniami. Chc¹c uzyskaæ zbli¿one parametry do uk³adu prostownika pe³nookresowego dostarczaj¹cego podobne napiêcie przy takim samym pr¹dzie pobieranym z zasilacza nale¿y zwiêkszyæ wartoœæ pojemnoœci kondensatorów czterokrotnie. Niestety takie rozwi¹zanie podnosi nieco cenê uk³adu ale i tak jest op³acalne. Stosuj¹c kondensatory o pojemnoœci 1000 mF przy pr¹dzie wyjœciowym 100 mA otrzymamy têtnienia ok. 1,5 Vpp. Zwiêkszaj¹c pr¹d wyjœciowy do 0,5 A i wartoœæ pojemnoœci do 6.800 mF uda siê utrzymaæ têtnienia na zbli¿onym poziomie. Przy pr¹dzie obci¹¿enia 0,5 A napiêcie wyjœciowe spadnie o ok. 10% w stosunku do napiêcia przy pr¹dzie 100 mA. Uk³ad ten nadaje siê równie¿ do wytwarzania napiêcia symetrycznego przy wykorzystaniu transformatora bez odczepu. Wyjœcia „+”„–” zasilacza pozostaj¹ bez zmian, a punkt wspólny po³¹czenia kondensatorów ³¹czy siê z mas¹ uk³adu. Na rysunku 2 przedstawiono sposób w jaki mo¿na przerobiæ p³ytkê drukowan¹ zasilacza symetrycznego pierwotnie wspó³pracuj¹cego z transformatorem z odczepem dziêki czemu uk³ad bêdzie wspó³pracowa³ z transformatorem bez odczepu. W uk³adzie tym mostek prostowniczy zostaje zast¹piony dwoma diodami D1 i D2. Oprócz tego na p³ytce trzeba wykonaæ jedn¹ zworkê, a uzwojenie transformatora po³¹czyæ do dwóch zacisków wejœciowych. W tym rozwi¹zaniu chc¹c otrzymaæ podobne têtnienia jak w uk³adzie z prostownikiem Graetz’a nale¿y zwiêkszyæ wartoœæ pojemnoœci kondensatorów dwukrotnie. Podwajanie napiêcia mo¿na uzyskaæ te¿ w uk³adzie zmodyfikowanego

z

PR ~

~220V

–

z

z ~220V

+ C1 +

~

C2 –

D1

+ C1

D2

C2 –

z

T

Transformatory sieciowe s¹ sta³¹ bol¹czk¹ elektroników. Najczêœciej w sklepie nie mo¿emy kupiæ transformatora który akurat jest nam potrzebny. Kiedyœ przy powszechnym braku wszelkich podzespo³ów elektronicznych transformatory sieciowe nawija³o siê samemu. Jest to zajêcie trudne i pracoch³onne. Przy niestarannym wykonaniu izolacji niesie ponadto ryzyko przebicia i pora¿enia u¿ytkownika. W niektórych przypadkach jest jednak wyjœcie z tej k³opotliwej sytuacji. Z pomoc¹ pospiesz¹ nam uk³ady powielaczy napiêcia. Uk³adów takich jest doœæ du¿o nie wszystkie jednak nadaj¹ siê do zasilania urz¹dzeñ elektronicznych. Poni¿ej zaprezentowano trzy tego typu rozwi¹zania, które co prawda maj¹ swoje ograniczenia, ale mo¿na je z powodzeniem stosowaæ gdy nie dysponujemy transformatorem o ¿¹danych parametrach, przede wszystkim napiêciowych. Pierwszy uk³ad przedstawiony na rysunku 1 jest klasycznym podwajaczem napiêcia nazywanym mostkiem Delona (nie myliæ nazwiska z francuskim aktorem). Oba prostownik w mostku pracuj¹ w uk³adzie pó³okresowym. Dla dodatniej po³ówki napiêcia na uzwojeniu wtórnym transformatora przewodzi dioda D1 ³aduj¹c w tym czasie kondensator C1. Gdy po³ówka napiêcia zmieni siê na ujemn¹ zaczyna przewodziæ dioda D2 zapewniaj¹c tym samym ³adowanie kondensatora C2. Napiêcie wyjœciowe tego zasilacza jest sum¹ napiêæ na obu kondensatorach jest ono zatem wy¿sze

mostka Delona. schemat tego rozwi¹zania przedstawiono na rysunku 3a. Uk³ad ten zapewnia przy kondensatorach o pojemnoœci 1000 mF napiêcie têtnieñ na poziomie ok. 2 Vpp, przy pr¹dzie pobieranym przez obci¹¿enie ok. 100 mA. Zwiêkszenie pojemnoœci kondensatorów do 2200 mF zmniejsza têtnienia do ok. 1 Vpp przy tej samej wartoœci pr¹du. Napiêcie wyjœciowe ma wartoœæ ok. 1,85·Uz, gdzie Uz to skuteczna wartoœæ napiêcia zmiennego na wyjœciu transformatora. Dwukrotne zwiêkszenie pobieranego pr¹du powoduje mniej wiêcej dwukrotny wzrost têtnieñ i obni¿enie napiêcia o ok. 20%. Dzia³anie mostka Delona odbywa siê w dwóch etapach, oddzielnych dla ka¿dej z po³ówek napiêcia wyjœciowego z transformatora. Efektem koñcowym jest jeden cykl przypadaj¹cy na jeden okres napiêcia zmiennego. Zatem uk³ady te mo¿na traktowaæ jako prostowniki pó³okresowe, czyli na ich wyjœciu napiêcie têtnieñ bêdzie mia³o wartoœæ 50 Hz. W pierwszym etapie, dla ujemnej po³ówki napiêcia zasilaj¹cego mostek przez diodê D1 ³adowany jest kondensator C1. Na³adowuje siê on do szczytowej wartoœci napiêcia wyjœciowego transformatora. W czasie ³adowania C1 dioda D2 jest spolaryzowana w kierunku zaporowym. Podczas drugiej, dodatniej po³ówki napiêcia dioda D1 zostaje spolaryzowana w kierunku zaporowym, na napiêcie na kondensatorze C1 po³¹czone szeregowo z napiêciem na wyjœciu transformatora ³aduje przez diodê D2 kondensator C2. Tak wiêc wartoœæ napiêcia na C2 bêdzie dwukrotnie wiêksza od napiêcia wejœciowego. Nastêpnie ca³y cykl powtarza siê. W miarê wzrostu

T

Pomys³y uk³adowe powielacze napiêcia w uk³adach z transformatorem sieciowym

37

T

1/2001

2x1N4007

Rys. 2 Sposób przeróbki p³ytki drukowanej zasilacza napiêæ symetrycznych pozwalaj¹cy na zasilanie z transformatora bez odczepu

Powielacze napiêcia...

