Skrzynka
Porad
W rubryce przedstawiane są odpowiedzi na pytania nade- Jednocześnie informujemy, że Redakcja nie jest w stanie
słane do Redakcji. Są to sprawy, które, naszym zdaniem, odpowiedzieć na wszystkie nadesłane pytania, dotyczą-
zainteresują szersze grono Czytelników. ce różnych drobnych szczegółów.
Jak dobierać bezpiecznik sieciowy do zasilacza z transfor- stywać ładowarek przewidzianych dla akumulatorów NiCd i NiMH,
matorem toroidalnym? bo mają one zupełnie inne właściwości i charakterystyki ładowania.
W obwodzie pierwotnym transformatora umieszcza się zwykle bez- W akumulatorach Li-Ion, w przeciwieństwie do akumulatorów NiCd,
piecznik zwłoczny (z literką T). Jego wartość nie jest krytyczna. nie występuje efekt pamięciowy i co istotne, napięcie akumulatora
W pierwszym przybliżeniu można przyjąć wartość Pmax/Us, gdzie wskazuje na stopień jego naładowania. Pod tym względem przypomi-
Pmax to moc maksymalna, a Us  napięcie sieci. Zwykle jednak bez- nają akumulatory kwasowe  ładowarki Li-Ion pracują na podobnych
piecznik ma prąd nominalny większy niż wyliczony w ten prosty spo- zasadach. Gdyby ktoś chciał samodzielnie budować taką ładowarkę,
sób. Trzeba pamiętać, że bezpiecznik taki nie jest elementem precy- powinien poszukać w Internecie dedykowanych układów scalonych
zyjnym i nie jest w stanie uchronić urządzenia przed uszkodzeniem. i układów aplikacyjnych. Zwykle są to dość zaawansowane rozwią-
On ma tylko zapobiec powstaniu pożaru w przypadku uszkodzenia zania zapewniające szybkie i bezpieczne ładowanie. Potrzebne infor-
i przeciążenia. macje są dostępne bez większego trudu na stronach internetowych
Generalnie w obwodzie sieciowym transformatora należy umie- producentów układów scalonych. Inna sprawa to zdobycie pojedyn-
szczać bezpieczniki o najmniejszej wartości, które nie ulegną przepa- czych egzemplarzy takich układów. Maksymalne napięcie na akumu-
leniu przy pełnym obciążeniu, a zwłaszcza podczas włączania. Jak latorze należy ustalić według wskazówek producenta. I tu właśnie
wiadomo, w transformatorach toroidalnych występuje impuls udaro- tkwi podstawowa trudność praktyczna: dla akumulatorów dostarcza-
wy podczas włączania i niezależnie od póz
niejszego obciążenia cią- nych w komplecie ze sprzętem takich informacji się nie podaje, bo
głego, właśnie maksymalna energia tego impulsu udarowego wyzna- producent zakłada, iż akumulator będzie ładowany za pomocą dostar-
cza prąd bezpiecznika. W przypadku  toroidów o mocach powyżej czonej ładowarki fabrycznej.
100W warto stosować dostępne bez problemu, specjalne obwody
opóz
nionego włączania, gwarantujące, że wspominany udar prądowy Jaka powinna być i jest dewiacja w nadawaniu sygnału
nie wystąpi podczas włączania. Taki obwód ochronny zwykle ma po- radiowego oraz głębokość modulacji? Proszę o szybką od-
stać małego pudełeczka. Zawiera prosty obwód z przekaz
nikiem i re- powiedz
!!!
zystorem mocy. Sądząc z treści pytania, chodzi o młodego, niedoświadczonego Czy-
telnika. Generalnie dewiacja dotyczy modulacji FM, głębokość  mo-
Mam pytanie dotyczące baterii LI-ION do telefonów ko- dulacji AM. Pytanie jest nieprecyzyjne i nie sposób dać na nie krótką
mórkowych, tj. jak należy ją ładować, aby miała jak naj- odpowiedz
. Zupełnie inna jest dewiacja w radiofonii FM, a inna
dłuższą żywotność? wwąskopasmowej modulacji FM w radiokomunikacji. Podobnie jest
Akumulatory litowo-jonowe należą do najnowocześniejszych i naj- z modulacją AM  w radiofonii stosuje się klasyczną modulację
bardziej wydajnych. Pojawiły się na rynku stosunkowo niedawno o niedużej głębokości, w radiokomunikacji głębokość jest większa,
i w literaturze na razie praktycznie nie ma godnych zaufania informa- a dodatkowo często bywa wykorzystywana tylko jedna wstęga bocz-
cji o wpływie sposobu ładowania na żywotność. Jak we wszystkich na, z nośną lub bez.
akumulatorach, na pewno szkodliwe jest przeładowanie. Aby tego Informacja o liczbowych parametrach modulacji nic nie da młode-
uniknąć, wystarczy zastosować ładowarkę pracującą w trybie ze sta- mu Czytelnikowi, który zapewne nie ma żadnej możliwości spraw-
łym napięciem (jak przy akumulatorach kwasowych). Ponieważ aku- dzenia i zmierzenia tych parametrów. Elektronika dla Wszystkich jest
mulatory takie są dostarczane wraz ze współpracującym sprzętem pismem dla praktyków, dlatego zamiast podawać liczbowe parame-
i fabryczną, dedykowaną ładowarka, należy po prostu przestrzegać try, które można znalez
ć w podręcznikach, należałoby zachęcić pyta-
wskazówek producenta. Fabryczne ładowarki są tak zbudowane, że jącego do praktycznych prób, poczynając od układów najprostszych.
pozostawienie w niej akumulatora na dowolnie długi czas nie grozi W przypadku urządzeń radiowych trzeba pamiętać o przepisach, by
niczym złym, bo po dojściu do zadanego napięcia prąd ładowania nie narazić się na nieprzyjemności ze strony organów kontrolnych,
zmniejsza się do bezpiecznej, niewielkiej wartości. które łatwo i szybko potrafią namierzyć wszystkie pirackie nadajniki.
Do ładowania akumulatorów Li-Ion na pewno nie należy stoso- Czytelnika można zachęcić, by poszukał kontaktu z najbliższym klu-
wać prymitywnych prostowników, nie wolno też próbować wykorzy- bem krótkofalarskim.
Elektronika dla Wszystkich
10
Skrzynka porad
Mam problemy z hałasami, które wysyła mi sąsiedztwo Posiadam stary silnik z napędu CD-ROM, zastanawiam
i nie jest to bynajmniej trochę głośniejsza muzyka, tylko b. się, jak go uruchomić. Jest to silnik indukcyjny z 11
głośne dz
więki połączone z dudnieniem niskotonowych wyprowadzeniami. (...) Jest dziewięć cewek, jednak są
głośników, co przypomina pracę młota parowego. Pytanie one ze sobą połączone, sądzę, że w zestawy po trzy. Jeśli
brzmi: Czy można zbudować urządzenie, które zdalnie za- to możliwe prosiłbym o radę, jak taki silnik można uru-
kłócałoby pracę wzmacniacza końcowego w sposób unie- chomić.
możliwiający odbiór muzyki. Nie zamierzam wykorzysty- Sądząc z opisu, chodzi o silnik starego typu (tzw. VR). Dyskusyjny
wać tej broni przeciwko komukolwiek, kto nie zagraża jest sens stosowania takich silników  dziś powszechnie stosowane są
osobiście mojemu zdrowiu, ale marzę o tym, by móc obro- znacznie nowocześniejsze i lepsze silniki krokowe. Jeśli mimo wszy-
nić się przed chamstwem ludzi, którzy nie liczą się z moim stko Czytelnik chciałby eksperymentować z takim starym silnikiem,
prawem do wypoczynku i prawem do życia w spokoju. znajdzie garść wskazówek w cyklu Silniki krokowe od podstaw,
Jeśli macie jakiś pomysł, to proszę o pomoc. publikowanym w EdW w numerach 7-12/2002. Można także zajrzeć
Niestety, problem jest poważny także z technicznego punktu widze- do artykułów: Sterownik silników krokowych do napędu modeli
nia. Gdyby chodziło o słuchanie muzyki z radia, można by było w EdW 10/1996 oraz Sterownik dwufazowych silników krokowych
próbować zakłócić odbiór, choćby umieszczając jak najbliżej anteny w EdW 7/1997.
radia prościutki nadajnik niemodulowanej fali nośnej odpowiedniej
częstotliwości (to może nawet byłoby na granicy prawa z uwagi na Czy istnieje możliwość podłączenia radaru kablowego
znikomą moc takiego nadajnika). Na marginesie można nadmienić, z przetwornikiem a/c z zestawu AVT i prowadzenia uda-
że spotyka się oferty sprzedaży radiowych zakłócaczy telefonów ko- nych doświadczeń?
mórkowych. Cały problem z radarem kablowym polega na tym, że impulsy testo-
Gdy jednak chodzi o odtwarzanie muzyki z płyt CD lub magneto- we, wysyłane w linię, są bardzo krótkie i mają bardzo strome zbocza.
fonu, ingerencja na odległość jest skrajnie trudna. Należałoby albo Chodzi o czasy rzędu kilku, najwyżej kilkunastu nanosekund. Aby
nie dopuścić sygnału do wzmacniacza, albo zakłócić pracę odtwarza- zamienić je na postać cyfrową, należałoby wykorzystać bardzo szyb-
cza bÄ…dz
wzmacniacza. Tu drogi ingerencji dostępne względnie pro- ki przetwornik A/C. Na pewno nie nadają się do tego popularne prze-
sto (pole magnetyczne, elektryczne, przez sieć energetyczną) nie ro- tworniki przeznaczone do zastosowań audio, a nawet przetworniki
kują nadziei. Zbigniew Raabe proponował kiedyś budowę pilota-za- dla sygnałów wideo o szybkości rzędu 10MSPS są za wolne. Gene-
kłócacza pracującego w podczerwieni, wysyłającego dodatkowe roz- ralnie idea jest prawidłowa, jednak powodzenie praktycznej realiza-
kazy do sprzętu, np. przez okno. cji zależy od odpowiednio szybkiego przetwornika.
Elektronika dla Wszystkich
11
Konkurs
Na rysunku przedsta- mniej więcej do war-
wiony jest układ z dwoma tości R3. Przy zwięk-
tranzystorami i trzema szaniu napięcia prąd
diodami LED. będzie rósł, ale bar-
Jak zwykle zadanie dzo powoli, stosow-
konkursowe polega na nie do wartości R3.
rozszyfrowaniu Dla wÄ…skiego za-
kresu napięć w okoli-
Jak działa i do czego
cach 4,5V układ wy-
służy taki układ? kazuje dużą ujemną
rezystancjÄ™. UjemnÄ…
Odpowiedzi, koniecz- rezystancję, to znaczy, że przy wzroście napięcia prąd maleje. Wy-
nie oznaczone dopiskiem kazuje więc podobieństwo do diody tunelowej, a w niektórych
Jak08, należy nadsyłać z
ródłach nazywany jest diodą lambda. Jak wiadomo, diody tunelowe
w terminie 45 dni od uka- wykorzystywane są m.in. w generatorach bardzo wysokich częstotli-
zania się tego numeru EdW. Nagrodami w konkursie będą kity AVT wości. Prezentowany dwutranzystorowy układ nie zastąpi diody tu-
lub książki. nelowej choćby dlatego, że jest zdecydowanie bardziej powolny.
Dziś takie układy zastępcze praktycznie nie mają zastosowania. Te-
Rozwiązanie zadania z EdW 4/2003 go typu elementów czy obwodów o ujemnej rezystancji dziś się
Pokazany poniżej schemat ukazał się w jednym z niemieckich czaso- praktycznie nie stosuje  w układach o niezbyt dużych częstotliwo-
pism przed 30 laty. Ten układ z dwoma tranzystorami ma niecodzien- ściach pracy wykorzystuje się różne aplikacje wzmacniaczy opera-
ną charakterystykę, przedstawioną na rysunku obok. cyjnych, które pozwalają na uzyskanie lepszych i bardziej powta-
Dla napięć 0...0,7V między rzalnych parametrów. Tym samym zaprezentowany układ jest dziś
punktami A, B oba tranzystory sÄ… tylko ciekawostkÄ….
zatkane i prąd nie płynie. Przy na- Zadanie okazało się trudne, napłynęło mniej odpowiedzi. Wszyst-
pięciach powyżej 0,7V a mniejszych kie były prawidłowe, choć nie wszystkie okazały się wyczerpujące.
niż 4,5V rezystancja układu jest Niektórzy uczestnicy zwracali uwagę na obecność odcinka charakte-
równa R4  przy wzroście napięcia rystyki o ujemnej rezystancji i jej przydatność do wykonania genera-
w tych granicach rośnie prąd. Tran- tora lub powielacza częstotliwości. Inni skoncentrowali się na prak-
zystor T1 jest wtedy zatkany, T2 tycznym zastosowaniu i wskazali, że układ może służyć jako wska-
otwarty. Jeśli jednak napięcie mię- z
nik obniżenia napięcia poniżej określonej granicy. Wystarczy na
dzy punktami A, B będzie większe, przykład w miejsce R4 wstawić brzęczyk piezo z generatorem lub
zostanie otwarty tranzystor T1 i za- w szereg z R4 diodÄ™ LED.
tkany T2. Wypadkowa rezystancja Nagrody książkowe otrzymują: Adam Pawłowski - Legnica,
układu radykalnie się zwiększy, Leszek Jaworski - Szymanów, Grzegorz Skrobol - Knurów.
