37

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

Rozwiązanie zadania 48

W EdW 2/2000 na stronie 35 zamieszczony
był rysunek A, nadesłany jako rozwiązanie
głównego zadania 44 ze Szkoły Konstrukto−
rów. Należało odpowiedzieć na pytanie:

Jaki podstawowy błąd zawiera ten schemat?

Prawie wszystkie odpowiedzi były pra−

widłowe. Zgodnie stwierdziliście, że tranzy−
stor MOSFET P w takim układzie pracował
nie będzie.

Słusznie! Do otwarcia MOSFET−a po−

trzebne jest na bramce (G) napięcie ujemne
względem źródła (S). W pokazanym ukła−
dzie napięcie to nigdy nie będzie ujemne,
więc tranzystor nigdy się nie otworzy. I to
jest odpowiedź kwalifikująca do losowania
nagród.

Kilku Kolegów nie poprzestało na takim

stwierdzeniu. Zaproponowali zmiany, by
układ mógł pracować. Bardzo cieszę się z ta−
kich prac, bo świadczą one o wnikliwości.

Napisał także autor schematu z rysunku

A. Oto fragment listu: Układ przedstawiony
w zadaniu 48 „Co tu nie gra?“ jest co praw−
da moim układem, ale na pytanie odpowiem
(muszę się zrehabilitować). Układ nie będzie
działać, ponieważ MOSFET będzie ciągle za−
tkany (napięcie bramka−źródło nigdy nie bę−
dzie ujemne). Żeby to naprawić, można połą−
czyć minus akumulatora z masą układu, plus
ze źródłem tranzystora, a dren z anodą diody.

Początkowo (na papierze) miałem wła−

śnie tak zaprojektowany układ, ale przy
przerysowywaniu na komputer chyba coś
mnie natchnęło, że odwrotnie będzie ładniej
wyglądać.

Autorowi chcącemu się „zrehabilitować“

przyznaję dodatkowo upominek. Błądzić
jest rzeczą ludzką i taka niegroźna wpadka
nie jest powodem do wstydu.

Kilku innych Kolegów zaproponowało

identyczne lub podobne poprawki − zobacz
rysunek B. Rzeczywiście przeniesienie
tranzystora „nad“ akumulator zdecydowanie
poprawia sytuację. Po zaniku napięcia z dy−
nama napięcie na bramce będzie ujemne

w z g l ę d e m
źródła. Tran−
zystor

się

otworzy i po−
da napięcie na
ż a r ó w k ę .
W

zasadzie

moglibyśmy
zakończyć omawianie tego prostego układu,
jednak jak zawsze, warto przeprowadzić
bliższą analizę.

Podstawowe pytanie brzmi: do czego

w ogóle potrzebny jest ten tranzystor? Czy
nie wystarczy klasyczny układ z diodami
(Schottky’ego) według rysunku C?

Osobiście nie widzę potrzeby stosowania

tranzystora. Drugi układ z rysunku C, ten
z kondensatorem, jest nawet lepszy. Sku−
tecznie rozwiązuje problem poboru prądu
z akumulatora w chwilach, gdy wyprosto−
wane, tętniące napięcie z dynama ma war−
tość mniejszą niż napięcie akumulatora.

Mogę przypuszczać, że pierwotny pomysł

zastosowania MOSFET−a wiąże się z chęcią
uzyskania jak najmniejszego spadku napięcia
na drodze między akumulatorem a obciąże−
niem (żarówką). Taka idea jest słuszna − wia−
domo, że każde pół wolta spadku napięcia
zmniejsza jasność żarówki. Aby jednak zmini−
malizować ten spadek napięcia i wykorzystać
zalety MOSFET−a, trzeba usunąć diodę. Układ
mógłby wyglądać jak na rysunku D. Gdy dy−
namo pracuje, napięcie na bramce tranzystora
jest wyższe niż napięcie na źródle i tranzystor
jest zatkany. Zanik napięcia z dynama ozna−
cza, że napięcie bramka źródło tranzystora bę−
dzie równe napięciu akumulatora. Napięcie to
otworzy tranzystor i na żarówkę zostanie po−
dane napięcie
z akumula−
tora. Układ
z

rysunku

D może wy−
dawać

się

wręcz idealny.
Niestety, wca−
le tak nie jest.