38

1/2001

jemnoœci kondenC1 satora C2 wp³y1000mF D2 D2 100mA 100mA Tr Tr wa na zmniejszenie + + têtnieñ. W prak/25V /25V C2 C2 tyce stosuje siê ~220V ~Uz D1 1000mF ~220V ~Uz D1 1000mF Uwy»1,85·Uz /35V /35V oba kondensatory – Uwy»2,8·Uz o tej samej wartoœci pojemnoœci. C3 b) C1 1000mF £¹cz¹c ze sob¹ 1000mF D2 /35V 100mA Tr D3 + dwa takie mostki – /25V otrzymuje siê uk³ad C2 ~220V ~Uz D1 1000mF czterokrotnego zwiê/35V Rys. 4 Potrajacz napiêcia w uk³adzie kszenia napiêcia ze zmodyfikowanym mostkiem Delona Uwy»3,6·Uz (rys. 3b). Górny C4 rozwi¹zaniu wynosi 2,8 Uz, gdzie Uz to z mostków Delona wytD3 1000mF C3 /35V napiêcie wyjœciowe transformatora. warza napiêcie dodatnie, 1000mF D4 Wszystkie uk³ady z mostkiem Deloa dolny ujemne. Niestety – /25V na pracuj¹ w uk³adzie pó³okresowym, uk³ad ten nie zapewnia zaco sprawia, ¿e ich parametry nie s¹ najdowalaj¹cych parametrów Rys. 3 a) podwajacz, b) poczwórny powielacz napiêcia lepsze. Warto wspomnieæ, ¿e zwiêkszaprzy wiêkszych obci¹¿enie pojemnoœci kondensatorów elektropr¹du pobieranego przez obci¹¿enie coniach. Sensowne jest stosowanie go litycznych w mostkach Delona powy¿ej raz trudniej jest na³adowaæ kondensator przy pr¹dach nie przekraczaj¹cych wartoœci 2200 mF mija siê z celem. UzyC2, gdy¿ czêœæ ³adunku zgromadzonego 100 mA. W takim przypadku stosuj¹c skuje siê wtedy co prawda zmniejszenie w tym kondensatorze jest od razu przekondensatory o pojemnoœci 2200 mF napiêcia têtnieñ, lecz nie powoduje to kazywana do obci¹¿enia. Zwiêkszanie otrzymuje siê efektywne napiêcie równe wzrostu wartoœci napiêcia przy wzroœcie pojemnoœci kondensatora C1 niestety 3,6·Uz przy têtnieniach rzêdu 2 V pp. pr¹du obci¹¿enia. Spadek napiêcia zbytnio nie pomaga. Zwiêkszenie poOczywiœcie uk³ad z rysunku 3b mow funkcji pr¹du wyjœciowego podykto¿e pos³u¿yæ jako zasiwany jest du¿¹ wartoœci¹ rezystancji welacz napiêcia sywnêtrznej uk³adu mostka, na co sk³ada metrycznego. W tasiê kilka czynników takich jak: rezystankim przypadku punkt cja wewnêtrzna transformatora, rezypo³¹czenia kondensastancja wewnêtrzna diod zastosowatorów C2 i C3 ³¹nych w mostku i rezystancja dynamiczczy siê z mas¹. Nana kondensatorów. Wszystkie te czynpiêcie wyjœciowe wyniki sprawiaj¹, ¿e op³acalnym jest nosi wtedy ±1,8·Uz. stosowanie powielaczy przy pr¹dach Z ka¿dego z biegunów 100 mA. W niektórych przypadkach zasilacza mo¿na pomo¿na jeszcze pokusiæ siê o stosowanie bieraæ pr¹d nie przetych uk³adów do pr¹dów 200 mA, ale kraczaj¹cy 100 mA. dalej nie ma to ju¿ najmniejszego sensu. Tworz¹c kombinaMimo tych wad powielacze mog¹ cjê zmodyfikowanego okazaæ siê przydatne w wielu urz¹dzemostka Delona z proniach ma³ej mocy, daj¹c wystarczaj¹ce stownikiem jednopopole manewru hobbystom. Du¿a zalet¹ ³ówkowym otrzymapowielaczy jest tak¿e ich prostota, niemy potrajacz napiêcia zawodnoœæ i stosunkowo niska cena (rys. 4). Podobnie jak elementów. poprzednio uk³ad ten Na sam koniec jeszcze jedna bardzo nadaje siê do zasilaistotna uwaga. Napiêcia wyjœciowe które czy których pr¹d wyjpodano w artykule odnosz¹ siê do œreœciowy nie przekradnich wartoœci napiêæ przy obci¹¿eniu cza 100 mA. Stosuj¹c uk³adów pr¹dem ok. 100 mA. Przy braku kondensatory o pojepr¹du na wyjœciu napiêcie wyjœciowe jest mnoœci 1000 mF otrzywy¿sze i wynosi k·1,41·Uz, gdzie „k” rz¹d muje siê têtnienia powielania (2, 3, 4) a Uz napiêcie wyjok. 2 V przy pr¹dzie œciowe transformatora bez obci¹¿enia. obci¹¿enia 100 mA. Wartoœæ napiêcia wyjœciowego przy tym à Ryszard G³owacki a)