Elektronika dla Wszystkich
12



Projekty AVT
Iluminofoniczne
I
l
u
m
i
n
o
f
o
n
i
c
z
n
e
Iluminofoniczne
I
l
u
m
i
n
o
f
o
n
i
c
z
n
e
magiczne
m
a
g
i
c
z
n
e
magiczne
m
a
g
i
c
z
n
e
oko
o
k
o
oko
o
k
o
2675
2675
wykorzystać. Prezentowany projekt pokazu- w urządzeniu występuje wysokie napięcie
W urządzeniu występują wysokie napię-
je, że wcale tak nie jest i że wcale nie trzeba przekraczające 200V, nie jest to napięcie sie-
cia, groz
ne dla życia i zdrowia. Osoby
być ekspertem, żeby z powodzeniem wyko- ci energetycznej, napięcie to nie występuje
niepełnoletnie mogą wykonać i urucho- rzystać lampy. między ziemią i układem, tylko między ele-
Prezentowany układ to swego rodzaju ilu- mentami urządzenia, więc układ jest bardziej
mić układ wyłącznie pod opieką wykwa-
minofonia. Tańczące paski magicznego oka bezpieczny niż odpowiednik zasilany z sieci.
lifikowanych opiekunów.
zmieniają się w takt sygnału dz
więkowego Oczywiście nie znaczy to, że nie istnieje ry-
odbieranego przez wbudowany mikrofon  zyko porażenia  tuż po włączeniu zasilania
Ku zaskoczeniu starszych wiekiem elektroni- nie jest więc wymagane dołączenie do z
ródła wukładzie może pojawić się napięcie rzędu
ków, ostatnio wyraz
nie wzrasta zaintereso- dz
więku. Co bardzo ważne, do zasilania wca- 500V, które w czasie normalnej pracy spada
wanie lampami elektronowymi. Można śmia- le nie jest potrzebny transformator sieciowy do 200...250V. Co prawda wydajność prze-
ło powiedzieć, iż lampy elektronowe przeży- z wysokonapięciowym uzwojeniem anodo- twornicy wysokonapięciowej jest niewielka,
wają dziś drugą młodość we wzmacniaczach wym i uzwojeniem żarzenia. Cały układ za- niemniej takie napięcia mogą wywołać silny
mocy audio. Świecące ciepłym blaskiem silany jest z jakiegokolwiek zasilacza o na- szok, a w skrajnym przypadku nawet śmierć
włókna żarzenia lamp wytwarzają specyficz- pięciu około 12V i prądzie 0,4A. (dotyczy zwłaszcza osób z rozrusznikiem
ny nastrój, który często robi większe wraże- Przy budowie urządzeń lampowych jed- serca). Dlatego przy regulacji i użytkowaniu
nie niż dz
więk lampowego wzmacniacza. nym z kluczowych problemów jest zapew- układu należy zachować daleko posuniętą
Przed laty znacznie większy udział w wytwa- nienie odpowiednich napięć zasilania. Lam- ostrożność.
rzaniu specyficznego nastroju podczas słu- pa elektronowa do prawidłowej pracy wyma- Wszystkie informacje potrzebne do wy-
chania radia miały lampy wskaz
nikowe. Każ- ga wysokiego napięcia stałego o wartości konania urządzenia zawarte są w artykule.
dy stary odbiornik radiowy lepszej klasy miał +150...+400V oraz stałego lub zmiennego Stopień trudności określony przez dwie
taką lampę, potocznie zwaną  magicznym napięcia żarzenia o wartości 6,3V. Zwykle gwiazdki wynika przede wszystkim z obe-
okiem . Lampa taka pełniła funkcję wskaz
ni- wykorzystuje się do tego dedykowany trans- cności w układzie wysokiego napięcia, a nie
ka dostrojenia. Już w przedwojennych formator z co najmniej dwoma uzwojeniami. z kłopotów z wykonaniem i uruchomieniem.
odbiornikach lampowych stosowane były ta- Obecnie o taki transformator jest bardzo Informacje zawarte po śródtytułach Opis
kie wskaz
niki. Pierwsze wersje miały świecą- trudno i wykorzystuje się na przykład dwa układu oraz Montaż i uruchomienie w zupeł-
cy ekran u góry bańki. Potem pojawiły się transformatory, jeden do żarzenia lampy i za- ności wystarczą do zbudowania i uruchomie-
wersje z elementem świecącym umieszczo- silania ewentualnej części niskonapięciowej, nia urządzenia. Kto chciałby zagłębić się
nym z boku. W czasach, gdy o telewizji nie drugi do wytworzenia napięcia anodowego. w szczegóły, znajdzie dodatkowe wiadomo-
można było nawet marzyć, zielone lub nie- Ja w prezentowanym urządzeniu zdecydowa- ści po śródtytule Dla dociekliwych i zaawan-
bieskozielone światło wskaz
ników o rozmai- łem się na zupełnie inne, niestandardowe sowanych.
tym kształcie rzeczywiście robiło niesamo- rozwiązanie. Założyłem, że urządzenie ma Pomysł na taki układ iluminofoniczny po-
wite wrażenie. Każdy, kto choć raz widział być przeznaczone dla mniej doświadczonych jawił się już dawno: kilka lat na półce mojego
z bliska tak pracującą lampę rozumie, dlacze- Czytelników, dlatego musi być maksymalnie biurka komputerowego leżały dwie lampy:
go nazywa się ją magicznym okiem. Nawet bezpieczne. Definitywnie zrezygnowałem EM1 i EM84. Od dawna obiecywałem sobie,
dziś, w epoce niesamowitych osiągnięć tech- z transformatora sieciowego i postanowiłem że zrobię układ, żeby pokazać ich  magiczne
nicznych, tajemnicze światło  magicznego wykorzystać zwyczajny zasilacz wtyczkowy. działanie. Ale dopiero przez trzema miesiąca-
oka robi duże wrażenie nie tylko na mło- W rezultacie ten najprawdziwszy lampowy mi, po konsultacjach ze swoim synem, przy-
dych elektronikach. Wielu młodszych Czy- układ zasilany jest wyłącznie z 12-woltowe- stąpiłem do rysowania schematu. Kluczo-
telników chciałoby praktycznie wykorzystać go zasilacza wtyczkowego, a potrzebne  nie- wym elementem urządzenia jest lampa elek-
te interesujące elementy, niemniej duża część typowe napięcia uzyskiwane są za pomocą tronowa typu EM84. Lampa EM84 jest
z nich uważa lampy za elementy co najmniej przetwornicy, a właściwie dwóch przetwor- przedstawicielką  nowocześniejszych lamp
tajemnicze, które z kilku względów trudno nic. Dzięki obecności przetwornic, choć wskaz
nikowych i można ją stosunkowo łatwo
Elektronika dla Wszystkich
13
Projekty AVT
zdobyć. Była stosowana jeszcze w latach sie- przestanie płynąć przez tranzystor, jednak jest potrzebne do wysterowania wejścia (siat-
demdziesiątych, między innymi w magneto- zgodnie z zasadą, że  cewka nie lubi zmian ki) lampy wskaz
nikowej EM84. Jak pokazu-
fonach ZK120 i ZK140 produkcji warszaw- prądu , na cewce momentalnie zaindukuje je rysunek 3a, gdy na wyjściu bramki panu-
skich Zakładów Radiowych im. Kasprzaka się takie napięcie, żeby podtrzymać przepływ je stan wysoki, kondensator C8 szybko się ła-
(ZRK). Elementem wskaz
nikowym w tej prądu. Aby podtrzymać przepływ prądu, mu- duje. Prąd ładowania płynie z wyjścia bram-
lampie są dwa świecące paski, zmieniające si to być wysokie napięcie. Tak wysokie, że- ki przez kondensator i dalej przez diodę D2
swą długość pod wpływem napięcia sterują- by spowodować przepływ prądu przez cewkę do masy. Gdy po chwili na wyjściu bramki
cego. W układzie zamiast lampy EM84 moż- L1, diodę D8 oraz kondensator C1 i obciąże- pojawi się stan niski,  górna , dodatnia
na śmiało stosować lampy EM87 oraz EM85. nie, na których panuje wysokie napięcie. Ilu- okładka naładowanego kondensatora C8 zo-
Po niewielkiej modyfikacji płytki drukowanej struje to rysunek 2b. stanie dołączona do masy  rysunek 3b. Na
można też wykorzystać lampy EM80 oraz Wątpliwości może budzić obecność rezy-  dolnej ujemnej elektrodzie tak gwałtownie
EM81  wskazówki na ten temat zawarte są stora R4, który  marnuje energię przetwor-  ściągniętego w dół naładowanego konden-
wkońcowej części artykułu. nicy. Rezystor ten jest absolutnie niezbędny. satora pojawi się napięcie ujemne względem
Rzecz w tym, że bez rezystora R4 w sytuacji, masy. Kondensator
Opis układu gdy lampa nie pobiera prądu, napięcie na C8 staje się z
ródłem energii  podczas nor-
Schemat ideowy iluminofonicznego układu kondensatorze C1 wzrosłoby do wartości malnej pracy część ładunku C8 zostaje prze-
z  magicznym okiem pokazany jest na ry- przekraczającej 500V, grożąc uszkodzeniem kazana przez diodę D2 do kondensatora
sunku 1. Jak widać, urządzenie zasilane jest nie tylko C1, ale i innych elementów, w tym C7 i obciążenia. Kondensator C8 jest okreso-
pojedynczym napięciem 12V. Napięcie to T1, L1 i R4, a nawet samej lampy elektrono- wo ładowany i rozładowywany i w rezultacie
bezpośrednio zasila układ scalony U2. Jest to wej. Wspomniana groz
na sytuacja ma miej- na kondensatorze C7 uzyskuje siÄ™ ujemne na-
popularny układ CMOS 4049 zawierający sce nie tylko po wyjęciu lampy z podstawki. pięcie. Nie jest ono równe 12V - jest niższe
sześć negatorów o zwiększonym prądzie Po każdym włączeniu zasilania przetwornica od 12V o spadek napięcia na diodach D2,
wyjściowym. Negatory U2E i U2D tworzą zaczyna pracować od razu, a lampa jeszcze D3 oraz na rezystancji wyjściowej bramek
klasyczny dwubramkowy generator CMOS. nie pracuje przez co najmniej kilka sekund, U2B, U2C.
Elementy L1, T1, D8, C1 tworzą prostą, kla- dopóki nie rozgrzeje się jej włókno żarzenia. Lampa EM84 sterowana jest w sposób po-
syczną indukcyjną przetwornicę podwyższa- I właśnie wtedy ważną rolę odgrywa rezystor kazany w uproszczeniu na rysunku 4. W tym
jącą. Na schemacie kondensator C1 zazna- R4. Wstępnie obciąża on przetwornicę na ty- uproszczonym układzie katoda lampy dołą-
czono jako elektrolityczny. Z uwagi na mały le, że napięcie na C1 nie wzrasta powyżej czona jest do plusa napięcia z zasilacza 12V.
prąd i dużą częstotliwość pracy wystarczają- 500V. Gdy po kilku... kilkuna-
co dobrą filtrację można uzyskać już przy za- stu sekundach lampa zaczyna
skakująco małej pojemności 10nF. Oznacza normalną pracę, prąd lampy
to, że można tu śmiało zastosować kondensa- dodatkowo obciąża przetwor-
tor stały. Częstotliwość drgań generatora ste- nicę i napięcie na C1 spada do
rującego wyznaczona jest przez elementy wartości około 200V.
C9, R13, R12 i D4. Obecność diody D4 i re- Negatory U2B, U2C pracu-
zystora R12 powoduje, że przebieg na bram- ją w obwodzie drugiej prze-
ce tranzystora T1 ma wypełnienie zdecydo- twornicy  pojemnościowej.
wanie różne od 50% (czas impulsu wynosi Potrzebna jest ona do wytwo-
okoÅ‚o 25µs, czas przerwy okoÅ‚o 1,5µs). Taki rzenia ujemnego wzglÄ™dem
przebieg powoduje, że gdy przez te masy napięcia zasilania. To
25µs tranzystor T1 jest otwarty, na cewkÄ™ po- ujemne napiÄ™cie o wartoÅ›ci
dane jest napięcie zasilania 12V i prąd około 10V razem z napięciem
w cewce L1 narasta przez ten stosunkowo zasilacza 12V gwarantują, że
długi czas  ilustruje to rysunek 2a. W cew- napięcie zasilające wzmac-
ce gromadzi się energia. Gdy tranzystor T1 niacz operacyjny U1 jest rzędu Rys. 2 Działanie przetwornicy
zostanie na krótko zatkany, prąd na pewno 22V. A właśnie takie napięcie
Rys. 1 Schemat ideowy
Elektronika dla Wszystkich
14
Projekty AVT
Anoda lampy i wyprowadzenie zwane ekra- nieco mniejszy niż 22V. Tym samym w pro- wzmacniacze operacyjne z kostki TL082
nem zasilane są wysokim napięciem z prze- ponowanym układzie zakres zmian długości (TL072). Wzmacniacze te zasilane są napię-
twornicy indukcyjnej. Lampa EM84, jak cienia jest nieco mniejszy od maksymalnego ciem bipolarnym (+12,  10V). Układ
większość lamp, jest żarzona pośrednio. dla tej lampy  w praktyce nie ma to żadne- U1B pracujący jako wzmacniacz odwracają-
Oznacza to, że włókno żarzenia jest odizolo- go znaczenia. Po prostu świecące paski nie cy ma wzmocnienie regulowane potencjome-
wane galwanicznie od katody  włókno ża- schodzą się ze sobą, a największa długość trem PR2, dzięki czemu można dobrać czu-
rzenia można więc zasilać w dowolny sposób cienia jest nieco mniejsza od maksymalnej. łość do potrzeb, a konkretnie do głośności
napięciem zmiennym lub stałym o wartości Wukładzie długość świecących pasków dz
więku w pomieszczeniu.
