35

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Październik 2002

i skupili się na liczniku. Inni przeprowadzi−
li próby z różnymi czujnikami. I właśnie to
zadecydowało o rozdziale nagród. Najwię−
cej punktów, upominki i nagrody można

było zdobyć właśnie za eksperymenty z
czujnikiem.

Upominki otrzymają: Piotr Dereszowski,

Tomasz Gajda, Bogusław Łącki, Grzegorz

Marciniak, Radosław Szycko i Marcin
Wiązania.

Najwyżej oceniłem projekt Michała Sta−

cha. Nagrody otrzymują: Michał Stach, Da−
riusz Drelicharz i Mariusz Chilmon.
Wszyscy wymienieni z nazwiska otrzymują
punkty (1...8).

Przy okazji przypominam, że nie ma po−

trzeby przysyłania do Redakcji kopert zwrot−
nych ze znaczkiem. Listy do Czytelników
wysyłamy na swój koszt. Na niektóre pytania
odpowiadamy w rubryce Skrzynka Porad, na
inne listownie. Niestety, niektórych życzeń
nie jesteśmy w stanie spełnić ze względu na
szczupłość sił redakcyjnych (np. przeszuki−
wanie katalogów firmowych i ofert handlo−
wych w poszukiwaniu jakiegoś specyficzne−
go podzespołu, potrzebnego autorowi pyta−
nia) i w takich wypadkach dołączenie znacz−
ka i koperty nie zwiększa szansy na zrealizo−
wanie prośby.

Serdecznie zapraszam do udziału w roz−

wiązywaniu kolejnych zadań i do nadsyłania
prac w terminie.

Wasz Instruktor

Piotr Górecki

Marcin Wiązania Busko Zdrój . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Mariusz Chilmon Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Dariusz Drelicharz Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Michał Stach Kamionka Mała . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Roman Biadalski Zielona Góra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Piotr Romysz Koszalin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Jarosław Tarnawa Godziszka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska . . . . . . . . . . . . .27
Rafał Stępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Filip Rus Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Szymon Janek Lublin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Piotr Dereszowski Chrzanów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Jakub Kallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Jacek Konieczny Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Michał Pasiecznik Zawiszów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Łukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Andrzej Sadowski Skarżysko−Kam. . . . . . . . . . . . . . . . .16
Radosław Ciosk Trzebnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Michał Koziak Sosnowiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Ryszard Milewicz Wrocław . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Emil Ulanowski Skierniewice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Artur Filip Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Aleksander Drab Zdziechowice . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Robert Jaworowski Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Jakub Jagiełło Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Dawid Lichosyt Gorenice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Arkadiusz Zieliński Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Wojciech Macek Nowy Sącz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Sebastian Mankiewicz Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Paweł Szwed Grodziec Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Marcin Dyoniziak Brwinów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Bartek Stróżyński Kęty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Piotr Bechcicki Sochaczew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Maciej Ciechowski Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Mariusz Ciszewski Polanica Zdr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Filip Karbowski Warszawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Witold Krzak Żywiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Piotr Kuśmierczuk Gościno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Zbigniew Meus Dąbrowa Szlach. . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Kamil Urbanowicz Ełk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Michał Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Piotr Wilk Suchedniów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Punktacja Szkoły Konstruktorów

C

C

C

C

o

o

o

o

tt

tt

u

u

u

u

n

n

n

n

ii

ii

e

e

e

e

g

g

g

g

rr

rr

a

a

a

a

?

?

?

?

− S

Szzkkoołłaa K

Koonnssttrruukkttoorróów

w kkllaassaa IIII

Rozwiązanie zadania 76

W EdW 6/2002 zamieszczony był schemat ra−
diowego wykrywacza burzy, nadesłany jako
rozwiązanie jednego z wcześniejszych zadań
Szkoły. Układ pokazany jest na rysunku A.

Nadesłaliście wiele odpowiedzi; niektóre

opisywały tylko jedną usterkę, większość
zawierała spostrzeżenia o większej liczbie
błędów.

Zacznijmy od końca. Wiele osób stwier−

dziło, że przekaźnik musi być włączony w
kolektorach tranzystorów T1, T2. W zasa−
dzie nie musi, ale pokazany sposób grozi, że
na przekaźniku napięcie będzie zbyt małe do
uruchomienia go. Rysunek B pokazuje
przypuszczalny rozkład napięć przy założe−

niu, że napięcie na złączu p−n wynosi 0,6V i
przy pominięciu drobniejszych szczegółów,
jak spadek napięcia na wewnętrznym rezy−
storze R

SC

czy wahania napięcia zasilania.

Mało kto zwrócił uwagę, że zwarcie S1 w

sytuacji, gdy na wyjściu
wzmacniacza U1B poja−
wi się stan wysoki, spo−
woduje przepływ prądu
zwarciowego wzmacnia−
cza rzędu kilkudziesię−
ciu miliamperów.

Słusznie zwróciliście

uwagę, że R7 jest niepo−
trzebny.

Wzmacniacz

U1B pracuje jako kom−
parator. Ponieważ rezy−

stancja wyjściowa wzmacniacza U1A jest
bardzo mała, rzędu ułamka oma, nawet przy
większych częstotliwościach obecność R7
niczego nie zmienia. R7 byłby potrzebny,
gdyby U1B miał pracować jako komparator z
histerezą. Wtedy między wyjściem U1A a
wejściem „plusowym” U1B należałoby włą−
czyć rezystor o wartości 1...47k

Ω

.