C1 1000mF

Miernictwo

1/2001

Pomiar wzmocnienia i czêstotliwoœci granicznej wzmacniaczy operacyjnych

39

R4

Do oscyloskopu

R3 C

P

Uo

U

Rys. 2 Schemat zastêpczy uk³adu pomiarowego

Do podstawowych parametrów wzmacniacza operacyjnego, wyznaczonych na drodze pomiarowej, zaliczyæ mo¿na: wspó³czynnik sta³opr¹dowego wzmocnienia k0 wzmacniacza z otwart¹ pêtl¹ sprzê¿enia zwrotnego oraz 3 dB czêstotliwoœæ graniczn¹ f0. Wartoœci te stanowi¹ podstawowe parametry opisuj¹ce model matematyczny wzmacniacza, wykorzystywany w dalszej analizie obwodu w którego sk³ad dany wzmacniacz wchodzi. Jednak¿e pomiar wartoœci k0 nie jest spraw¹ prost¹, gdy¿ wzmocnienie wzmacniacza w uk³adzie z otwart¹ pêtl¹ mo¿e siêgaæ wartoœci 107. Pomiar wzmocnienia przy pr¹dzie sta³ym nie wchodzi w rachubê, poniewa¿ dryft wejœciowego napiêcia niezrównowa¿enia wzmacniacza oraz zak³ócenia elektromagnetyczne powoduj¹, ¿e napiêcie na wyjœciu wzmacniacza podlega tak du¿ym wahaniom w czasie, ¿e jego pomiar nie jest w praktyce mo¿liwy. Ponadto przy przyjêciu modelu inercyjnego pierwszego rzêdu dla opisu w³aœciwoœci dynamicznych wzmacniacza operacyjnego iloczyn wzmocnienia i 3 dB czêstotliwoœci granicznej, zwany polem wzmocnienia wzmacniacza, pozostaje sta³y, bez wzglêdu na wartoœæ wspó³czynnika sprzê¿enia zwrotnego. Poniewa¿ pole wzmocnienia typowego wzmacniacza wynosi oko³o 1 MHz wówczas dla otwartej pêtli sprzê¿enia zwrotnego 3 dB czêstotliwoœæ graniczna (przy wzmocnieniu 107) przyjmuje wartoœci w okolicy 0,1 Hz. W takiej sytuacji wykorzystanie do pomiaru napiêcia przemiennego równie¿ nie jest mo¿liwe, poniewa¿ czêstotliwoœæ tego napiêcia powinna le¿eæ Do oscyloskopu C R3

P

R4

R1

U

R2

znacznie poni¿ej 3 dB czêstotliwoœci granicznej wzmacniacza. W przypadku gdy 3 dB czêstotliwoœæ graniczna jest rzêdu 0,1 Hz, zastosowanie do pomiaru czêstotliwoœci znacznie ni¿szej sprowadza siê w praktyce do pomiaru przy napiêciu sta³ym, co z wy¿ej wymienionych powodów nie jest mo¿liwe. W artykule zaproponowano pewn¹ metodê pozwalaj¹c¹ na równoczesny pomiar parametrów wzmacniacza k0 i f0 przy wykorzystaniu sygna³u wejœciowego o dogodnej do pomiaru czêstotliwoœci. Schemat uk³adu pomiarowego zamieszczono na rysunku 1. W przedstawionym na rysunku 1 uk³adzie wzmacniacz pracuje w uk³adzie z otwart¹ pêtl¹ sprzê¿enia zwrotnego. W zwi¹zku z powy¿szym stosunek dzielnika rezystancyjnego R1 i R2 powinien byæ bardzo ma³y, czyli R2<
Rys. 1 Schemat uk³adu pomiarowego dla wyznaczania wartoœci k0 i f0

k0 1+ j

w w0

przy czym W0=2Pf0. W zwi¹zku z powy¿szym napiêcie na wyjœciu wzmacniacza mo¿na wyraziæ wzorem: Uo = U

R2 × R1+ R2

k0 1+ j

w w0

(2)

Napiêcie w punkcie P mo¿na wyznaczyæ korzystaj¹c z zasady superpozycji, sumuj¹c przyczynki pochodz¹ce od obu Ÿróde³ napiêciowych: R4 1+ jw R4C Up = U R4 R3 + 1 + jwR4C -U

R2 × R1+ R2

k0 w 1+ j w0

×

R3 (3) R4 R3 + j R4C

Po przyrównaniu napiêcia Up do zera i po przekszta³ceniach otrzymujemy: R4 ( R1 + R2 ) - k0 R2 R3 + é R4 ( R1 + R2 ) ù + jwê - k 0R2 R3 R4C ú= 0 ë w0 û

Nastêpnie po przyrównaniu do zera czêœci rzeczywistej i urojonej powy¿szego równania otrzymujemy: k0 = f0 =

R4 ( R1+ R2 ) R2 R3 1 2 PR4 C

(5) (6)

Zamieszczone powy¿ej wzory (5) i (6) pozwalaj¹ ju¿ na bezpoœrednie wyliczenie wspó³czynnika wzmocnienia wzmacniacza k0 w uk³adzie z otwart¹ pêtl¹ sprzê¿enia zwrotnego oraz jego 3 dB czêstotliwoœci granicznej f0. Najpierw nale¿y jednak dokonaæ pomiaru aktualnej wartoœci rezystancji potencjometrów regulacyjnych R3 i R4.

(1)

à Miros³aw Gajer

40

Wykaz p³ytek i uk³adów

Wykaz p³ytek drukowanych uk³adów programowanych i innych elementów Poni¿ej prezentujemy aktualny cennik p³ytek drukowanych, uk³adów zaprogramowanych, programów, folii i innych podzespo³ów dostêpnych w sprzeda¿y wysy³kowej w „Praktycznym Elektroniku”. Ceny uleg³y zmianie. Nowe ceny bêd¹ obowi¹zywaæ od 15.02.2001. Zamówienia z³o¿one do 15.02.2001 bêd¹ realizowane po starych cenach. Koszty wysy³ki wynosz¹ 10 z³. Ceny p³ytek podane przy artyku³ach w archiwalnych numerach oraz na p³ycie CD–PE1 s¹ nieaktualne. Zamówienia przyjmujemy na kartach pocztowych, kuponach zamieszczanych w PE, faksem (0 68) 324 71 03 oraz e–mailem ([email protected]). W zamówieniu prosimy podawaæ dok³adnie i wyraŸnie swój adres a pod adresem tylko numery p³ytek lub nazwy programów i podzespo³ów. Nie przyjmujemy zamówieñ telefonicznie. Zamówienia od firm przyjmowane s¹ tylko w formie pisemnej z upowa¿nieniem do wystawienia faktury VAT bez podpisu odbiorcy. P³ytki drukowane, zaprogramowane uk³ady oraz inne elementy oznaczone w wykazie gwiazdk¹ bêd¹ sprzedawane do wyczerpania zapasów magazynowych. Aktualny wykaz archiwalnych numerów znajduje siê przy karcie zamówieñ. à Redakcja Cennik p³ytek drukowanych. 002* Transkoder SECAM–PAL 005* Detektor zera 025* Fonia czterocewkowa 034* Analizator – pole odczytowe 035* Uniwersalny zasilacz 037* Dekoder PAL TC 500D/E 038* Dekoder PAL R202/A 041* Zegar MC 1206 – wyœwietlacz 048* Zegar MC 1206 – sekundy cyfrowe 053* Kwarcowy generator 50 Hz 055* Zasilacz do wzmacniacza antenowego 058* Wzmacniacz z reg. barwy dŸwiêku 064* Tranzystorowy korektor graf. we/wy 065* Tranzystorowy korektor graf. filtry 066* Uk³ad opóŸnionego za³¹czania kolumn 070* Korektor graf. – pamiêæ charakt. 071* Fonia do odbioru programu POLONIA 072* P³ywaj¹ce œwiat³a – generator 078* Fonia stereo do odbioru Astry 082* Wzmacniacz odczytu do magnetofonu 088* Czêstoœciomierz – generator 095 Radiotelefon na pasmo 27 MHz 099* Przetwornik f/U 102 Korektor sygna³u video 105 Wzm. mocy do radiotelefonu 27 MHz 108 Wzmacniacz mocy 150 W 109* Uk³ad logarytmuj¹cy 111* Automat losuj¹cy 116* Blokada tarczy telefonicznej 120* Termometr – zasilanie bateryjne 122* Konwerter UKF/FM + D³/Œr 124* Dekoder Pal do OTVC Rubin 714 127* Bootselektor do Amigi