6,3V. Prąd nominalny żarzenia wynosi zmienia się w zależności od głośności dz
wię- Potencjometr ten można skręcić do zera,
210mA. Elektroda wejściowa lampy  siatka, ku odbieranego przez mikrofon elektretowy ale nie oznacza to, że wzmacniacz pracował
sterowana jest napięciem ujemnym wzglę- M1. Obwód polaryzacji tego mikrofonu będzie z maksymalnym możliwym wzmoc-
dem katody (0... 20V). W uproszczonym z elementami R3, C6, R5 jest klasyczny. Sy- nieniem - wzmocnienie będzie wtedy wyzna-
schemacie z rysunku 4 jest to napięcie z su- gnał z mikrofonu ma amplitudę rzędu poje- czone przez stosunek rezystancji R8 do rezy-
waka potencjometru. W zależności od warto- dynczych miliwoltów, a na siatce lampy La1 stancji wewnętrznej mikrofonu, która będzie
ści napięcia siatki zmienia się długość  cie- zmiany napięcia muszą wynosić 20V. Nie- nieco mniejsza niż wartość R5.
nia , czy inaczej przerwy między świecący- zbędne wzmocnienie zapewniają dwa
mi paskami. Gdy napięcie siatka-katoda jest
równe zeru (zwarcie siatki Rys. 3
Wykaz elementów uniwersalnego modułu
do katody), długość  cie-
zapłonowego (patrz rysunek 4)
nia między fosforyzujący-
mi paskami jest największa.
Rezystory
Przy ujemnym napięciu
R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
siatki wynoszącym około
R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
 22V długość cienia
R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k&!
zmniejsza siÄ™ do zera, co
R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M&!
oznacza, że świecące  ma- R15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22&!/5W
gicznym światłem paski R3,R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k&!
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2M&!
schodzÄ… siÄ™ ze sobÄ…. Ilustru-
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k&!
je to rysunek 5.
R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6,8k&!
W rzeczywistym ukła-
R8,R10,R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470k&!
dzie występują dodatkowe
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150k&!
diody D6, D7, przez które
PR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&! PR miniaturowy
płynie prąd żarzenia i kato-
PR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&! PR miniaturowy
da dołączona jest do napię-
PR3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k&! PR miniaturowy
cia o około 1,2V niższego od dodatniego na-
pięcia zasilania. Pomaga to uzyskać większą
Kondensatory
maksymalną długość cienia-przerwy.
C1 . . . . . . .staÅ‚y10nF/630V lub  elektrolit 1...2,2µF/400V
W układzie podstawowym elementy PR3
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000µF/16V
i D5 nie sÄ… montowane. Przewidziano je do
C3,C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MKT 1µF
ewentualnych eksperymentów i nietypowych
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
zastosowań  lampa typu  magiczne oko
C6,C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220µF/16V
może znalez
ć szereg różnorodnych aplikacji. C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
Prąd żarzenia ograniczony jest przez rezy- C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1nF
C10,C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22pF
stor R15. Przy wartości 18...22&! na włóknie
żarzenia lampy EM84 powinno wystąpić na-
Półprzewodniki
pięcie około 6,3V. Obecność tego rezystora Rys. 4
D1-D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BAT85
ogranicza także impuls prądu żarzenia
D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
w chwili włączenia zasilania, związany z fak- Rys. 5
D6,D7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001
tem, że zimne włókno ma rezystancję kilka
D8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BA159
razy mniejszą niż po rozgrzaniu. Praktyka po-
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .IRF840
kazuje, że wartość tego rezystora można
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TL082
zwiększyć nawet do 36&!. Niewielkie zmniej-
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .CMOS 4049
szenie jasności świecenia lampy nie ma zna-
czenia, a zmniejszenie napięcia i prądu żarze-
Pozostałe
nia będzie miało pozytywny wpływ na trwa-
L1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7mH
łość lampy.
La1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .lampa EM84
Zgodnie z danymi katalogowymi zerowÄ…
M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .mikrofon elektretowy
długość cienia, czyli zetknięcie dwóch świe- Podstawka pod lampę NOVAL
Obudowa KM-42
cących pasków następuje przy napięciu siat-
Srebrzanka 0,8...1mm - 30 cm
ki wynoszÄ…cym  22V. W prezentowanym
układzie całkowite napięcie zasilania
wzmacniacza operacyjnego wynosi około
22V. Uwzględniając wyjściowe napięcia na- Płytka drukowana jest dostępna w sieci
d
j
d
w
sycenia tego wzmacniacza, oznacza to, że na
handlowej AVT jako kit szkolny AVT-2675
A
j
k
s
A
2
wyjściu uzyskuje się zakres zmian napięcia
Elektronika dla Wszystkich
15
Projekty AVT
Napięcie stałe na wszystkich końcówkach żą rezystancję.
wzmacniacza U1B, także na wyjściu, to po- Oczywiście nie mo-
tencjał masy (pomijając napięcie niezrówno- że to też być dławik
ważenia wynoszące kilka miliwoltów). o jakiejkolwiek in-
Inaczej jest z wyjściem wzmacniacza U1A. dukcyjności. Zbyt
Na jego wejściach panuje wprawdzie napię- mała indukcyjność
cie równe zeru, jednak dzięki obecności po- s p o w o d u j e
tencjometru PR1 i rezystora R9 spoczynko- nadmierny wzrost
we napięcie wyjściowe można zmieniać prądu cewki, nasy-
w szerokich granicach. Jest to konieczne, by cenie rdzenia i mo-
w spoczynku uzyskać na wyjściu wzmacnia- że spowodować
cza potrzebne stałe napięcie spoczynkowe. przegrzanie i wręcz
W czasie pracy wskaz
nik jest sterowany spalenie uzwojenia.
napięciem tętniącym, występującym na ele- Minimalna induk-
mentach R14, C5. W praktyce montowany cyjność to 3,3mH,
jest tylko jeden z rezystorów R14a, R14b, lepiej 4,7...10mH.
zależnie od kierunku włączenia diody D1  Druga istotna spra-
dalsze wskazówki podane są wczęści Mon- wa to rezystancja
taż i uruchomienie. Wartość C5 można zmie- uzwojenia  minia-
niać w szerokim zakresie, uzyskując dłuższą turowe dławiki
lub krótszą stałą czasową filtru (C5 może o rozmiarach małe-
być kondensatorem elektrolitycznym o na- go rezystora o in-
pięciu 25V). dukcyjności 4,7mH
W układzie występuje dodatkowy rezy- mają zbyt mały ma-
stor R1, który pozwala na sterowanie lampą ksymalny prąd
za pomocą zewnętrznego napięcia stałego, i zbyt dużą rezy-
podawanego na punkty A1, O1. stancję. Działanie
modeli zostało z po-
Montaż i uruchomienie wodzeniem wypróbowane Rys. 6
Układ można zmontować na płytce drukowa- z trzema gotowymi fabryczny-
nej, pokazanej na rysunku 6. Montaż nie po- mi cewkami o indukcyjności Fot. 1
winien sprawić większych kłopotów. Pomocą 3,3...10mH, oznaczonymi na
będą też fotografie modeli (modele zostały fotografii 1 numerami 1...3.
zmontowane na płytkach wcześniejszej wersji, Pracę samej przetwornicy
różniącej się szczegółami od tej z rysunku 6). wysokonapięciowej łatwo
W układzie podstawowym nie należy sprawdzić w gotowym układzie,
montować elementów D5, PR3, a R2 można wyjmując z podstawek lampę
śmiało zastąpić zworą (elementy R2, D5 są oraz wzmacniacz operacyjny
przewidziane do zupełnie nietypowych za- U1. Wtedy nie płynie prąd ża-
stosowań, w których mógłby się pojawić rzenia, przetwornica napięcia
prąd siatki). Przypominam, że w mikrofonie ujemnego jest obciążona w zni-
elektretowym elektroda połączona z obudo- komym stopniu przez PR1
wą to końcówka ujemna. i praktycznie cały prąd jest po-
Jak widać na fotografiach, podstawka lam- bierany przez przetwornicę wy-
py ma być umieszczona od strony elementów, sokonapięciową.
jak wszystkie pozostałe elementy. Płytka ma W tabeli 1 pokazane są wartości prądu
wymiary pozwalające umieścić ją w popular- zasilania oraz napięć na kondensatorze C1
nej obudowie KM-42. Podstawkę należy wlu- dla różnych cewek z fotografii 1.
tować za pomocą drutów o takiej długości, że- Tabela 1
by znalazła się tuż pod górną pokrywką obu-
pr d napiR
cie
numer indukcyjno
dowy, w której trzeba wyciąć otwór na lampę.
zasilania na C1
cewki cewki
Osoby zupełnie nieznające lamp elektrono- mA V
1 4,7mH 16,8 301
wych muszą wiedzieć, że pod lampę EM84
2 10mH 26,2 333
koniecznie należy zastosować podstawkę. Rys. 7
3 3,3mH 14,8 311
W żadnym wypadku nie należy próbować do-
4 100mH 32,4 309
lutować przewodów do metalowych nóżek Rys. 8
5 1mH >100 510
lampy. Takie próby mogą łatwo skończyć się
mikropęknięciami szkła oraz rozhermetyzo- W układzie z miniaturową cewką 1mH
waniem bańki, a więc nieodwracalnym (cewka numer 5) prąd zasilania narastał od
uszkodzeniem lampy. około 90mA do ponad 300mA, a cewka i tran-
Osoby, które same będą kompletować ele- zystor silnie się rozgrzały w ciągu kilku se-
menty układu, należy przestrzec, iż do prze- kund. Przy pozostałych (prawidłowo dobra-
twornicy nie nadają się miniaturowe dła- nych) cewka i tranzystor pozostawały chłodne.
wiki o wielkości ćwierćwatowego rezystora W warunkach normalnej pracy (z lampą)
 mają za mały prąd maksymalny i za du- prąd zasilania przetwornicy będzie nieco
Elektronika dla Wszystkich
16
Projekty AVT
większy, niż podaje tabela, ale tranzystor T1 ne  w spoczynku paski będą bardzo krótkie,
cały czas powinien pozostawać chłodny, co rozsunięte, a dz
więki będą powodować ich
najwyżej lekko ciepły  nie radzę tego wydłużanie i schodzenie się.
sprawdzać podczas pracy, bo można doznać Wkażdej z wersji na początek potencjo-
silnego wstrząsu elektrycznego. W każdym metry PR1, PR2 warto ustawić w położe-
razie tranzystor T1 na pewno nie wymaga ra- niach środkowych. Po zmontowaniu ze
diatora. sprawnych elementów układ powinien za-
Przez odpowiednie włączenie elementów działać  głośniejsze dz
więki powinny wyra-
D1, R14 i stosowne ustawienie PR1 można ła- z
nie zmieniać długość świecących pasków.
two uzyskać dwa różne sposoby działania Po takim wstępnym uruchomieniu trzeba je-
układu. Warto wypróbować działanie obu we- szcze ustawić spoczynkowy stan magicznych
rsji i ostatecznie wybrać jedną z nich. pasków za pomocą PR1, a potrzebną czułość
Wersja  dodatnia . W tej standardowej na dz
więki potencjometrem PR2. Potencjo-
wersji dioda D1 ma być wlutowana, jak na metrem PR1 można łatwo wprowadzić wyj-
schemacie ideowym (rysunek 1), rezystor ście wzmacniacza U1A w stan nasycenia 
R14 wlutować w miejsce oznaczone R14a, w takim stanie układ będzie miał dramatycz-
czyli do minusa zasilania, a potencjometrem nie małą czułość. Aby uzyskać dużą czułość,
PR1 trzeba ustawić na wyjściu wzmacniacza należy dobrać położenie potencjometru PR1,
U1A napięcie około  7... 8V, bliskie ujem- by wzmacniacz w spoczynku był tuż przed
nego napięcia nasycenia wzmacniacza opera- progiem nasycenia.
cyjnego. Ilustruje to też rysunek 7. Na wyj- Uwaga! W układzie występuje wysokie na-
ściu wzmacniacza U1A będą więc występo- pięcie. Osoby niepełnoletnie mogą wykonać
wać tylko dodatnie połówki wzmocnionego Rys. 11 i uruchomić układ wyłącznie pod opieką wy-
sygnału. Będą one przechodzić przez diodę kwalifikowanych opiekunów (nauczycieli).
D1 i zostaną uśrednione w filtrze R14, C5. Rys. 12 Wszelkie manipulacje w układzie powin-
W takim układzie w spoczynku szerokość ny być wykonywane po wyłączeniu napięcia
przerwy będzie najmniejsza  świecące  ma- zasilania.
giczne paski będą najdłuższe. Dz
więki będą
zwiększać szerokość przerwy, czyli będą roz- Dla dociekliwych
suwać paski. i zaawansowanych
Wersja  ujemna . Należy włączyć diodę Układ w wersji podstawowej reaguje na
D1 odwrotnie niż na rysunku 1, R14 wluto- dz
więki odbierane przez mikrofon M1. Ale
wać w miejsce R14b, czyli do plusa zasila- ten lampowy wskaz
nik można też sterować
nia, a potencjometrem PR1 ustawić na wyj- zewnętrznym napięciem stałym o dowolnej
ściu U1A napięcie spoczynkowe bliskie do-
datniemu napięciu nasycenia wzmacniacza 
patrz rysunek 8. Wtedy na wyjściu będą po- Rys. 13
jawiać się tylko ujemne połówki sygnału.