Po pierwsze trzeba uwzględnić obecność

złącza diodowego, występującego w MO−
SFET−ach. Schemat będzie wyglądał w rze−
czywistości jak na rysunku E. Obecność

tej dodatkowej diody wcale nie musi być
znacząca wadą, może nawet być zaletą.
Trzeba jednak mieć świadomość, co zmie−
nia ona w układzie. Przede wszystkim przez
diodę tę będzie płynął prąd ładujący aku−
mulator w chwilach, gdy napięcie dynama
będzie wyższe od napięcia na akumulatorze
(plus spadki na diodach). Tym samym na−
pięcie na żarówce nie będzie mogło
nadmiernie wzrastać − nadmiar energii zo−
stanie skierowany do akumulatora. I to jest
nawet zaleta.

Wadą takiego układu jest jednak charaktery−

styka przełą−
czania źródeł.

Jak wiadomo,
do otwarcia
M O S F E T−
a mocy po−
trzebne jest
napięcie rzędu
4...6V.

W zależności od egzemplarza tranzysto−

ra może się zdarzyć, że napięcie progowe
tranzystora będzie na tyle duże, że napięcie
częściowo rozładowanego akumulatora nie
będzie w stanie skutecznie otworzyć tranzy−
stora. Należałoby rozważyć, czy nie lepiej
wykorzystać MOSFET−a z gwarantowanym
niższym napięciem progowym. Tranzystory
takie są dostępne, ale są to przede wszyst−
kim tranzy−
story z kana−
łem N. Sche−
mat należa−
łoby wtedy
zmienić we−
dług rysun−
ku F.

Niestety, nawet zastosowanie MOSFET−

a N o niższym (2,5...4V) napięciu progo−
wym nie rozwiązuje problemu do końca.
W układach z rysunku C następuje pobór
energii ze źródła, które aktualnie ma wyższe
napięcie. W układach z rysunków B, D, E,
F napięcie z akumulatora podawane jest do−
piero przy znacznym obniżeniu napięcia dy−
nama. Ilustruje to rysunek G.

C

Co

o ttu

u n

niie

e g

grra

a?

?

C

Co

o ttu

u n

niie

e g

grra

a?

?

Rys. A

Rys. B

Rys. C

Rys. D

Rys. E

Rys. F

Rys. G

38

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

Jak widać, przy napięciach dynama w za−

kresie 2,5...5V napięcie na żarówce jest ni−
skie, a jej jasność − bardzo mała. Dopiero
spadek napięcia dynama poniżej 2,5V otwo−
rzy MOSFET−a i poda pełne napięcie aku−
mulatora na żarówkę.

Omawiana wada stawia pod wielkim

znakiem zapytania przydatność wszystkich
zaprezentowanych układów z MOSFET−
ami. Aby się jej pozbyć, należałoby nie tyl−
ko zastosować MOSFET o małym napięciu
progowym, ale też rozbudować układ.

Nagrody za rozwiązanie 48 zadania Co

tu nie gra? otrzymują:
Rafał Baranowski − Gliwice
Kamil Szewczyk − Krasnystaw
Andrzej Gawle − Łaziska Górne

Zadanie 52

Na rysunku H przedstawiony jest

schemat “wskaźnika do wszystkiego”,
nadesłany jako rozwiązanie jednego z po−
przednich głównych zadań Szkoły. Autor
schematu, który jest początkującym elek−
tronikiem otrzymał nagrodę za oryginalne
idee wykorzystane w tym układzie.

Pierwszy polega na próbie zaprojektowa−
nia układu automatycznej zmiany zakre−
sów z przekaźnikami P1, P2. Drugi to za−
stosowanie układu czasowego uruchamia−
nego przyciskiem S. Po naciśnięciu przy−
cisku zostaje na kilka sekund uruchomio−
ny przekaźnik, który przekształca przy−
rząd w tester ciągłości. Tylko w ciągu
tych kilku sekund układ pobiera prąd
z baterii.

Pomysłowy, ale niedoświadczony elek−

tronik popełnił jednak błędy. Spróbujcie je
znaleźć.

Pytanie jak zawsze brzmi:

Co tu nie gra?

Wystarczy znaleźć w układzie jeden błąd

− będzie to odpowiedź wystarczająca do
wzięcia udziału w losowaniu nagród. Kto
chciałby, może spróbować usunąć zauważo−

ne usterki i tro−
chę

uprościć

układ. A może
n i e k t ó r y c h
usterek nie da
się

usunąć

w prosty spo−
sób i trzeba po−
przestać na ich
wykryciu?