PE3/92 PE3/92 PE1/93 PE1/93 PE1/93 PE3/93 PE3/93 PE2/93 PE3/93 PE4/93 PE4/93 PE5/93 PE6/93 PE6/93 PE6/93 PE7/93 PE5/93 PE6/93 PE6/93 PE8/83 PE9/93 PE9/93 PE10/93 PE12/93 PE11/93 PE12/93 PE12/93 PE1/94 PE2/94 PE2/94 PE2/94 PE3/94 PE3/94

1,97 z³ 1,27 z³ 0,64 z³ 6,96 z³ 2,05 z³ 1,54 z³ 1,95 z³ 2,35 z³ 2,38 z³ 1,27 z³ 1,27 z³ 7,93 z³ 1,41 z³ 6,31 z³ 1,43 z³ 6,16 z³ 0,78 z³ 1,27 z³ 1,49 z³ 3,64 z³ 4,13 z³ 2,53 z³ 4,40 z³ 2,39 z³ 1,27 z³ 8,23 z³ 2,33 z³ 3,42 z³ 1,45 z³ 0,64 z³ 0,64 z³ 2,72 z³ 0,64 z³

130* 131* 145* 149* 165* 170* 171* 174 176* 177* 180* 186 192* 194* 203* 208 210 212 213 214 216 223* 229* 231* 232* 233 234 235 236 237 241* 242* 244* 251* 254 255* 258* 262* 263* 264* 270* 271* 272* 273* 274* 280* 281* 286* 290* 292 294* 295* 296 299 300 301 302 305* 309 311* 312 314 315* 317 318* 321 322* 323*

1/2001 Spowalniacz do Amigi Stó³ mikserski – wzmacniacz sumy Uk³ad do przegr. taœm magnetowid. Sampler do Amigi Obrotomierz cyfrowy – mno¿nik Lampa sygnalizacyjna Symetryzator antenowy Generator funkcyjny Analizator widma Uk³ad kalibracji pr¹du podk³adu Przedwzmacniacz antenowy Generator funkcyjny – p³yta g³ówna Uk³ad fonii satelitarnej Wykrywacz metali TRANSET 150 Zdalne sterowanie oœwietleniem Mikrofon bezprzewodowy Mikroprocesorowy zegar sterownik Alarm samochodowy – pilot Alarm samochodowy – centralka Alarm samochodowy – radiopowiadom. Mikorofon bezprzewodowy – odbiornik Przetwornik „True RMS” Przystawka do efektu „TREMOLO” Uniwersalna ³adowarka akumul. Ni–Cd Uniwersalna ³adowarka akumul. Ni–Cd Mikropr. miernik czêst. – p³.g³ów. Mikropr. miernik czêst. – mikropr. Mikropr. miernik czêst. – p³.przed. Mikropr. miernik czêst. – wzm. We Preskaler 1,3 GHz Gwiazda betlejemska – diody Gwiazda betlejemska – automatyka Automatyczny wy³¹cznik do domofonu Dodatkowe œwiat³o STOP w samocho. Super Bass Elektroniczna ruletka Regulator ¿arówek halogenowych Sterownik œwiate³ ulicznych Generator szumu uk³ady dodatkowe Przetwornica +5 V na –5 V Zasilacz napiêcia zmiennego Automat perkusyjny – generator Automat perkusyjny – matryca Automat perkusyjny – instrumenty Automatyczny w³¹cznik zapisu Centralka domofonu – p³yta przednia Prosty betametr Automat. wy³¹cznik ster. œwiat³ami IntervoxPE10/96 Przetwornica DC/DC 12V/±30V Kontroler stanu akum. samochodego Czujnik ultradŸwiêkowy Samochodowy wzmacniacz HiFi –100W Jednozakr. wolt–amper. 3/5 cyfry Zasilacz laboratoryjny 2001 Zasilacz lab. z przetwornikiem. C/A Zasilacz laboratoryjny – mikroproc. Zabawka – tester refleksu Wzm. mocy MOSFET – TDA 7296 Programowany tajmer Dekoder SURROUND Imobilajzer z oszukiwaczem do sam. Domowy telefon – zabawka Aparat (pod)s³uchowy Siedmiokana³owy analizator widma Generator PAL ster. mikroprocesorem Elektr. przerywacz kierunkowskazów Precyzyjny miernik wysterowania VU

PE4/94 0,73 z³ PE4/94 2,56 z³ PE6/94 3,11 z³ PE7/94 1,05 z³ PE10/94 2,84 z³ PE11/94 2,88 z³ PE11/94 1,74 z³ PE12/94 2,61 z³ PE1/95 8,50 z³ PE12/94 3,97 z³ PE12/94 1,27 z³ PE1/95 11,40 z³ PE2/95 2,72 z³ PE3/95 2,43 z³ PE5/95 2,60 z³ PE6/95 1,69 z³ PE6/95 16,05 z³ PE6/95 1,52 z³ PE6/95 7,39 z³ PE7/95 3,91 z³ PE7/95 4,47 z³ PE9/95 1,01 z³ PE10/95 0,96 z³ PE10/95 6,07 z³ PE10/95 3,19 z³ PE10/95 3,39 z³ PE10/95 5,92 z³ PE11/95 5,92 z³ PE11/95 7,37 z³ PE12/95 1,27 z³ PE11/95 11,07 z³ PE11/95 2,81 z³ PE12/95 0,91 z³ PE1/96 0,65 z³ PE2/96 1,75 z³ PE2/96 4,25 z³ PE3/96 3,22 z³ PE3/96 1,62 z³ PE4/96 1,34 z³ PE4/96 1,84 z³ PE5/96 4,14 z³ PE5/96 4,77 z³ PE5/96 1,91 z³ PE6/96 5,74 z³ PE6/96 0,69 z³ PE8/96 1,32 z³ PE8/96 0,64 z³ PE9/96 4,75 z³ 1,60 z³ PE10/96 7,22 z³ PE10/96 1,27 z³ PE11/96 4,28 z³ PE11/96 6,24 z³ PE12/96 3,76 z³ PE12/96 8,58 z³ PE1/97 5,82 z³ PE1/97 16,45 z³ PE12/96 9,55 z³ PE3/97 3,42 z³ PE2/97 12,45 z³ PE2/97 7,32 z³ PE2/97 5,83 z³ PE3/97 1,58 z³ PE3/97 2,41 z³ PE3/97 10,55 z³ PE4/97 5,04 z³ PE4/97 1,52 z³ PE4/97 4,11 z³