Działanie  magicznego oka będzie odwrot-
Rys. 9
Rys. 10
Elektronika dla Wszystkich
17
Projekty AVT
biegunowości. Można w tym celu wykorzy- cej są nóżki 1 (siatka) i 9 (anoda). Sam wska- ciem 250V). Oznacza to, że lampy EM84,
stać punkty A1, O1 według rysunku 9. Po- z
nik optyczny zasilany jest napięciem EM87 i EM85 można stosować wymiennie.
nieważ układ będzie zasilany z niezależnego 170...300V podanym na nóżkę 6 (ekran). Na- Bardzo podobnie działają lampy EM80
z
ródła (zasilacza), by uzyskać odwrotny kie- tomiast nóżka 7 to właściwe wejście sterujące i EM81, które mają nieco inny układ wy-
runek zmian, można po prostu odwrócić ko- wskaz
nika. Tu warto dodać, że numeracja prowadzeń. Pokazany on jest na rysunku
lejność dołączenia końcówek A1, O1 i diody nóżek w lampach jest prosta: należy odwrócić 15. Jak widać, numeracja nóżek jest nieco in-
D1 według rysunku 10. W przypadku stero- lampę  do góry nóżkami i liczyć je w kie-
wania napięciem stałym według rysunków 9, runku ruchu wskazówek zegara, począwszy Rys. 15
10 można też zewrzeć diodę D1. od przerwy między nimi. Dodatkowym uła-
W każdym przypadku potencjometrem twieniem w razie wątpliwości jest fakt, że
PR1 należy wtedy tak ustawić napięcie spo- wyprowadzeniami żarzenia są nóżki 4 i 5.
czynkowe, by uzyskać potrzebny zakres Przy normalnej pracy wejście to jest dołą-
zmian. Wartości rezystorów R10 oraz R1 czone do anody triody wzmacniającej i osta-
i ewentualnie R7, R8, PR2 należy dobrać teczny typowy układ pracy jest taki, jak na
w zależności od wielkości tego zewnętrznego rysunku 14a. Jak widać na tym rysunku,
napięcia sterującego. w typowym układzie pracy lampy anoda do-
Można zwiększyć napięcie zasilania do łączona jest do dodatniego napięcia zasilania
15V, co umożliwi uzyskanie na wyjściu przez rezystor o dużej wartości (470k&!), na-
wzmacniacza U1A zmian napięcia więk- tomiast elektroda zwana ekranem dołączona
szych niż 22V, a tym samym regulację długo- jest do tego napięcia bezpośrednio. Kto
ści cienia lampy EM84 w pełnym zakresie. chciałby przeprowadzić eksperymenty, może
Zwiększając napięcie zasilania należy za- włączyć w obwód ekranu rezystor o wartości
dbać, by tuż po włączeniu, gdy lampa jeszcze kilkudziesięciu kiloomów (według rysunku
nie pracuje, napięcie na kondensatorze C1 14b), co może nieco zwiększyć czułość
nie przekroczyło 500V (o wartości tego ma- wskaz
nika.
ksymalnego napięcia decyduje m.in. wartość Podany układ wyprowadzeń i układ pracy
R12, którą można wtedy zwiększyć). W we- dotyczy też lampy EM87, która ma taki sam
rsji podstawowej jako filtrujÄ…cy kondensator wyglÄ…d wskaz
nika jak EM84 (dwa świecące
C1 przewidziano kondensator stały 10nF paski), tylko jest czulsza. O ile, zgodnie z ry-
o napięciu pracy 630V. Można też zastosować sunkiem 11, lampa EM84 wymaga napięć
kondensator elektrolityczny 0,22...2,2µF/630V. sterujÄ…cych na nóżce 1 w zakresie  22V...0V,
Wkażdym przypadku napięcie maksymalne o tyle dla lampy EM87 wystarczy napięcie
na elektrodach 6, 7, 9 lampy tuż po włącze- sterujące w zakresie  10V...0V. Lampa EM87
niu nie powinno przekraczać 500V  granicz- wukładzie według rysunku 14a powinna pra-
nej wartości napięcia drenu tranzystora T1 cować z rezystorem Ra o wartości 100k&!,
(dopuszczalne napięcie podawane na  zim- a w układzie z rysunku 14b z rezystorami
ną lampę nie powinno przekraczać 550V). Ra=100k&! i Rl=33k&!; zakres zmian szero-
Robocze napięcie zasilania na kondensatorze kości przerwy od zera do wartości maksymal-
C1 podczas normalnej pracy lampy będzie nej wynosi  7V...0V. Dla napięć niższych
niższe i nie przekroczy 300V. (bardziej ujemnych) niż podane zakresy, oba
Osoby, które są zainteresowane parame- świecące paski będą na siebie zachodzić. Rys. 16
trami lampy EM84, na rysunku 11 znajdą Identyczny rozkład wyprowadzeń i układ
charakterystykę sterowania. Wartość b na osi pracy ma także lampa EM85, która ma wska- Rys. 17
pionowej to szerokość przerwy między świe- z
nik nie w postaci linijki, tylko  rozchylajÄ…-
cącymi paskami wyrażona w milimetrach. cego się kielicha . EM85 pracuje w układzie
Całkowity pobór prądu ze z
ródła napięcia według rysunku 1 z rezystorem Ra o warto-
anodowego (250V) jest więc niewielki i nie ści 470k&! i wymaga napięć sterujących
przekracza 2mA. Oznacza to, że całkowita w zakresie  18V...0V (przy zasilaniu napię-
moc pobierana ze z
ródła napięcia anodowe-
go nie jest większa niż 0,5W. Właśnie dzięki Rys. 14
temu możliwe jest zasilanie za
pomocą małej, prościutkiej prze-
twornicy.
Lampa wskaz
nikowa EM84
i podobne lampy tak naprawdÄ™
obok właściwej struktury wska-
z
nika optycznego zawierajÄ…
dodatkową triodę, która pracuje
jako wzmacniacz. Widać to wyra-
z
nie na rysunku 12. Na rysunku
13 pokazane sÄ… podstawowe pa-
rametry lampy EM84 oraz układ
wyprowadzeń. Katoda jest
wspólna dla obu części. Wypro-
wadzeniami triody wzmacniajÄ…-
Elektronika dla Wszystkich
18
Projekty AVT
na, a anoda triody wzmacniającej jest we- pie EM84 prąd żarzenia wynosi 210mA, we wadzić dodatkowe próby. W lampach EM84,
wnętrznie połączona z elektrodą sterującą wszystkich pozostałych wynosi 300mA  in- EM85 i EM87 dostępna jest elektroda steru-
wskaz
nika. Lampy EM80, EM81, podobnie formacja ta jest istotna, ponieważ w opisywa- jąca samego wskaz
nika  nóżka 7. Można
jak EM85, także mają wskaz
nik w postaci nym układzie według rysunku 1 prąd żarzenia zbadać wpływ napięcia na tej elektrodzie na
 kielicha . wyznaczony jest przez szeregowy rezystor wygląd świecących pasków. Rysunek 17 po-
Opisywany wcześniej układ według ry- R15. W wersji z lampą EM84 rezystor R15 kazuje zależność kąta świecenia lampy
sunku 1 i płytkę według rysunku 6 można może mieć wartość 18...22&!, natomiast EM85 od napięcia na nóżce 7. W takim za-
z powodzeniem wykorzystać także do stero- z lampami EM80, EM81, EM85, EM87  stosowaniu sekcja triodowa nie jest wyko-
wania lampami EM80 i EM81 (jeden z wy- 12...15&!. Wartość napięcia i prądu żarzenia rzystywana (i przynajmniej teoretycznie
konanych modeli zawiera lampę EM81). nie jest krytyczna. Co prawda w katalogu po- można ją wykorzystać do innych celów. Po-
W tym celu wystarczy na płytce przeciąć nie- daje się zalecenie, żeby napięcie żarzenia wy- równanie rysunków 16 i 17 pokazuje, na ile
które ścieżki i zworkami z drutu wykonać nosiło 5,7...6,9V (6,3ą10%), jednak praktyka ta trioda zwiększa czułość sterowania.
nowe połączenia. Uwaga, niewykorzystane pokazuje, iż lampa będzie dobrze pracować Osoby zainteresowane dalszymi szcze-
końcówki lampy EM80/81 (nóżki 3, 6, 7) po- także przy mniejszym napięciu  tu dają o so- gółami znajdą w Internecie pełne karty kata-
winny pozostać niepodłączone, ponieważ bie znać korzystne właściwości włókna ża- logowe wymienionych lamp. Dość obszerne
niektóre mogą mieć wewnętrzne połączenia rzenia (duży dodatni współczynnik cieplny). archiwum kart katalogowych lamp EM moż-
z innymi nóżkami. W użytej w modelu lam- Pozostałe wymienione wcześniej lampy na znalez
ć pod krajowym adresem:
pie EM81 nóżka 6 była wewnętrznie połą- mają podobne te podstawowe parametry. Ry- http://www.mif.pg.
czona z nóżką 4, co nie jest jasno stwierdzo- sunek 16 pokazuje charakterystykę lampy gda.pl/homepages/
ne w katalogu  w niektórych katalogach wy- EM85 (charakterystyki i efekt wizualny lamp frank/ sheetsE2.html
stępuje mało precyzyjny opis takiej nóżki EM80 i EM81 są podobne do EM85). Wiele dodatkowych informacji można
w postaci i.c., co oznacza internal connec- Praktyka pokazuje, że do typowych zasto- znalez
ć w sieci, wpisując w wyszukiwarkę
tion, czyli wewnętrzne połączenie. sowań nie jest potrzebne wgłębianie się typ lampy i słowa kluczowe typu tube, tuning
Uwaga! Wszystkie wymienione lampy w szczegóły. Kto chciałby gruntownie po- indicator, itp.
mają napięcie żarzenia 6,3Vą10%. W lam- znać właściwości tych lamp, może przepro- Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
19
2674
2674
Cyfrowy zasilacz
C
y
f
r
o
w
y
z
a
s
i
l
a
c
z
Cyfrowy zasilacz
C
y
f
r
o
w
y
z
a
s
i
l
a
c
z
część 1
część 1
Do czego to służy? stał łatwo dostępny i nieskomplikowany mi- różni się tym, że jej niektórymi wyprowadze-
Każde urządzenie elektroniczne musi posia- krokontroler 89C4051, którego pamięć 4kb niami sterują przetworniki cyfrowo-analogo-
dać układ zasilający, ale przy budowie nowe- dla tak wielu funkcji okazała się trochę nie- we. Układ LM723 ma istotną zaletę, gdyż nie
go urządzenia istnieje potrzeba posiadania wystarczająca, program został napisany narzuca żadnych ograniczeń co do maksy-
uniwersalnego przyrządu zasilającego. Pre- w dwóch wersjach niewiele różniących się od malnego prądu wyjściowego, gdyż zależne
zentowany w artykule zasilacz ma nieco inną siebie, bo tylko obsługą komunikacji poprzez jest to od typu tranzystora wyjściowego. Dla
konstrukcję. Najważniejszą innowacją jest złącze RS232. Pierwsza wersja umożliwia przypomnienia, kostka ta zawiera wysoko-
sposób sterowania zasilaczem, a dokładnie wysyłanie bezpośrednio wpisanych w termi- stabilne z
ródło napięcia odniesienia (które
jego napięciem i prądem. W proponowanym nalu napięć lub prądów do zasilacza. Nato- dla aplikacji tego zasilacza nie jest wykorzy-
urządzeniu napięcie oraz prąd są ustalane na miast druga wersja jest kopią wszystkich stywane), komparator napięcia oraz tranzy-
drodze niemal całkowicie cyfrowej. W stan- przycisków znajdujących się na płycie czoło- stor odpowiedzialny za ograniczanie prądu.
dardowych konstrukcjach zasilaczy zazwy- wej zasilacza. To znaczy, że do każdego przy- Istotną wadą układu LM723 jest maksymal-
czaj są stosowane wieloobrotowe potencjo- cisku zasilacza jest przypisany odpowiedni ne napięcie wejściowe wynoszące ok. 35V.
metry. Dzięki cyfrowemu sterowaniu pozby- rozkaz, który można wysłać terminalem. Nie Komparator napięcia umieszczony w kostce
to się potencjometrów, od parametrów ma w tej wersji możliwości bezpośredniego działa tak, by napięcia na wejściach NI oraz
których zależały parametry zasilacza, a dzię- wysłania wartości prądu lub napięcia. Ponie- IN były sobie równe. Jeżeli np. na wejście 5
ki zastosowaniu techniki mikroprocesorowej waż możliwości wersji drugiej są takie same, zostanie przyłożone napięcie 4V, a dzielnik
zyskano dodatkowe funkcje jak choćby ste- jak przycisków na płycie zasilacza, poprze- R1, R2, P4 będzie miał podział równy 3,
rowanie ze zdalnego terminala czy zapamię- stałem na wersji pierwszej, która poszerza je- komparator odpowiednio wysteruje T3, by
tywanie nastawień. szcze bardziej funkcjonalność zasilacza przez na jego wejściach napięcie było równe 4V.