Listy i kart−

ki z odpowie−
dziami oznacz−
cie "Nie gra
52".

Rys. H

R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A

Domofon do montażu wewnątrz pomieszczeń.
Sygnał przywołania może być wyzwalany z obu stacji domofonu.
Zasilanie 4,5V (3 x AA).
Zestaw zawiera ok.20m. przewodu.

D O M O F O N W E W N ˚ T R Z N Y

Cena 33,36zł

Cena 33,36zł

Z OFERTY AVT

Ceny netto bez 22% VAT.

Prezentowane artykuły dostępne są w sprzedaży wysyłkowej

i sklepach firmowych AVT, bliższe informacje na stronach z ofertą.

FF

FF

A

A

A

A

Z

Z

Z

Z

E

E

E

E

R

R

R

R

7

7

7

7

7

7

7

7

7

7

7

7

D

D

D

D

E

E

E

E

TT

TT

E

E

E

E

C

C

C

C

TT

TT

O

O

O

O

R

R

R

R

przeznaczony jest do

wykonywania podstawowych testów instalacji elek−
trycznych 220V/380V, instalacji samochodowych i innych instalacji elek−
trycznych. FAZERem 777 sprawdzić można również poprawność pracy urzą−
dzeń elektrycznych. W elektronice FAZER 777 pozwala między innymi wy−
krywać 0/1 oraz pozwala sprawdzić, czy rezystor, kondensator, dioda, i tran−
zystor nie są uszkodzone. Niezastąpioną funkcją FAZERa 777 jest wykrywa−
nie napięcia “~” bez potrzeby dotykania obiektu. FAZER 777 pozwala na
wykrycie przewodów biegnących w ścianach na głębokości do 10 cm, jak
również wykrycie pęknięcia przewodu w izolacji. Regulacja czułości detekcji
pozwala na wykrycie napięcia z odległości od 0,1 cm do 50 cm w zależno−
ści od warunków zewnętrznych.

P

P

P

P

O

O

O

O

D

D

D

D

S

S

S

S

TT

TT

A

A

A

A

W

W

W

W

O

O

O

O

W

W

W

W

E

E

E

E

TT

TT

R

R

R

R

Y

Y

Y

Y

B

B

B

B

Y

Y

Y

Y

P

P

P

P

R

R

R

R

A

A

A

A

C

C

C

C

Y

Y

Y

Y

::

::

− FAZA – przyrząd wskazuje w badanym punkcie fazę napięcia “~” do 500V;
− CONT – przyrząd wskazuje ciągłość− przewodzenia, odróżnia rozwarcie
od stanu przewodzenia na poziomie ok. 1M

Ω

Ω

;

− VOLT – przyrząd wykrywa napięcie oraz polaryzację napięcia stałego
o wartości większej od 1,5 V;
− DETECTION – przyrząd wykrywa napięcia “~” bezkontaktowo.

P

P

P

P

R

R

R

R

Z

Z

Z

Z

Y

Y

Y

Y

K

K

K

K

ŁŁ

ŁŁ

A

A

A

A

D

D

D

D

Y

Y

Y

Y

Z

Z

Z

Z

A

A

A

A

S

S

S

S

TT

TT

O

O

O

O

S

S

S

S

O

O

O

O

W

W

W

W

A

A

A

A

N

N

N

N

II

II

A

A

A

A

::

::

− wykrywanie fazy i zera w gniazdkach i przewodach,
− wykrywanie przerw, sprawdzanie kabli, bezpieczników, żarówek,
− ustalanie kolejności przewodów w wiązce,
− weryfikacja jakości uziemienia urządzeń AGD podłączonych do sieci 220V,
− wykrywanie uszkodzeń w różnych urządzeniach elektrycznych np. AGD,
− wykrywanie 0/1 w układach cyfrowych,
− wykrywanie napięć stałych, identyfikacja biegunów,
− wykrywanie +12V / masy i sprawdzanie zapłonu w samochodzie,
− wykrywanie przewodów pod napięciem w ścianach,
− wykrywanie szkodliwego promieniowania,
− naprawa lampek choinkowych – lokalizacja przepalonej żarówki,
− kontrola elementów elektronicznych.

FAZER 777 DETECTO R

FAZER 777 DETECTO R

Z OFERTY AVT

Ceny netto bez 22% VAT.

Prezentowane artykuły dostępne są w sprzedaży wysyłkowej

i sklepach firmowych AVT, bliższe informacje na stronach z ofertą.

Cena 25,41zł