Cennik p³ytek i uk³adów

1/2001 327* 330* 334* 335* 336 338* 339* 341* 342* 343* 348* 352* 355 356* 358* 361* 364* 365 367* 368* 372 373 374 375 376 378* 379* 380* 382* 386* 387* 388* 391* 392* 394 395 396* 399 402* 403 404 405 406* 408 409 410* 411* 412* 413 416 418* 419 420 421* 422* 423* 424* 425 426 429* 430* 432 433 434* 436* 437* 438* 440*

Pozycjoner – pilot Przetwornica do ¿arówek halog. Sygnalizator dŸwiêkowy gotow. s³oi Konwerter ultradŸwiêkowy Uniwersalny zasilacz LM 317, LM 350 Zasilacz impulsowy Programator do tunera telewizyjnego Tester pojemnoœci akumulat. Ni–Cd Szybka, uniwersalna ³adowarka Wykrywacz k³amstw Sterownik regulator temperatury Przystawka logarytmuj¹ca Œnie¿ne gwiazdki na choinkê Urz¹dzenie usuwaj¹ce osad w instal. Korektor wizyjny – korektor RGB Akustyczny próbnik przejœcia Komputerek samochodowy Video korektor – rozkodowyw. kaset Fazowy sterownik mocy Mini generator serwisowy Czêstoœcio. z aut. zmian¹ zakresu Generator funk. 10 MHz p³. czo³owa Generator funk. 10 MHz sterownik Generator funk. 10 MHz p³. g³ówna Generator funk. 10 MHz p³. zasilacza Impulsowy stabilizator napiêcia Elektroniczny symulator rezystancji Dekoder informacji dodatkowych RDS P³ynne wygaszanie oœwietlenia w sam. Uk³ad kontroli przepalenia ¿arówki Dekoder RDS – czêœæ mikroprocesorowa Generator impulsów Elektroniczny potencjometr wieloobrot. DŸwiêkowy sygnalizator samochodu Samokalibruj¹cy miernik LC Uniwersalna karta we–wy do IBM PC Wzmacniacz – przystawka do telefonu Miniaturowa kamera telewizyjna Miernik czêstotl. – przystawka do PC Stó³ mikserski – wzmacniacz kana³owy Stó³ mikserski – wzmacniacz Stó³ mikserski – wzmacniacz sumy Zasilacz impulsowy 12V/10A Stó³ mikserski – wskaŸnik wysterow. Stó³ mikserski – korektor graficzny Zabezp. mieszkania z radiopowiad. Miniaturowy zasilacz impulsowy Modulator wizyjny Wzmacniacz mocy w.cz. Uniwersalny sterownik silników krokow. Kompletny wzmacniacz m.cz. 2x40 W Gwiazda betlejemska–ozdoba Modulator–nadajnik TV ma³ej mocy Regulator temperatury do lodówki Woltomierz ze skal¹ logarytmiczn¹ Modu³ przetwornika wartoœci skutecz. Peak Hold Level Meter Prostownik z uk³adem UC 3906 Mikroprocesorowy regulator mocy Kontroler napiêcia akumul. w latarce Rotuj¹cy zegar Tester ¿arówek do samochodu Bezprzewodowy dzwonek + bariera opto Generator Sygna³ów ma³ej czêstot. Sygnalizator cofania do samochodu Mini automat perkusyjny Mikroprocesorowy zamek szyfrowy. Antyusypiacz dla kierowców

PE5/97 PE6/97 PE6/97 PE6/97 PE7/97 PE7/97 PE7/97 PE8/97 PE8/97 PE8/97 PE9/97 PE10/97 PE11/97 PE11/97 PE12/97 PE11/97 PE12/97 PE12/97 PE12/97 PE1/98 PE1/98 PE3/98 PE3/98 PE3/98 PE3/98 PE1/98 PE2/98 PE2/98 PE2/98 PE3/98 PE3/98 PE4/98 PE4/98 PE4/98 PE4/98 PE5/98 PE5/98 PE5/98 PE6/98 PE6/98 PE7/98 PE6/98 PE6/98 PE7/98 PE7/98 PE7/98 PE7/98 PE7/98 PE8/98 PE8/98 PE8/98 PE11/98 PE9/98 PE9/98 PE9/98 PE10/98 PE9/98 PE9/98 PE10/98 PE10/98 PE10/98 PE11/98 PE11/98 PE12/98 PE12/98 PE12/98 PE12/98 PE1/99

2,84 z³ 3,45 z³ 2,22 z³ 4,08 z³ 2,82 z³ 6,90 z³ 11,28 z³ 6,24 z³ 14,55 z³ 1,63 z³ 2,72 z³ 3,11 z³ 2,81 z³ 1,95 z³ 8,80 z³ 1,52 z³ 6,96 z³ 9,96 z³ 4,53 z³ 2,05 z³ 5,75 z³ 17,44 z³ 7,36 z³ 10,35 z³ 2,79 z³ 2,05 z³ 5,26 z³ 1,85 z³ 1,95 z³ 2,28 z³ 7,32 z³ 8,33 z³ 6,07 z³ 1,52 z³ 11,74 z³ 14,49 z³ 3,05 z³ 5,63 z³ 2,22 z³ 6,57 z³ 6,25 z³ 6,57 z³ 8,38 z³ 6,57 z³ 10,54 z³ 6,75 z³ 3,06 z³ 2,39 z³ 4,99 z³ 4,58 z³ 17,13 z³ 5,30 z³ 4,29 z³ 18,04 z³ 18,04 z³ 2,30 z³ 4,25 z³ 3,97 z³ 6,16 z³ 1,90 z³ 5,32 z³ 3,10 z³ 5,98 z³ 6,97 z³ 2,28 z³ 3,51 z³ 3,07 z³ 2,53 z³