Funkcje zasilacza: umożliwienie bezpośredniego wysyłania wpi- Ponieważ dzielnik ma podział 3, na emiterze
- zakres regulacji napięcia 3V 24V z kro- sanych wartości i napięć czy prądów. Dlatego T3, otrzyma się stabilizowane napięcie 12V.
kiem 100mV, też program w wersji pierwszej umieściłem Cyfrowe sterowanie napięciem wyjściowym
- zakres regulacji ograniczenia prądowego w mikrokontrolerze 89C4051. Należy wspo- uzyskano poprzez zmianę napięcia na wej-
10mA  4A z krokiem 10mA, mnieć, że cały program został napisany w re- ściu NI (5) poprzez przetwornik C/A. Jako
- pomiar pobieranego prądu przez zasilany welacyjnym BASCOM-ie. przetworniki C/A zastosowane zostały 10-bi-
układ, Aby nie korzystać z prostych rozkazów towe układy MAX504. Zastosowanie prze-
- przycisk umożliwiający szybkie odłącze- przesyłanych przez terminal, napisałem dwa tworników 10-bitowych wynikło z możliwo-
nie napięcia od zasilanego układu, proste programy do obsługi zasilacza po- ści póz
niejszej rozbudowy zasilacza oraz
- pamięć dla ośmiu ustawień napięć oraz przez interfejs RS232. Pierwszy program do- z liczby kroków potrzebnych przy ustalaniu
prądów, tyczy wersji pierwszej, natomiast drugi, ma- napięcia czy prądu. Wystarczyłyby przetwor-
- przycisk uniwersalny nastaw  R , który za- ło różniący się, dotyczy wersji drugiej. Oba niki 9-bitowe, ale łatwiejsze do zdobycia są
pamiętuje każde ustawienie napięcia i prądu, programy zostały napisane w DELPHI 5. Po przetworniki 10-bitowe. Przetwornik
- możliwość współpracy z komputerem po- tym wstępie proponuję przejść do zapoznania MAX504 posiada w swoim wnętrzu napięcie
przez łącze RS232, się z elektroniczną budową tegoż zasilacza. odniesienia równe 2,048V dostępne na wyj-
- wskaz
nik przekroczenia ustalonego ogra- ściu REFOUT, co daje krok przetwornika
niczenia prądowego. Jak to działa? równy 2mV. Dzięki interfejsowi SPI wbudo-
Przycisk ustawień  R od pamięci ośmiu Całość elektroniki zasilacza została podzie- wanemu w przetwornik możliwe stało się
nastaw zasilacza różni się tym, że po wyborze lona na dwie części. Część główna zasilacza sterowanie za pomocą tylko 3 linii. Powraca-
tego przycisku każda zmiana napięcia i prądu przedstawiona została na rysunku 1, nato- jąc do cyfrowego wyboru napięć wyjścio-
jest zapamiętywana pod tym przyciskiem. miast część sterownika na rysunku 2. Sche- wych zasilacza, napięcie VOUT układu U5
Napięcie i prądy przypisane pod przyciskami mat ideowy zasilacza (rysunek 1) wydaje się wybrane cyfrowo poprzez interfejs SPI jest
od 1 8 są przypisane na stałe tylko w trybie skomplikowany, ale tylko z pozoru. Jako sta- wzmacniane we wzmacniaczu nieodwracają-
programowania, który będzie opisany w dal- bilizator zastosowana została powszechnie cym U8A dokładnie 10 razy. Zastosowanie
szej części artykułu. Ponieważ jako sterownik znana i od wielu lat produkowana kostka wzmacniacza dostosowuje małe napięcie
wszystkich funkcji zasilacza zastosowany zo- LM723, której często spotykana aplikacja wyjściowe z przetwornika U5 do większego
Elektronika dla Wszystkich
20
zakresu napięć potrzebnych na wejściu NI przez U9B napięcie z wyjścia przetwornika pobór prądu przekroczy zadaną przetworni-
stabilizatora U1. Jeżeli na wyjściu U5 będzie C/A U4. Zadaniem przetwornika U4 jest ste- kiem wartość, na wyjściu komparatora napię-
napięcie 400mV, to na wejściu NI pojawi się rowanie wielkością ograniczenia prądowego. cie z ujemnego zmieni się na dodatnie, które
napięcie 4V, co daje, jak było wspomniane Tak więc komparator U9A będzie porówny- będzie sterowało tranzystorem wewnątrz
wcześniej, napięcie wyjściowe równe 12V. wał wzmocnione napięcie z wyjścia U8B, układu U1. Wyjście komparatora dodatkowo
Układ U1 dba o stabilizację napięcia z mo- które jest wprost proporcjonalne do prądu pły- steruje tranzystorem T4, którego przewodze-
stka B1, by na wyjściu zasilacza utrzymywać nącego przez rezystor pomiarowy R3 ze nie załącza diodę LED (połączenia diody za-
ustawione napięcie. Kondensatory C1, C2 re- wzmocnionym napięciem z wyjścia przetwor- mieszczone są na rysunku 2), sygnalizującą
dukują tętnienia napięcia na wyjściu prostow- nika U4. W układzie LM723 znajduje się tran- przekroczenie pobieranego prądu od ustawio-
nika, natomiast C3, C5 filtrują napięcie wyj- zystor, którego przewodzenie blokuje tranzy- nego poziomu, co także skutkuje brakiem sta-
ściowe. Kondensator C4 zapobiega wzbudza- story wyjściowe zasilacza. Emiter tego tranzy- bilizacji napięcia wyjściowego zasilacza.
niu się komparatora i wzmacniacza prądowe- stora został zwarty do masy (kon. 3), nato- Następnym blokiem jest układ zgrubnego
go w LM723. Należy zauważyć, że dzielnik miast baza tegoż tranzystora sterowana jest pomiaru pobieranego prądu przez dołączone
pomiarowy R1, R2, P4 został umieszczony za sygnałem z wyjścia komparatora U9A. Jeżeli do zasilacza układy. Pomiaru zgrubnego, gdyż
rezystorem R3, który służy do pomiaru prądu.
Gdyby dzielnik pomiarowy był dołączony
wprost do masy, napięcie wyjściowe różniło-
by się od napięcia ustawionego o spadek na-
pięcia na rezystorze R3, który zależy od po-
bieranego z zasilacza prądu. Mamy już
omówioną zasadę działania bloku ustawiania
i stabilizacji napięcia, tak więc przyszedł czas
na blok dotyczący obwodów związanych
z prądem. Spadek napięcia na rezystorze po-
miarowym R3 jest proporcjonalny do pobiera-
nego prÄ…du. Dla prÄ…du 10mA spadek na R3,
będzie wynosił 1mV, a przy prądzie 4A będzie
odpowiednio 400mV. Jak widać, spadki na-
pięć są niewielkie, przez co zostały wzmoc-
nione 10 razy we wzmacniaczu U8B. NapiÄ™-
cie wyjściowe z U8B jest podawane na nieod-
wracające wejście komparatora U9A. Na dru-
gie wejście podawane jest wzmocnione 5 razy
Rys. 2 Schemat ideowy sterownika
Rys. 1 Schemat ideowy
zasilacza
Elektronika dla Wszystkich
21
tak zbudowany układ pomiaru prądu (ampero- przewodami zasilającymi staje się bardzo po włączeniu zasilania. Ponieważ w standar-
mierz) nie ma dużej dokładności, choć jego uciążliwe, aby temu zapobiec do zasilacza dzie RS232 poziomy napięć wynoszą odpowie-
działanie jest bardzo proste. Wzmocniony sy- wprowadzono pewne udogodnienie, którym dnio +12 i  12V, do zmiany poziomów
gnał z rezystora R3 jest filtrowany przez ob- jest przekaz
nik PK2. Odłącza on po naciśnię- 0V i 5V zastosowana została przetwornica U5.
wód R35, C26, skąd dalej trafia na bufor ciu odpowiedniego przycisku napięcie od zasi- Dławik eliminuje zakłócenia wytwarzane przez
U10A. Odseparowany sygnał z wyjściu bufora lanego układu. Stan przekaz
nika PK1 zmienia tÄ™ przetwornicÄ™, natomiast zadaniem kondensa-
jest podawany na kolejny wzmacniacz U10B, się bistabilnie podczas naciskania przycisku torów C1, C2 oraz C7 jest dodatkowa filtracja
który ma wzmocnienie 20 razy. Wzmocnione oznaczonego  ON/OFF . Ponieważ podczas napięć zasilających. Sygnały z U5 bezpośre-
napięcie z tego wzmacniacza mierzy kolejny resetu mikrokontrolera jak i układu U7 wyjścia dnio zostały dołączone do gniazda Z2. Rezy-
przetwornik, tyle że A/C (MAX1243). Jest on przyjmują stan wysoki, przekaz
nik jest załą- stor R3 ograniczą prąd płynący przed diody
także 10-bitowy i posiada interfejs SPI, ale nie czany niskim stanem. Załączanie przekaz
nika podświetlenia wyświetlacza, oczywiście jeżeli
ma wewnętrznego napięcia odniesienia. Na- PK2 stanem niskim chroni dołączony układ zastosowany wyświetlacz jest z podświetle-
pięcie odniesienia zostało  pożyczone od np. przy włączaniu zasilania przełącznikiem niem. Rezystory R1, R5 ograniczają prąd pły-
przetwornika U5. Dioda D3 zabezpiecza wej- S1. Nieustalone napięcie na wyjściu mogłoby nący przez diody LED do bezpiecznej wartości.
ście przetwornika przed napięciami większymi uszkodzić zasilany układ. Stan przekaz
nika sy-
od 5V. Jeżeli napięcie na wyjściu U10B prze- gnalizowany jest diodą LED D2, której obwo- Montaż i uruchomienie
kracza zakres pomiarowy przetwornika U6, dy pokazane zostały na rysunku 2. Układ zasilacza składa się z dwóch płytek,
mikrokontroler poprzez załączenie T8 lub T9 Zasilacz został wyposażony w wentylator, z których jedna tworzy płytę czołową urządze-
tworzy odpowiedni dzielnik 10 razy i 100 razy. który chłodzi tranzystor T3 przy przekrocze- nia. Płytki zamieszczone zostaną w następnym
Odpowiednie załączanie dzielników gwarantu- niu granicy temperatury ustawianej potencjo- numerze EdW. Montaż należy rozpocząć naj-
je pomiar prądu w szerokim zakresie, którego metrem P1. Jako czujnik temperatury zastoso- lepiej od płytki zasilacza, wlutowując w pierw-
proporcjonalne napięcie nie przekracza zakre- wany został termistor. Napięcie z dzielnika szej kolejności zwory, przechodząc dalej do
su napięć wejściowych przetwornika A/C. R21, P1, R22 oraz z dzielnika RT1, R2 (rysu- elementów najmniejszych a kończąc na ele-
Kondensator C21 dodatkowo filtruje mierzone nek 2) dołączone są do komparatora, w który mentach największych. Ze względu na dokład-
przez przetwornik napięcie. Program został tak wyposażony został mikrokontroler. Jeżeli ność niektórych elementów zasilacza (np.
napisany, że wyświetlany wynik jest średnią temperatura wzrośnie ponad próg ustawiony wzmacniaczy), niektóre rezystory zastosowa-
dwóch pomiarów, dzięki czemu dodatkowo potencjometrem P1, mikrokontroler poprzez ne w zasilaczu najlepiej, jeśli będą o tolerancji
został zminimalizowany wpływ zakłóceń. Za- U7 załącza tranzystory T7, T5, które sterują wykonania wynoszącej 1%, choć jeżeli nie za-
stosowanie tranzystorów T8, T9 typu MO- wentylatorem. Elementy D4, C27 chronią czu- leży nam na dokładności, to bez większych
SFET przyczyniło się do zmniejszenia wpływu łe elementy zasilacza przed zakłóceniami emi- problemów mogą to być rezystory 5-procento-
tychże elementów na rezystancje dzielnika. towanymi przez silnik wentylatora. Do zasila- we. Na samym początku nie należy wkładać
Można by zastosować klucze np. 4066, ale ich nia pozostałych układów zastosowany został układów scalonych, gdyż mogą ulec uszkodze-
rezystancja w stanie otwarcia jest o wiele wy- zasilacz pomocniczy zbudowany z elementów niu w przypadku nieprawidłowości napięć za-
ższa niż tranzystorów MOSFET. Zastosowanie TR2, B2, U2, U3 oraz U11, który dostarcza po- silających te układy. Po podłączeniu transfor-
trzech przetworników z magistralą SPI umoż- trzebnych stabilizowanych napięć  12V, matora TR2 do gniazda Z2 należy sprawdzić
liwiło ich sterowanie trzema przewodami 12V oraz 5V. Z napięć  12V, 12V zasilane są poprawność napięć zasilających. Dla wzmac-
(SCLK, DIN oraz DOUT). Przy komunikacji wzmacniacze i wentylator, natomiast z napięcia niaczy operacyjnych powinny wynosić odpo-
z danym przetwornikiem jest on odpowiednio 5V zasilane są pozostałe elementy cyfrowe jak wiednio  12V oraz +12V względem masy, na-
wybierany poprzez wejście /CS. W danej mikrokontroler, wyświetlacze czy pamięć. Po- tomiast dla pozostałych układów cyfrowych
chwili tylko jeden może być aktywny. Ponie- nieważ niektóre zastosowane wzmacniacze +5V. Jeżeli napięcia będę inne, może to świad-
waż zastosowany mikrokontroler ma niewiel- pracują z napięciami bliskimi 0V, konieczna czyć o nieprawidłowym podłączeniu transfor-
ką liczbę portów, rozszerzono ich liczbę przez okazała się dla U8B oraz U9B korekta napięcia matora lub uszkodzeniu któregoś ze stabiliza-
zastosowanie układu PCF8574AP. Układ U7 niezrównoważenia. Korektę napięcia niezrów- torów. Jeżeli napięcia są poprawne, można
steruje wejściami /CS przetworników, przeka- noważenia tychże wzmacniaczy umożliwiają przystąpić do montażu pozostałej płytki, przy
z
nikami, tranzystorami T8, T9 oraz załącza- elementy R26, P2 oraz R25, P3. Pozostałe nie- której należy przestrzegać zasad takich jak
niem wentylatora. Dane wystawiane na wyj- wymienione kondensatory filtrują napięcia za- przy płytce zasilacza. Na płytce czołowej zo-
ściach układu U7 są przesyłane po magistrali silające elementy zasilacza. Do złącza Z1 dołą- stały umieszczone punkty lutownicze do
I2C. Zastosowanie tejże magistrali umożliwiło czone są elementy przedstawione na rysunku 2, podłączenia termistora oraz gniazda RS232.