Jeden z uczestników podsunął myśl, że

U1B miał być albo uniwibratorem, albo za−
trzaskiem. Przy pracy w roli zatrzasku jedno−

razowe pojawienie się dodatniego napięcia
wejściowego miałoby powodować pojawienie
się na stałe dodatniego napięcia wyjściowego.
W takim przypadku należałoby jednak dodać
diodę, przenieść styk S1 i uprościć obwody
przekaźnika na przykład według rysunku C.

Nikt z uczestników nie zwrócił uwagi na

fakt, że prąd polaryzacji wejścia wzmacnia−
cza U1A płynąc przez R1, R2 wywoła znacz−
ny spadek napięcia, który może uniemożli−
wić jakąkolwiek pracę. Kostka LM358
ma typowy wejściowy prąd polaryzacji −
45nA, maksymalnie −250nA w temp +25

o

C

A

B

i do −500nA w pełnym zakresie temperatur
pracy. Rysunek D pokazuje napięcia przy prą−
dzie polaryzacji równym 250nA (0,25uA). Jak
widać, napięcie na wyjściu U1A będzie w spo−
czynki większe niż napięcie na R6, co całko−
wicie uniemożliwi pracę komparatora U1B.

Kilka osób wskazało, że niepotrzebny jest

kondensator C2, ale nie jest to dobre spo−
strzeżenie. Bez kondensatora układ wzmac−
niałby sygnały stałoprądowe, w tym napięcie
niezrównoważenia i co gorsza, napięcie na
rezystorach R1, R2 wynikające z przepływu
prądu polaryzacji.

I tu pojawia się problem ogólniejszej na−

tury – w antenie będzie się indukował głów−
nie przydźwięk sieci. Oczywiście układ nie
powinien reagować na przydźwięk sieci.

Niskie częstotliwości, rzędu 50...150Hz,

należy silnie stłumić, a znacznie wzmacniać
tylko przebiegi o częstotliwościach rzędu se−
tek kiloherców. Przedstawiony układ niezbyt
dobrze spełnia te warunki.

Wprawdzie LM358 może pracować przy na−

pięciach wejściowych bliskich masy, jednak do
układu detektora burzy może okazać się za wol−
ny – przy częstotliwości 100kHz wzmocnienie

wynosi tylko 10x (20dB), a przy 1MHz –
1x (0dB). Tymczasem wzmocnienie zmienno−
prądowe wyznaczone przez R4, R3 wynosi
10,8x (20,6dB).

Sytuacja ze wzmocnieniem jest dodatko−

wo skomplikowana. Częstotliwość graniczna

C4 (R1, R2) wynosi około 120Hz,
czyli z powodzeniem przeniesie
harmoniczne sieci, a przebieg 50Hz
stłumi w znikomym stopniu. Ob−
wód C2 R3 ma częstotliwość gra−
niczną około 1550Hz i też niezbyt
dobrze stłumi przydźwięk sieci i je−
go harmoniczne. Powyżej częstotli−
wości 1550Hz układ ma więc
wzmocnienie równe 10,8x, ale ze
wzrostem częstotliwości wzmoc−

nienie maleje do jedności przy 1MHz.

Przede wszystkim należałoby zastosować

znacznie szybszy wzmacniacz operacyjny.
Tu trzeba przyznać, że różne wzmacniacze
mogą mieć nieoczekiwanie różne właściwo−
ści, jeśli chodzi o reakcję na sygnały w.cz.
W niektórych wzmacniaczach pojawienie się
na wejściu sygnału w.cz. powoduje przesu−
nięcie punktu pracy wewnętrznych tranzysto−
rów i wzmacniacz nieoczekiwanie zareaguje
na sygnał. w.cz. zmianą poziomu napięcia
stałego na wyjściu. Niestety, LM358 jest zna−
ny z odporności na sygnały w.cz.

Niektórzy proponowaliby na wejściu do−

dać obwód rezonansowy, co nie jest złym po−

mysłem. Należy jednak zwrócić uwagę na
wzmocnienie. Wynosi ono mniej niż 11 razy,
więc układ zareaguje tylko na dość duże sy−
gnały z anteny.

Kilka osób (najmłodszych uczestników)

zwróciło uwagę, że C3 jest „elektrolitem”,
a jest narysowany jako kondensator stały.
Istotnie, ale to niewiele znaczący drobiazg
w porównaniu z opisanymi błędami.

Nagrody otrzymują:

Marek Drozd − Stoczek, Szymek Sowa −
Ratno, Sławomir Nowakowski − Kobyłka.

Zadanie 80

Na rysunku E pokazany jest układ będący
rozwiązaniem jednego z poprzednich zadań
Szkoły. Jest to tor transmisji dźwięku za po−
mocą światła laserowego.

Jak zwykle pytanie brzmi:

Co tu nie gra?

Jak zwykle proszę o krótkie odpowiedzi

plus ewentualnie rysunek – poprawiony
schemat. Kartki, listy i e−maile oznaczcie
dopiskiem NieGra80 i nadeślijcie w terminie
45 dni od ukazania się tego numeru EdW.
Autorzy najlepszych odpowiedzi otrzymają
upominki.

Piotr Górecki

36

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Październik 2002

D

E

C