441 442* 444 445 446* 447* 449* 450 451 452 453 454 455* 456* 458 459 460 462* 463* 465 466 467 470 471 472 473 475 476* 478 479* 480 481* 482* 484 485* 486* 487* 488* 489 490* 491* 496 497 498 499 500 501 502 504 506 507 508 509 511* 513* 514 516 517 519 520* 521* 522* 523* 524* 525 526* 527* 528

Generator obrazu TV – PAL Tester wzmacniaczy operacyjnych Walentynkowe serduszko Programator mikrokontrolerów AVR Detektor go³oledzi Disko – b³ysk Migaj¹ca strza³ka z wykrzyknikiem Oscyloskop cyfrowy – wzm. we. Oscyloskop cyfrowy – rejestrator Oscyloskop cyfrowy – procesory Oscyloskop cyfrowy – zasilacz Oscyloskop cyfrowy – klawiatura Refleksomierz – miernik czasu reakcji Scalony generator funkcyjny Synteza do tunera UKF Stacja lutownicza – regulator temper. Programator procesorów ATMEL Œciemniacz oœwietlenia wnêtrza auta Symulator obecnoœci domowników Samochodowy wzm. mocy 4 x 70W Przedwzmacniacz samochodowy Korektor do przedwzmacniacza samoch. Generator UKF Generator UKF – synteza czêstotliw. UltradŸwiêkowy odstraszacz psów Dekoder dŸwiêku Canal+ Laboratoryjny zasilacz 0–30V/5A Uniwersalny tajmer Programator PIC16F83/84, 16C84 T³umik regulowany w.cz. Mikroprocesorowy wykrywacz metali Kostka do gry Synchronizator linii obrazu TV Szybka ³adowarka do akumul. NiCd Prosty zasilacz sieciowy Sonda napiêciowa Analogowo–cyfrowy miernik pojemnoœci Wzm. samochodowy z zasil. –/+12V Emulator mikrokontrolera AT89C2051 Analogowo–cyfrowy miernik czêstotliw. Charakterograf – przystawka do oscylo. Wentylator do PC Termometr diodowy od –8C do +30C Analogowo–cyfrowy miernik indukcyj. Zasilacz laboratoryjny 0–30V/5A Radiopowiadomienie 433 MHz Wzorcowy generator kwarcowy z dziel. Miniaturowy generator funkcyjny Regulator obrotów Generator napisów do magnetowidu Uk³ad Surround do zestwu stereo Regulator temperatury Od’PIC’owany budzik Licznik taœmy do magnetofonu Dekoder NICAM Syrena policyjna Walkmen dla zakochanych Zdalne sterowanie oœwietleniem cz.1 Mikser audio do udŸwiêkowiania filmów Minutnik Analizator widma z pamiêci¹ Zdalne sterowanie oœwietleniem cz. 2 Zdalne sterowanie oœwietleniem cz. 3 Elektroniczna szczuro³apka Sygnalizator cofania do samochodu Kondensatorowa przetwornica +/–12V Zegar szachowy Subwoower aktywny – kino domowe

41 PE2/99 PE1/99 PE1/99 PE2/99 PE1/99 PE2/99 PE4/99 PE2/99 PE6/99 PE5/99 PE7/99 PE7/99 PE3/99 PE2/99 PE4/99 PE3/99 PE4/99 PE5/99 PE6/99 PE4/99 PE5/99 PE6/99 PE7/99 PE9/99 PE6/99 PE1/00 PE9/99 PE7/99 PE8/99 PE8/99 PE7/99 PE8/99 PE8/99 PE9/99 PE8/99 PE9/99 PE9/99 PE10/99 PE10/99 PE10/99 PE10/99 PE12/99 PE11/99 PE11/99 PE11/99 PE11/99 PE12/99 PE12/99 PE1/00 PE12/99 PE1/00 PE1/00 PE2/00 PE4/00 PE6/00 PE2/00 PE2/00 PE3/00 PE3/00 PE3/00 PE3/00 PE4/00 PE4/00 PE4/00 PE4/00 PE4/00 PE5/00 PE5/00

9,30 z³ 3,86 z³ 3,15 z³ 16,19 z³ 3,61 z³ 9,49 z³ 6,26 z³ 7,40 z³ 16,58 z³ 19,36 z³ 4,24 z³ 8,28 z³ 6,14 z³ 4,62 z³ 11,64 z³ 11,36 z³ 14,67 z³ 2,53 z³ 7,40 z³ 10,44 z³ 13,54 z³ 9,49 z³ 5,57 z³ 13,16 z³ 1,90 z³ 3,73 z³ 13,29 z³ 4,30 z³ 3,29 z³ 11,26 z³ 3,54 z³ 2,53 z³ 13,85 z³ 3,80 z³ 9,55 z³ 3,54 z³ 4,11 z³ 8,23 z³ 11,89 z³ 4,11 z³ 7,34 z³ 3,17 z³ 7,08 z³ 13,29 z³ 9,11 z³ 8,48 z³ 4,11 z³ 4,11 z³ 4,55 z³ 5,45 z³ 9,68 z³ 10,76 z³ 11,32 z³ 4,96 z³ 7,37 z³ 2,53 z³ 2,78 z³ 10,76 z³ 25,05 z³ 9,11 z³ 4,30 z³ 4,60 z³ 3,80 z³ 3,04 z³ 9,87 z³ 3,54 z³ 11,72 z³ 3,08 z³