zastosowanie dwóch układów PCF8574 oraz który, jak było wspomniane, przedstawia ste- Po poprawnym zmontowaniu należy płytki po-
pamięci dołączonych tylko do dwóch linii. rownik zasilacza. łączyć kawałkiem 10-żyłowej taśmy. Po po-
Aby zminimalizować straty w tranzysto- Diody LED D2, D1 są sterowane za pośre- nownym zasileniu całości należy sprawdzić
rze T3 podczas niskich napięć wyjściowych, dnictwem omówionych już bloków zawartych poprawność napięcia docierającego do ele-
zastosowano przełączane przekaz
nikiem w części schematu na rysunku 1. Także mentów płyty czołowej, które nie powinno być
uzwojenie transformatora TR1. Jeżeli napię- omówione zostało działanie czujnika tempera- inne niż +5V. Po włożeniu wszystkich ukła-
cie wyjściowe jest mniejsze od 12V, zasilacz tury RT1. Wyświetlacz LCD 1*16 dołączony dów scalonych, w tym zaprogramowanego mi-
korzysta tylko z jednego uzwojenia, nato- został do pozostałych linii portu P1, natomiast krokontrolera, po włączeniu na wyświetlaczu
miast jeżeli napięcie wyjściowe ustawione port P3 steruje komunikacją I2C, RS232 oraz powinien ukazać się tekst. Jeżeli brak jest ja-
będzie na większe od 12V, przekaz
nik załą- SPI. Do magistrali I2C dołączona została pa- kiegokolwiek tekstu, należy ustawić potencjo-
czy pozostałe uzwojenie transformatora. mięć EEPROM U4 (umożliwiająca zapamięty- metrem P1 (na płycie czołowej) odpowiedni
Przekaz
nik przełączający uzwojenia sterowa- wanie nastaw napięć oraz prądów) oraz układ kontrast wyświetlacza.
ny jest za pośrednictwem mikrokontrolera U2. Zadaniem układu U2 jest sterowanie kla- Jeżeli to nie pomaga, uszkodzony może
w zależności od ustawionego napięcia wyj- wiaturą, która została zbudowana z 16 przyci- być wyświetlacz lub nieprawidłowo pracuje
ściowego. sków połączonych w matrycę. Potencjometr P1 mikroprocesor. Po zasileniu mostka B1, naj-
Bardzo często trzeba odłączać budowany umożliwia regulację kontrastu wyświetlacza, lepiej transformatorem TST2*12V/200W,
układ od zasilacza. Częste manewrowanie natomiast kondensator C10 zeruje procesor U1 możliwa będzie regulacja zasilacza, która
Elektronika dla Wszystkich
22
opisana będzie w dalszej części artykułu. gdyż umożliwi to zasilanie go ze z
ródła o na- amperomierzem do obciążenia. Do sprawdze-
Płytka sterownika zasilacza zwymiarowana pięciu ~220V. Jako TR2 można zastosować nia poboru prądu można użyć kilku różnych
została pod czoło obudowy Z17. Do każdy inny transformator o napięciach zbli- żarówek lub rezystorów o odpowiedniej mocy.
wywiercenia i wycięcia w niej otworów żonych do 2*15V, przy czym powinien być Jak było wspomniane, jest to pomiar zgrubny
można posłużyć się szablonem płyty on co najmniej 15-watowy. Do stabilizatorów i wskazania dla najmniejszych prądów mogą
czołowej, który widoczny jest na rysunku 3. U2, U3 należy przykręcić niewielkie radiato- być obarczone znacznym błędem. W zasilaczu
Po przyłożeniu jej do płyty czołowej możli- ry, choćby wykonany z kawałka odpowiednio można nie montować obwodów odpowiedzial-
we będzie odpowiednie wyznaczenie miejsc wyciętej blaszki. Przy przymocowywaniu nych za pomiar prądu. Bez nich zasilacz także
wierceń oraz wycięć. Na płytce czołowej na- elementów do radiatorów należy pamiętać będzie pracował poprawnie. Dla zwiększenia
leży dodatkowo w zaznaczonym miejscu wy- o wcześniejszym posmarowaniu ich pastą dokładności pomiarów można dołączyć do
ciąć otwór na włącznik zasilania, ale tylko umożliwiającą lepsze odprowadzanie ciepła. U10 elementy regulacji napięcia niezrówno-
gdyby wyłącznik montowany był nie na tyl- Po podłączeniu całości można przejść do eta- ważenia, jak dla U8B czy U9B, choć dokład-
niej części zasilacza. Na tylnej części należy pu uruchamiania zasilacza, do którego po- ność, jaka jest, powinna jednak wystarczyć.
z prawej części wyciąć otwór na wentylator, trzebny będzie jedynie multimetr. W pierw- Lepszą dokładność pomiarów da dołączenie
a w pozostałej części tejże płytki otwory pod szej kolejności do zacisków wyjściowych za- osobnego woltomierza dołączonego do zaci-
gniazdo RS232 oraz gniazdo bezpieczniko- silacza należy dołączyć woltomierz. sków R3, choćby zbudowanego na popularnej
we (tak jak w urzÄ…dzeniu modelowym). Po Po ustawieniu przyciskami  UP-H , ICL-ce. Zastosowanie w zasilaczu takiego roz-
dopasowaniu płyty czołowej do przedniej  DW- H lub  UP-L ,  DW-L np. napięcia wiązania z pomiarem prądu było spowodowa-
części obudowy, można przykleić wspomnia- 12,5V i włączeniu przekaz
nika załączającego ne chęcią wykorzystania jednego wyświetla-
ny rysunek z napisami. Przyklejony papier wyjście przyciskiem ON/OFF (rola przyci- cza. W przypadku zewnętrznego woltomierza
można zabezpieczyć folią samoprzylepną, sków zostanie omówiona w dalszej części ar- dołączonego do R3 należy w płycie czołowej
która dostępna jest w większości sklepów tykułu), pokręcając heltrimem P4, na płytce wykonać drugi otwór na wyświetlacz, co
z artykułami papierniczymi. Tranzystor T3 zasilacza należy doprowadzić do wskazań znacznie popsuje wygląd zasilacza. Ponieważ
trzeba umieścić na radiatorze, który powi- woltomierza dokładnie 12,5V. dokładny pobór prądu można zmierzyć multi-
nien znajdować się w pobliżu wentylatora. Jeżeli teraz zmienimy napięcie wyjściowe za metrem, poprzestaję na zastosowaniu do po-
Do jednego z żeber radiatora należy przykle- pomocą wspomnianych przycisków, to wy- miaru prądu obwodów, które zostały wbudo-
ić czujnik temperatury np. klejem dwuskła- świetlane napięcie na wyświetlaczu zasilacza wane w płytkę zasilacza. Jeżeli będzie istniała
dnikowym klejem topionym na gorąco. powinno odpowiadać wskazaniom woltomie- chęć zastosowania osobnego woltomierza, to
W przypadku zastosowania do zasilania elek- rza. Przestawiając przyciskiem  U/I regulację najlepiej będzie się nadawał miernik z wyświe-
troniki, transformatora TS15/34, jego uzwo- na prąd przyciskami wyboru wartości, należy tlaczem LCD. W asortymencie AVT znajduje
jenia pierwotne należy połączyć w szereg, ustawić prąd na wartość 10mA. Dołączając się kilka tego typu przyrządów pomiarowych.
woltomierz do wyjścia 7 wzmacniacza U9B, Powracając do uruchamiania zasilacza, został
Rys. 3 Szablon płyty czołowej (50%) potencjometrem P3 należy ustawić napięcie na do regulacji tylko próg temperatury, który spo-
wyjściu równe 10mV. Zmieniając wartość prą- woduje zadziałanie wentylatora. Dołączając
du przyciskami, wskazania woltomierza po- obciążenie (np. aktywne) do zasilacza, należy,
winny być takie jak ustawiona wartość prądu mierząc temperaturę radiatora termometrem
na wyświetlaczu. Ustawiając prąd zasilacza lub na dotyk, doprowadzić potencjometrem P1
np. na 1A, a napięcie na 10V, do jego wyjścia na płycie zasilacza do zadziałania wentylatora.
należy dołączyć niewielkie obciążenie np. ża- Oczywiście przy temperaturze radiatora wyno-
rówkę 24V. Na zaciskach rezystora R3 powi- szącej najlepiej ponad 60 stopni. Do sprawdze-
nien pojawić się spadek napięcia wprost pro- nia został tylko interfejs RS232. Po połączeniu
porcjonalny do prądu płynącego przez żarów- przewodem zasilacza i komputera należy uru-
kę. Dla sprawdzenia prądu płynącego przez ża- chomić jakikolwiek terminal z ustawionymi
rówkę należy w jej szereg włączyć ampero- parametrami transmisji na: com(x):9600:8:n:1.
mierz. Dołączając woltomierz do wyjścia Po wysłaniu litery  p zasilacz powinien prze-
wzmacniacza U8B, należy potencjometrem P2 słać do terminala swoje ustawienia. Jeżeli
ustawić napięcie wyjściowe 10 razy większe transmisja nie działa, przyczyną mogą być nie-
niż na rezystorze pomiarowym R3. Dla uła- prawidłowe ustawienia parametrów transmisji
twienia pomiarów można wyjściowe napięcie w terminalu, zamienione przewody RX, TX
ustawić na 10V, a zamiast żarówki zastosować w kablu czy niepodłączone przewodami piny 6
rezystor 1k&! 0,5W. Jak wynika z prawa Ohma, z 4 i 7 z 8 gniazda DB9/M zasilacza. Połącze-
da to przepływ prądu równy 10mA. Jeżeli prąd nia gniazda DB9/M pokazane są na rysunku 2.
pobierany przez obciążenie przekracza prąd W zasilaczu zastosowany został transformator
ustawiony przyciskami, powinna zaświecić się toroidalny o napięciu 2x12V i mocy 200W. Je-
dioda  current . Do sprawdzenia poprawności żeli istnieje potrzeba zwiększenia wydajności
działania przekaz
nika PK1 wystarczy wolto- zasilacza, można zastosować transformator
mierz dołączony do wyjścia oraz próbna zmia- o większej mocy, przy czym wymagać to bę-
na napięcia przyciskami w zakresie od 3 do dzie zmiany w programie ograniczenia do war-
24V. Przy napięciach wyższych od 12V po- tości 4A. Jeżeli zastosowany będzie transfor-
winno być słyszalne zadziałanie przekaz
nika. mator o innym napięciu, nie można przekro-
Jeżeli przekaz
nik przełącza uzwojenia niepra- czyć wyprostowanego i przefiltrowanego
widłowo, nie będzie możliwe uzyskanie napięć przez C1 napięcia większego niż 35V. Jak by-
na wyjściu zasilacza do 24V. Przełączając ło wspomniane, większe napięcie zniszczy
przyciskiem  MODE na tryb pomiaru prądu, układ LM723.
można porównać wskazania z dołączonym Marcin Wiązania
Elektronika dla Wszystkich
23
Listy od Piotra
O paskudztwach i czarodziejach,
czyli zakłócenia w układach elektronicznych
Prezentowany cykl artykułów przezna- nieporównanie łatwiejszą, a podane da- elektroniką i po przeczytaniu kilku ksią-
czony jest wyłącznie dla "analogow- lej informacje mogłyby im poważnie za- żek. Artykuł ten uświadomi im, że dobry
ców", czyli tych, którzy budują układy szkodzić, na zawsze odbierając spokój konstruktor musi zdobyć solidną dawkę
analogowe, zarówno audio, jak i pomia- umysłu! wiedzy teoretycznej i praktycznego do-
rowe. Poniższego artykułu pod żadnym Artykuł powinni natomiast koniecznie świadczenia, a tego nie sposób osią-
pozorem nie powinni czytać ci, którzy przeczytać wszyscy ci, którym wydaje gnąć ani w dwa tygodnie, ani nawet
wykorzystują wyłącznie układy cyfro- się, iż konstruktorem można zostać dwa miesiące.
we!  Cyfrowcy zajmujÄ… siÄ™ dziedzinÄ… w dwa tygodnie po zainteresowaniu siÄ™
część 3
Ale gdzie zaczynają się te wysokie czę- wościach i odpowiadające im odległości
Uwaga! Osoby niepełnoletnie stotliwości? charakterystyczne (0,16).
mogą przeczytać niniejszy artykuł Nie ma tu ściśle określonej granicy, a wie- Generalnie, współczesne układy są mon-
wyłącznie pod opieką wykwalifiko- le zależy od... wymiarów geometrycznych towane na niewielkich płytkach drukowa-
wanych osób dorosłych! urządzenia elektronicznego. Czy wiesz, co to nych i mają, wez
my w przybliżeniu, co naj-
Artykuł zawiera bowiem wiele jest długość fali elektromagnetycznej? Na ra- wyżej 10cm długości. W świetle podanych
szokujących wiadomości, które mo- zie niech wystarczy Ci informacja, że dłu- informacji przy częstotliwościach poniżej
gą nieprzygotowanego odbiorcę po- gość fali jest nierozerwalnie związana z czę- 300MHz nie powinno być problemów,
zbawić snu, doprowadzić do cięż- stotliwością i prędkością rozchodzenia się fa- bowiem dopiero przy częstotliwościach po-
kiego rozstroju nerwowego, a na- li w danym ośrodku. Nie wchodząc w szcze- wyżej 500MHz mamy do czynienia z polem
wet do śmierci ze zmartwienia. góły, przyjmujemy bez znaczącego błędu, że dalekim i efektami falowymi...
długość fali elektromagnetycznej obliczamy
ze wzoru:
Pole elektromagnetyczne l = c
f
Wcześniej oddzielnie rozpatrywaliśmy za-
kłócenia przenoszone przez pole elektryczne gdzie c  prędkość światła (fali radiowej),
i przez pole magnetyczne. Jest to jak najbar- f  częstotliwość.
dziej słuszne dla niższych częstotliwości. Oznaczyliśmy tu długość fali małą literą
Gdy jednak chodzi o wysokie częstotliwości, l, w literaturze częściej oznaczana jest ona
wgrę zaczynają wchodzić zjawiska falowe. małą grecką literą lambda (). Teraz wszyst-
Każdy obwód, w którym płyną prądy zmien- ko zależy od częstotliwości, a ściślej od sto- Rys. 16
ne wysokiej częstotliwości, staje się z
ródłem sunku długości: wymiarów urządzenia oraz
fali elektromagnetycznej  w uproszczeniu długości fali. Możemy przyjąć, że gdy Tabela 4
z
ródłem fal radiowych. Każde inne urządze- z
ródło zakłóceń,  nadajnik , jest blisko swej
odleg! o
czR
stot- d! ugo
nie, które znajdzie się w tym polu, staje się ofiary   odbiornika , w odległości mniej-
charaktery-

liwo fali

odbiornikiem tych zakłóceń. Pole elektroma- szej niż 0,16, wtedy dominuje albo pole styczna 0,16
50Hz 6000km 960km
gnetyczne będzie powodować w  odbiorni- elektryczne, albo magnetyczne. Jest to tak
1kHz 300km 48km
ku powstawanie napięć i przepływ prądów. zwane pole bliskie (ang. near field). Co waż-
20kHz 15km 2,4km
Wnikliwa analiza doprowadza do zaskaku- ne, pole bliskie bardzo szybko słabnie ze
100kHz 3km 480m
jących wniosków, ale już na wstępie umówili- wzrostem odległości  nadajnika i  odbior-
1MHz 300m 48m
śmy się, że Maxwella zostawiamy w spokoju. nika . Gdy z
ródło zakłóceń znajduje się
10MHz 30m 4,8m
W uproszczeniu mówimy, że gdy w układzie w odległości większej niż 0,16 długości fali,
27MHz 11m 1,8m
płyną prądy zmienne o wysokich częstotliwo- mówimy o polu dalekim (ang. far field). Od- 100MHz 3m 48cm
433MHz 70cm 11cm
ściach, wytwarzane jest pole elektromagne- działywanie przenoszone jest przez pole
1GHz 30cm 4,8cm
tyczne, będące nierozłącznym konglomeratem elektromagnetyczne i co ważniejsze, może
10GHz 3cm 4,8mm
pola magnetycznego i elektrycznego. I to pole być przenoszone na znaczne odległości.
elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości Choć odległość równa 0,16 długości fali nie
ma specyficzne właściwości. O ile na przykład jest wcale jakąś ostrą granicą, możemy Nie jest to do końca prawdą, ponieważ
pole magnetyczne małej częstotliwości łatwo śmiało przyjąć ją jako swego rodzaju odle- wgrę wchodzą tu dwie zupełnie różne kwe-
przenika przez metalowe ekrany, o tyle pole głość czy długość charakterystyczną. Ilu- stie. Rzeczywiście, efekty falowe trzeba
elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości struje to rysunek 16, pokazujący w sposób uwzględniać przy konstruowaniu układu do-
można łatwo tłumić za pomocą metalowego bardzo uproszczony, że z falą związany jest piero przy tego rzędu częstotliwościach 
ekranu o niewielkiej grubości  świadczy nie tylko jej okres powtarzania, ale też para- w praktyce powyżej 300MHz. Wtedy często
o tym także tabela 3 zamieszczona w poprze- metr jak najbardziej geometryczny  długość zamiast zwykłych ścieżek sygnałowych nale-
dnim odcinku. Zapamiętaj więc, że ekranowa- wynikająca z szybkości rozchodzenia się tej ży stosować ścieżki o specjalnie dobranych
nie pozwala skutecznie stłumić zakłócenia fali. Warto mieć wyobrażenie, o jakie długo- wymiarach, tworzące tak zwane linie mikro-
wysokiej częstotliwości, przenoszone przez ści tu chodzi. Tabela 4 pokazuje długość fa- paskowe. Często trzeba też rozważać elemen-
pole elektromagnetyczne (fale radiowe). li elektromagnetycznej o różnych częstotli- ty nie jako klasyczne rezystory, kondensatory
Elektronika dla Wszystkich
24
Listy od Piotra
i cewki, ale jako elementy o stałych rozłożo- kłóceń radiowych. Aby jednak ekran speł- lem elektromagnetycznym w.cz., jednak sy-
nych. To oczywiście jest wyższa szkoła jazdy niał swe zadanie, musi być połączony do ob- gnały mogą przenikać do wnętrza obudowy
i nie będziemy się zajmować tym wątkiem. wodu masy urządzenia, a zamiast cieniutkiej przez przewody, które pełnią funkcję anten.
Nas bardziej interesuje sprawa zakłóceń. folii aluminiowej (która całkowicie wystar- Ilustruje to w uproszczeniu rysunek 18. Aby
Działanie odbiorników radiowych i telewi- cza do likwidacji zakłóceń przenoszonych tą drogą do wnętrza metalowego ekranu (me-
zyjnych przekonuje, że pole elektromagne- przez pojemności) warto stosować blachę talowej obudowy) nie przenikały zakłócenia
tyczne, inaczej fale radiowe mogą przenosić stalową rozsądnej grubości. W praktyce z zewnątrz oraz by nie wychodziły stamtąd
oddziaływanie na bardzo duże odległości. zwykle jest to blacha cynkowana lub cyno- własne  śmieci , warto na tych przepustach
I to jest istotny problem. Wcześniej obszer- wana o grubości 0,1...0,2mm. I właśnie tu stosować odpowiednio dobrane filtry dolno-
nie omawialiśmy zakłócenia przenoszone dobrym rozwiązaniem praktycznym jest bla- przepustowe. Dotyczy to nie tylko przewo-
przez szkodliwe pojemności. Wydawało się, cha z puszek po konserwach, która z reguły dów prowadzących sygnały użyteczne do
że zmniejszenie pojemności przez radykalne jest cynowana. Co prawda nie stłumi ona po- wejść, ale też przewodów wyjściowych i za-
oddalenie  nadajnika i  odbiornika roz- la magnetycznego 50Hz, jednak całkowicie silających. Zasada przedstawiona jest
wiąże problem. Teraz okazuje się, że z
ródło wystarczy do radykalnego zmniejszenia za- w uproszczeniu na rysunku 19. Dodatkowo
zakłóceń może być oddalone od  odbiorni- kłóceń radiowych i wcześniej omówionych kluczowe przewody powinny być ekranowa-
ka zakłóceń o wiele metrów czy nawet kilo-  pojemnościowych . ne  tematem ekranowania przewodów zaj-
metrów, że pojemność między nimi i sprzę- miemy się w dalszej kolejności. W każdym
żenie magnetyczne są pomijalnie małe, tym- razie sygnały przedostające się z zewnątrz na
czasem zakłócenie jest przenoszone  wła- wejścia czułych wzmacniaczy (audio, pomia-
śnie przez (dalekie) pole elektromagnetycz- rowych) i przetworników A/D często przy-
ne. Każdy kawałek przewodu i każda pętla sparzają poważnych kłopotów. Zwłaszcza je-
będą działać jak antena odbiorcza. W ukła- śli takowy układ elektroniczny umieszczony
dzie będą się indukować sygnały o częstotli- jest w pobliżu z
ródła silnych sygnałów radio-
wościach radiowych. Okazuje się, że z
ródeł wych (nadajnik radiowy, telewizyjny, telefon
takich zakłóceń  radiowych jest wiele. komórkowy, sprzęt krótkofalarski).
Masz chyba świadomość, że nie chodzi tylko
o z
ródła wytwarzające regularne przebiegi si-
nusoidalne czy rzeczywiste nadajniki radiowe
lub telewizyjne. Nadajnikiem jest każdy ob-
wód, gdzie płyną prądy o wysokich częstotli-
wościach. Najczęściej z
ródłem zakłóceń są
obwody i urządzenia, gdzie występują impul-
Rys. 19
Rys. 17
sy o stromych zboczach. Przecież każdy taki
impuls jest w rzeczywistości złożeniem wielu
Rys. 20
Rys. 18
składowych o wysokich częstotliwościach.
Dlatego z
ródłem silnych zakłóceń są wyłado-
wania atmosferyczne (pioruny), silniki komu-
tatorowe, fazowe regulatory napięcia siecio-
wego, a także wszelkie elektroniczne urządze-
nia impulsowe, w tym komputery, zasilacze
impulsowe i monitory. I wszystkie takie
z
ródła zakłóceń w większym lub mniejszym
stopniu oddziałują na układ elektroniczny 
patrz rysunek 17.
Wymiary geometryczne urządzeń są tu Często urządzenia w.cz. oraz czułe układy
mniej istotne, bo w grę wchodzi przede wszy- pomiarowe umieszczane są w takich metalo- Zdarza się, że takie sygnały w.cz. przenik-
stkim odległość między z
ródłem a odbiorni- wych pudełkach, właśnie po to, by zapobiec nąwszy na wejścia, są demodulowane na nie-
kiem zakłóceń  jeśli odległość ta jest większa przenikaniu sygnałów wysokiej częstotliwo- liniowościach charakterystyki i potem w sy-
od wspomnianej długości charakterystycznej ści. Oczywiście podobne działanie mają naj- gnałach użytecznych pojawiają się obce skła-
(0,16), nie powinniśmy stosować omówione- zwyczajniejsze metalowe obudowy. Stosowa- dowe. Ale zdarza się też, że ciągła fala nośna
go wcześniej modelu  pojemnościowego  nie metalowych pudełek ekranujących i meta- lub sygnał z modulacją FM po takiej nieocze-
niezależnie od pojemności między obwodami, lowych obudów jest jak najbardziej sensowne kiwanej demodulacji powoduje przesunięcie
zakłócenia będą się przenosić, mówiąc i skuteczne, warto jednak pamiętać, że wszel- stałoprądowego (!) punktu pracy wzmacnia-
w uproszczeniu  drogą radiową. Mam kie otwory w takich metalowych ekranach są cza. Dotyczy to różnych czułych układów,
nadzieję, że czujesz to intuicyjnie  pomimo  oknem na świat dla zakłóceń. To akurat nie w tym wzmacniaczy operacyjnych. Choć
małej pojemności i indukcyjności między jest sprawą krytyczną, ponieważ można przy- mają one ograniczone pasmo częstotliwości
obwodami, przy dużych częstotliwościach jąć, iż jeśli w ekranie będzie otwór o jakiejś roboczych, pojawiające się sygnały w.cz.
zakłócenia są przenoszone na znaczne odle- średnicy d, będą przezeń przechodzić fale mogą przesuwać punkty pracy, owocując
głości przez pole elektromagnetyczne. Nie o długości  mniejszej niż 10d. bardzo dziwnymi, trudnymi do wytłumacze-
będę Ci tu podawał żadnych wzorów, bo Przykładowo otwór o rozmiarach rzędu nia objawami, co znów niektórzy traktują ja-
z uwagi na złożoną sytuację nie masz szans 3cm będzie otwartym oknem dopiero dla czę- ko argument na rzecz związków elektroniki
ich praktycznego wykorzystania. Zwrócę tyl- stotliwości powyżej 1GHz. Niestety, w sumie z magią. Pod tym względem z reguły lepiej
ko uwagę na kilka zagadnień praktycznych. walka z zakłóceniami radiowymi nie jest jed- sprawują się wzmacniacze operacyjne z wej-
Zapamiętaj raz na zawsze, że ekranowa- nak prosta. Metalowy ekran (obudowa) za- ściowymi tranzystorami FET, gorzej  z tran-
nie jest skutecznym sposobem tłumienia za- pewnia wprawdzie dobrą ochronę przed po- zystorami bipolarnymi.
Elektronika dla Wszystkich
25
Listy od Piotra
Co ciekawe, problem wpływu zakłóceń kres częstotliwości pracy. Upraszczając spra- z rysunków 21, 22 powinny mieć małą po-
w.cz. dotyczy też wyjść. Ilustruje to rysunek wę można stwierdzić, że w obwodach zasila- jemność własną. Zwykle w praktyce wyko-
20, przypominający, że wzmacniacz opera- nia można stosować dławiki o niewielkiej in- rzystuje się cewki o indukcyjności od kilku
cyjny ma jakÄ…Å› rezystancjÄ™ wyjÅ›ciowÄ… Ro. dukcyjnoÅ›ci (do 100µH) i kondensatory do kilkuset mikrohenrów. Należy też zwrócić
Warto pamiętać, że rezystancja ta rośnie ze o małej pojemności (1...100nF), np. według uwagę, by same cewki nie były wystawione
wzrostem częstotliwości. rysunku 22. Natomiast w obwodach sygna- na wpływ zewnętrznego pola elektromagne-
Aby jak najlepiej tłumić zakłócenia, łowych często wystarczy filtr dolnoprzepu- tycznego, bo wtedy staną się antenami i nie
w urządzeniach w.cz. oraz w czułych ukła- stowy, którym jest jedynie koralik ferrytowy spełnią przewidzianej roli.
dach pomiarowych zamiast otworów na ka- nałożony na przewód sygnałowy i dobrany
ble stosuje się często specjalne przepusty, za- kondensator ceramiczny o pojemności poni- Podsumowanie
pewniające lepsze parametry ekranowania. żej 1nF  patrz rysunek 23. W przypadku Po zapoznaniu się z dotychczas podanym
Takie przepusty są w istocie kondensatorami wzmacniaczy operacyjnych warto stosować materiałem powinieneś zapamiętać:
ceramicznymi wysokiej jakości i jako kon- filtry RC. Zalecane rozwiązania dla wzmac- Ekranowanie skutecznie tłumi zakłócenia
densatory tłumią (zwierają) sygnały w.cz. do niaczy odwracających i nieodwracających przenoszone przez pola elektryczne (przez
masy patrz rysunek 21. Zakres tłumionych pokazane są na rysunku 24. Uwaga! Kon- pojemności) oraz przez pole elektromagne-
częstotliwości zależy oczywiście od pojem- densatory w filtrach z rysunków 22...24 po- tyczne w.cz. (zakłócenia radiowe). Ekran po-
ności takich kondensatorów przepustowych winny mieć jak najmniejszą indukcyjność. winien zawsze być połączony z masą urzą-
oraz od oporności wewnętrznej z
ródła za- Najlepszymi kondensatorami bezindukcyj- dzenia.