42

Cennik p³ytek i uk³adów

529 530 531* 532

Wzmacniacz mocy 2x120W Impulsowy wykrywacz metali Zamek szyfrowy Stabilizator wstêpny ograniczaj¹cy moc strat w tranzystorach szeregowych zasilaczy laboratoryjnych 533 Cyfrowy termometr 2 i 1/2 cyfry 534* Przedwzmacniacz gramofonowy 535* Elektroniczny dzwonek rowerowy 536 Aktywny korektor basów 537 Cyfrowy barometr 538 Konwerter telewizyjny 539 Pod³¹czenie dodatkowego wzm. mocy do radioodtwarzacza samochodowego 540 Miniwoltomierz 541 Elektroniczna kostka do gry 542 Automatyczny regulator poziomu dŸwiêku 543 Konwerter UKF FM 544 Pomiar pojem. kondensatorów elektrolit. 545 Wzmacniacz mocy do subwoofera 547 Uk³ad poszerzania bazy stereo 548 Stroboskop samochodowy 549 WskaŸnik ³adowania i roz³adowania akumulatora 550 Monitor linii telefonicznej 551 Wzmacniacz wejœciowy do czêstoœciomierza 552 Impulsator wycieraczki szyb samochodowych 553 Prostownik z automatycznym wy³¹czaniem 554 Przetwornik true RMS – Przystawka do multimetru 555 Dwukana³owa analogowo–cyfrowa przystawka do oscyloskopu 556 Urz¹dzenie iluminofoniczne 557 System monitoruj¹co rejestruj¹cy z kamerami przemys³owymi 558 Przedwzmacniacz Hi Fi uk³. wej. 559 Przedwzmacniacz Hi Fi uk³. reg 560 Wielofunkcyjny domowy system alarmowy – pilot 561 Wielofunkcyjny domowy system alarmowy – alarm 562 Termoregulator z pomiarem temperatury do mieszkania i samochodu 563 Przesuwnik fazy do subwoofera 564 Uk³adziki modelarskie 565 Mikroprocesorowy programator wycieraczek 566 Mininadajnik UKF FM 567 Superbass do samochodu Zaprogramowane uk³ady: Nazwa Opis programu BUDZIK od’PIC’owany zegar–budzik CZÊSTO miernik czêstotliwoœci EMULAT emulator 89C2051 KOSTKA* kostka do gry LC miernik LC LICZ* licznik taœmy do magnetofonu MIERNIK miernik czêstotliwoœci do wyœwietlacza LCD 2x24 MIERNIK II miernik czêstotliwoœci do wyœwietlacza LCD 2x16 OBRAZ generator obrazu testowego PAL OSCYLO zestaw zaprogramowanych uk³adów do oscyloskopu cyfrowego PAL generator testowy PAL POZYCJONER pozycjoner satelitarny RDS* dekoder RDS

PE5/00 10,84 z³ PE8/00 10,78 z³ PE5/00 4,13 z³ PE6/00 4,84 z³

PE6/00 PE6/00 PE6/00 PE8/00 PE7/00 PE7/00 PE7/00

7,10 7,48 2,75 7,48 7,10 2,97 5,28

z³ z³ z³ z³ z³ z³ z³

PE7/00 PE7/00 PE11/00 PE8/00 PE8/00 PE8/00 PE9/00 PE9/00 PE9/00

3,41 z³ 4,29 z³ 4,84 z³ 3,36 z³ 4,95 z³ 5,28 z³ 2,75 z³ 3,14 z³ 3,19 z³

PE9/00 PE9/00 PE10/00 PE10/00 PE10/00

3,19 3,41 2,75 3,14 4,95

PE10/00

5,72 z³

PE10/00 PE10/00

3,58 z³ 7,32 z³

z³ z³ z³ z³ z³

PE11/00 10,78 z³ PE11/00 5,50 z³ PE11/00 2,75 z³

1/2001

REGULATOR regulator mocy RISC programator mikrokontrolerów AVR SILNIK sterownik silnika krokowego SYNTEZA synteza do tunera UKF TERMO* regulator temperatury UKF generator serwisowy UKF VIDEO rozkodowywacz kaset video WEN regulator obrotów WOLTOMIERZ laboratoryjny woltomierz WYKR wykrywacz metali WZM uk³ad do zestawu wzmacniacza samochodowego ZASILACZ mikroprocesorowy zasilacz 2000 ZEGAR mikroprocesorowy zegar

10/98 2/99 8/98 4/99 1/00 7/99 12/97 1/00 4/97 7/99 5/99

28,00 z³ 40,00 z³ 15,00 z³ 40,00 z³ 35,00 z³ 35,00 z³ 38,00 z³ 28,00 z³ 35,00 z³ 35,00 z³ 40,00 z³

11/96 25,00 z³ 6/95 15,00 z³

Dyskietki i p³yty z oprogramowaniem: nazwa opis CD–PE1 CD–ROM z archiwalnymi numerami Praktycznego Elektronika 1992–97 CD PE2 CD ROM z archiwalnymi numerami Praktycznego Elektronika 1992–99 CD K Komplet CD PE1 i CD PE2 CD–RISC CD–ROM z programami i dok. RISC DYSK–RISC dyskietka z programami RISC OSD dyskietka do generatora napisów PIC dyskietka do programatora PIC PROGAT dyskietka do programatora ATMELI

PE

cena 30 z³ 30 z³

2/99 2/99 12/99 8/99 4/99

50 35,00 25,00 30,00 10,00 25,00

z³ z³ z³ z³ z³ z³

Obudowy, folie, i inne OBUDOWY symbol opis OB459 obudowa do stacji lutowniczej OB TS sonda napiêciowa, stroboskop samochodowy

PE cena 3/99 30,00 z³ 9/99; 9/00 7,15 z³

FOLIE (samoprzylepne folie z wydrukowanymi napisami.) F486* folia do sondy napiêciowej F487* folia do analogowo–cyfrowego miernika "C" F490* folia do analogowo–cyfrowego miernika "f" F491* folia do charakterografu – przystawki do oscyloskopu F498* folia do analogowo–cyfrowego miernika "L" F501* folia do wzorcowego generatora kwarcowego F502* folia do generatora funkcyjnego

9/99 9/99 10/99

3,50 z³ 3,50 z³ 3,50 z³

10/99 11/99 12/99 12/99

3,50 3,50 3,50 3,50

z³ z³ z³ z³

z³ z³

2/99 30,00 z³ 5/99 150,00 z³

uk³ad do ³adowarki akumulatorów NiCl 9/99 30,00 rdzeñ z karkasem do ³adowarki akumulator. 9/99 5,50 rdzeñ z karkasem do wzmacniacza samochodowego z zasilaczem –12V 10/99 5,50 NAD433 nadajnik radiowy 433 MHz 11/99 15,00 ODR433 odbiornik superreakcyjny 433 MHz 11/99 16,00 ODH433 odbiornik radiowy 11/99 88,00 z przemian¹ czêstotliwoœci 433 MHz STV 5730A uk³ad do generatora napisów 12/99 45,00 Q17,7 rezonator kwarcowy do generatora napisów 12/99 5,00 MPX4115A czujnik do cyfrowego barometru 7/00 150,00 WT 262 potencjometr wieloobrotowy 7/00 4,00 100 kW OSC–LCD wyœwietlacz LCD typu: 8/99 325,00 PG 128128 LRS–ATA–B SYMULATOR Symulator pamiêci EPROM 11/00 167,20

4/97 35,00 z³ 5/97 30,00 z³ 3/98 35,00 z³

PANELE P475 panel do laboratoryjnego zasilacza czterozaciskowego

PE11/00 14,08 z³ PE11/00 11,88 z³ PE12/00 PE12/00 PE12/00

2,75 z³ 3,08 z³ 4,29 z³

PE12/00 PE12/00

2,75 z³ 8,64 z³

PE 2/00 1/98 10/99 8/99 4/98 4/00 10/95

Cena 45,00 z³ 35,00 z³ 38,00 z³ 12,00 z³ 35,00 z³ 40,00 z³ 18,00 z³

10/95 18,00 z³

INNE MAX713 RDZEÑ RDZEÑ

z³ z³ z³ z³ z³ z³ z³ z³ z³ z³

9/99 35,00 z³

1/2000

Ciekawostki ze œwiata

Elektronika choæ jest stosunkowo m³od¹ ga³êzi¹ nauki i techniki, wypracowa³a tak¹ liczbê standardów i ró¿nego rodzaju norm, ¿e z pewnoœci¹ wyprzedzi³a ju¿ pod tym wzglêdem wiêkszoœæ dziedzin ludzkiej dzia³alnoœci. Daje to pole do popisu projektantom i producentom czêœci i urz¹dzeñ elektornicznych, którzy wprowadzaj¹c na rynek nowe elementy staraj¹ siê dostosowaæ je do jak najwiêkszej iloœci ju¿ obecnych na rynku. Czy zaowocuje to unifikacj¹ standardów czy tylko zwiêkszy koszty produkcji? XXI wiek poka¿e... Dallas Semiconductor uruchamia produkcjê nowego uk³adu opóŸniaj¹cego dla sygna³ów 3V, DS1100L. Mo¿liwy zakres opóŸnieñ wynosi 20-300 ns, pobór pr¹du jest o 30% mniejszy ni¿ w analogicznych utrz¹dzeniach operuj¹cych na poziomach TTL, a przy tym technologia produkcji pozwala na eliminacjê niedok³adnoœci powstaj¹cych po umieszczeniu uk³adu w obudowie, co pozwala na rezygnacjê z zewnêtrznych elementów korekcyjnych. DS110L jest produkowany oœmiopinowych obudowach DIP, SOIC oraz µSOP, a jego cena to 2,72 dolara za sztukê w partiach powy¿ej 1000 sztuk.

na to 82,29 dolara za sztukê w partiach powy¿ej 1000 sztuk. Fairchild Semiconductor przedstawi³ uk³ad kontrolera PWM, FAN7554, który pracuje z czêstotliwoœciami do 500 kHz, zawiera zintegrowane uk³ady zabezpieczaj¹ce uk³ad przed przepiêciami

i zwarciem, oraz umo¿liwia pracê w trybie oszczêdzania energii (pobór pr¹du to 200 µA w tym trybie i 7 mA podczas pracy). FAN7554 jest dostêpny w oœmiopinowych obudowach DIP lub SOP, w cenie 0,95 dolara za sztukê (w partiach powy¿ej 1000 sztuk).

Dallas Semiconductor przedstawi³ nowy uk³ad multipleksera T3/E3, DS3112 TEMPE. Multipleksery takie s¹ u¿ywane do po³¹czenia linii T1/E1 z szybszymi liniami T3/E3. DS3112 mo¿e pracowaæ w ka¿dym z trzech standardów u¿ywanych w uk³adach tego typu - M13, G.747 oraz E13, zawiera zintegrowane kontrolery HDLC oraz FEAC oraz uk³ady sprzêtowego wykrywania b³êdów transmisji. DS3112 umo¿liwia negacjê wszystkich sygna³ów steruj¹cych, kontrolnych oraz danych w celu zapewnienia kompatybilnoœci z jak najwiêksz¹ liczb¹ uk³adów zewnêtrznych, produkowany jest w 256-pinowej obudowie BGA a jego ce-

National Semiconductor uruchamia produkcjê rodziny uk³adów nadzoruj¹cych zasilanie procesorów. Uk³ady LM 3700 pozwalaj¹ na rozró¿nienie 281 poziomów napiêcia pomiêdzy 2,2 V a 5,0 V, udostêpniaj¹ funkcje Power On Reset (podczas w³¹czania lub wy³¹czania, wystawienie sygna³u RESET jest gwarantowane do napiêcia zasialania 1,0 V) i Low-Line Output, reset nieautomatyczny oraz licznik watchdog. LM3700 pracuje poprawnie w przemys³owym zakresie temperatur (od -40

43

do +85 stopni cesjusza), w tepraturze pokojowej niedok³adnoœæ pomiaru napiêcia wynosi 0,5 %. Uk³ad dostêpny jest w obudowach SMD lub MSOP-10. Samsung Electronics przedstawi³ pierwsze egzemlarze pamiêci MCP (multi-chip package) ³¹cz¹c¹cej w jednym uk³adzie scalonym 64 Mb pamiêci FLASH oraz 8Mb pamiêci SRAM. Uk³ad nie posiada jeszcze oznaczenia, a zaprojektowany zosta³ z myœl¹ o telefonii komórkowej trzeciej generacji. Wykonanie pamiêci w technice NAND, inaczej ni¿ obecnie u¿ywanych pamiêci NOR, pozwala na zmniejszenie rozmiaru komórki oraz oko³o dwudziestokrotne zwiêkszenie prêdkoœci. Pamiêæ SRAM wykonana jest w technologii 0,18 , a FLASH - 0,22 mikrona. Obie pamiêci korzystaj¹ z tych samych pinów. Samsung planuje tak¿e uruchomienie produkcji podobnych urz¹dzeñ o pamiêci FLASH 128 oraz 256 Mb. Pamiêæ bêdzie umieszczana w obudowach BGA o wymiarach 8 x 13 x 1,8 mm, a planowany termin uruchomienia produkcji to drugi kwarta³ tego roku. Philips Semiconductor uruchamia produkcjê nowej rodziny urz¹dzeñ N-MOSFET o zasilaniu 3-9 V, przeznaczonych do wykorzystania w tunerach TV UHF i VHF. Tranzystory BF1201 oraz BF1202 zawieraj¹ zintegorwan¹ diodê zabezpieczaj¹c¹ bramki przed przepiêciami, a uk³ady BF1203 i BF1204 s¹ podwójnymi wzmacniaczami MOSFET z dzielonym Ÿród³em i drug¹ bramk¹. Nowe urz¹dzenia umieszczane s¹ w obudowach SOT-143, SOT-343 oraz SOT-363.

Firma AKM Semiconductor przedstawi³a 20 bitowy, stereofoniczny przetwornik A/C z wbudowanymi funkcjami kontroli nagrywania przeznaczony do zastosowania w kamerach i cyfrowych dyktafonach. AK5354 jest zasilany napiêciem 1,8 V i umieszczany w szesnastopinowych obudowach TSSOP.

à Marcin Witek [email protected]