kłóceń. Rzecz jasna inaczej należy potrakto- nymi są ceramiczne kondensatory SMD. Na Aby zmniejszać poziom wytwarzanych
wać przewody zasilające (można stosować drugim miejscu należy postawić zwykłe, zakłóceń pojemnościowych, warto też ogra-
duże pojemności), a inaczej przewody sygna- przewlekane kondensatory ceramiczne. niczać stromość impulsów, np. w układach
łowe, gdzie być może występują sygnały Warto pamiętać, że zazwyczaj ze wzrostem cyfrowych przez stosowanie możliwie po-
użyteczne dużej częstotliwości, których stłu- pojemności wiąże się też wzrost szkodliwej wolnych układów scalonych, np. rodziny
mić nie wolno. W każdym razie warto stoso- indukcyjności kondensatorów, dlatego nie CMOS 4000.
wać filtry odcinające zakłócenia. Szczegól- należy nadmiernie zwiększać pojemności, Ekranowanie generalnie nie jest skutecz-
nie skuteczne są dobrze dobrane filtry LC, zazwyczaj stosowane są pojemności ne wobec pola magnetycznego 50Hz. Za-
gdzie przynajmniej niektóre kondensatory są 1nF...100nF. Analogicznie cewki (dławiki) miast tłumić zakłócenia  magnetyczne , na-
kondensatorami przepustowymi według ry- leży minimalizować ich wartość. Skuteczny-
sunku 21. Generalnie konstrukcja  przepu- mi środkami są: zmniejszanie powierzchni
stowych filtrów LC to oddzielna, szeroka pętli  nadawczych i  odbiorczych , stoso-
kwestia, ponieważ w grę wchodzą tu różne wanie skrętki (zwyczajnie skręcone przewo-
czynniki, w tym impedancje robocze oraz za- dy), dobrane wzajemne ustawienie (kąt) pły-
tek i przewodów względem siebie, a zwła-
szcza względem transformatora zasilającego.
Najmniejsze pole rozproszenia wytwarzajÄ…
transformatory toroidalne. W czułych i pre-
cyzyjnych układach warto w miarę możliwo-
ści stosować zewnętrzne zasilacze (np.
wtyczkowe).
Piotr Górecki
Rys. 21
Rys. 22
Rys. 23
Rys. 24
Elektronika dla Wszystkich
26
Podstawy
Lampy
Lampy
elektronowe
elektronowe
praktyka i teoria
część 2
dla młodego elektronika
Nigdy w życiu nie przypuszczałem, że w tym magnetron i klistron, a dopiero stor ma żarzenie, jeśli ma tylko trzy
artykuł o lampach elektronowych za- póz
niej raczono nam uchylić rąbka taje- końcówki. Zawstydził biedą dziewczy-
cznę: lampy działają podobnie jak tran- mnicy, jak działa tranzystor. W związku nę, bo ona nie miała bladego pojęcia
zystory polowe... z przyjętą wówczas kolejnością wbijano ani o lampach, ani o tranzystorach, tyl-
Gdy mnie w połowie lat 70. uczono mi do głowy najpierw obszerne i zupeł- ko wkuwała książkowe wiadomości
elektroniki w technikum, mimo po- nie nieprzydatne wiadomości o lam- i wzory, zupełnie ich nie rozumiejąc. Tu
wszechnego królowania tranzystorów, pach, a potem właściwości kolejno pre- i ja muszę się przyznać, że w szkole
podstawą były już wtedy mocno prze- zentowanych różnych tranzystorów po- przeszedłem materiał o lampach z nie-
starzałe podręczniki dotyczące techniki równywano do lamp. Do dziś pamiętam, złymi ocenami, natomiast w tamtym
lampowej. Najpierw nauczyłem się jak pewien kolega dla żartu zapytał jed- czasie nie zrealizowałem ani jednego
więc, jak jest zbudowana i jak działa ną z nielicznych przedstawicielek płci układu lampowego, traktując lampy jak
trioda oraz cała masa innych lamp, pięknej w naszej klasie, gdzie tranzy- relikt definitywnie minionej epoki.
Niektórzy w odniesieniu do dz
więku  lam- nadawać  lampowemu dz
więkowi swoisty wego dz
więku pozostawię Tobie  sam zbu-
powego podają sugestywny przykład wina: urok. I jest w takim porównaniu sporo praw- dujesz i odsłuchasz rozmaite wzmacniacze.
wino to płyn, który pod względem chemicz- dy, ja jednak skłaniam się do opinii, że przy- Jak już zapewne się zorientowałeś,
nym składa się z około 90% z wody i z około kład, choć ciekawy, jest przejaskrawiony. wzmacniacze lampowe (i nie tylko) wzmac-
10% alkoholu etylowego i znacznie poniżej Owszem, rzeczywiście o właściwościach niając sygnał,  dorzucają do niego pewne
1% rozmaitych dodatków. Taka uproszczona dz
więku decydują harmoniczne i inne subtelne dodatki. Są to na przykład harmo-
analiza nie mówi jednak nic o jakości wina.  dodatki o amplitudach często mniejszych niczne. A oto wyjaśnienie dla najmniej zo-
Przykładowo mieszanina wody destylowanej niż 1% sygnału maksymalnego. Wynikają rientowanych: przebieg sinusoidalny jest nie-
i spirytusu o podanych proporcjach w ogóle one z wielu czynników, w tym głównie jako pierwotnym, podstawowym sygnałem
winem nie jest. Niektóre popularne i podej- z właściwości, a właściwie niedoskonałości w elektronice. Wszystkie inne przebiegi moż-
rzanie tanie podobne płyny z niewielką za- lamp. Tak jest i nie ma o czym dyskutować - na dosłownie rozłożyć na składowe sinusoi-
wartością siarki też na miano wina nie za- o  smaku dz
więku rzeczywiście decydują dalne. W szczególności każdy przebieg okre-
sługują. Tymczasem dobry kiper nie tylko subtelne dodatki. Wynika to z cudownych sowy o dowolnej częstotliwości f (a takie są
potrafi ocenić jakość prawdziwego wina, ale właściwości naszego ucha. Niemniej współ- sygnały audio) można rozłożyć na składowe
nawet na podstawie smaku i aromatu może czesne sposoby pomiaru i analizy pozwalają sinusoidalne o częstotliwościach będących
określić miejsce pochodzenia i rocznik. w najróżniejszych warunkach pracy i przy całkowitymi wielokrotnościami częstotliwo-
O walorach wina decyduje więc nie stosu- różnych sygnałach testowych wykryć i anali- ści podstawowej f. Będą to przynajmniej nie-
nek procentowy alkoholu i wody, tylko za- zować składniki znacznie mniejsze niż które ze składników 2f, 3f, 4f, 5f, itd. I wła-
wartość wspomnianych subtelnych  dodat- 0,0001% wartości maksymalnej sygnału. śnie te składniki nazywamy harmonicznymi
ków , których w winie jest w sumie znacznie Oznacza to, że współczesnymi metodami (2f, 4f, 6f... to harmoniczne parzyste, 3f, 5f,
mniej niż 1% - zawartość niektórych jest technicznymi można jednak dokładnie zba- 7f...  harmoniczne nieparzyste).
wręcz śladowa. Właściwości wina w pew- dać sygnał elektryczny czy też uzyskiwany Harmoniczne to tylko jeden z  dodat-
nym sensie nie poddajÄ… siÄ™ laboratoryjnej, dz
więk. Nie chcę jednak wchodzić w szcze- ków ; są też inne, związane ze skomplikowa-
chemicznej analizie. Owszem, można ziden- góły dyskusji o nieuchwytnych subtelno- nym charakterem sygnałów audio oraz nie-
tyfikować te drobne  dodatki i określić ich ściach lamp, o właściwościach rozmaitych mniej złożonymi właściwościami głośników
zawartość za pomocą skomplikowanej apa- głośników i zwrotnic, o tłumieniu głośnika jako przetworników dz
więku. Dla nas teraz
ratury, jednak nie tędy droga do oceny jako- rezystancją wyjściową wzmacniacza czy jest ważne, że po przejściu przez dowolny
ści wina. Laboratoryjny chromatograf wreszcie o naiwnych, a za to bogatych pseu- wzmacniacz  idealnie czysty sygnał sinuso-
w żadnym razie nie zastąpi dobrego kipera. doaudiofilach, którzy nie mają słuchu mu- idalny zostaje nieco odkształcony, co jest
Ten przykład silnie przemawia do wyo- zycznego, którzy w ząb nie znają się na elek- równoznaczne z pojawieniem się w nim skła-
braz
ni i jest chętnie wykorzystywany przez tronice, a którym wmówić i sprzedać można dowych, których nie było na wejściu. Wzmac-
zwolenników techniki lampowej. Ma przeko- wszystko. Zamiast bezwartościowych dysku- niacze lampowe zniekształcają sygnał znacz-
nać, że w urządzeniach lampowych też wy- sji promocyjno-handlowych, zajmiemy się nie bardziej niż wzmacniacze na tranzysto-
stępuje podobna sytuacja: subtelne właści- parametrami, które można zrozumieć i zmie- rach i układach scalonych. Twierdzenie
wości, a dosłownie subtelne dodatki, mają rzyć, a ocenę wszystkich subtelności  lampo- o  wiernym odtwarzaniu wzmacniaczy
Elektronika dla Wszystkich
27
Podstawy
lampowych jest z gruntu fałszywe. Mimo Wcześniej przyjęliśmy, że lampa ma jakąś leżność parametrów od punktu pracy to tylko
wszystko to właśnie wzmacniacze lampowe transkonduktancję S i jakąś rezystancję dyna- jedna sprawa.
o kiepskich parametrach technicznych są miczną Ri. W katalogach podaje się liczbowe Po drugie, sygnały będą zniekształcane
uznawane przez większość za lepiej brzmią- wartości tych parametrów. A tak na margine- wróżny sposób, zależny nie tylko od wybra-
ce. Nie będziemy wgłębiać się w szczegóły sie: nasze prowizorycznie odczytane z cha- nego punktu pracy, ale też od amplitudy prze-
dotyczące wpływu ujemnego sprzężenia rakterystyk lampy ECC82 wyniki (S=3mA/V, twarzanych przebiegów zmiennych. Otóż pa-
zwrotnego na właściwości wzmacniacza, na Ri=7k&!, Ku=19,6) są bardzo zbieżne z dany- rametry te będą się przecież zmieniać w takt
razie pozostaniemy przy zniekształceniach mi katalogowymi (S=3,1mA/V, Ri=6,25k&!, chwilowych zmian sygnału. Czym większy
harmonicznych, zwanych też nieliniowymi. Ku=19,5). Rozbieżności nie oznaczają, że po- sygnał, tym po dłuższym odcinku charak-
Ich przyczyną jest nieliniowość charaktery- pełniliśmy błędy. Okazuje się, że po pierw- terystyki  przemieszcza się chwilowy punkt
styk elementów wzmacniających. Wyraz
nie sze, wartość tych parametrów dość silnie za- pracy, więc z tym większymi zmianami
widać to na przykładzie lamp. leży od punktu pracy, a cytowane z katalogu i zniekształceniami trzeba się liczyć.
Rysunek 13 pokazuje dwie charaktery- wartości dotyczą napięcia anodowego I właśnie kształt charakterystyk lampy de-
styki przejściowe: liniową (teoretyczną ide- 100V i napięcia siatki 0V. Ten sam katalog cyduje, jakie to będą zniekształcenia i jakie
alną) oraz nieliniową. Już tu widać, że tylko podaje, że dla Ua=250V oraz Us=-8,5V para- harmoniczne pojawią się w sygnale (parzyste
przy idealnie prostoliniowej charakterystyce metry przyjmą wartości: S=2,2mA/V, czy nieparzyste). W praktyce istotne są nie
przebieg prądu, a potem przebieg na wyjściu Ri=7,7k&!, Ku=17. Spodziewane zmiany pa- tylko wartości parametrów S, Ri, ale też kwe-
odzwierciedlają wiernie przebieg wejściowy. rametrów lampy wysokiej jakości E88CC po- stia, jak jest zniekształcany sygnał w danym
Rysunek 13b pokazuje problem w sposób kazuje pochodzący z katalogu rysunek 14, punkcie pracy. Występują znaczące różnice
może nieco przesadzony, niemniej też nie po- przedstawiajÄ…cy zależność S, Ri, Ka (µ) od miÄ™dzy poszczególnymi egzemplarzami
kazuje wpływu rezystancji wyjściowej, która prądu anodowego dla dwóch różnych napięć lamp, zwłaszcza pochodzących od różnych
też nie jest liniowa i powoduje dodatkowe anodowych. Zmiany są spore, a te dwie cha- producentów. Poziom i rodzaj zniekształceń
zniekształcenia. Nawet jeśli nie do końca rakterystyki przecież nie pokazują wszystkich zależy więc w sumie od wielu różnych czyn-
czujesz, w jaki sposób nieliniowość charak- zależności tej popularnej i dobrze ocenianej ników, z których część jest rzeczywiście trud-
terystyki wiąże się z wystąpieniem wspo- lampy. Ponadto są to wartości spodziewane, na do uchwycenia czy zmierzenia. I właśnie
mnianych harmonicznych, nie masz chyba typowe  w praktyce należy się oczywiście li- tu otwiera się szerokie pole do popisu dla
wątpliwości, że nieliniowość charakterystyk czyć z rozrzutem parametrów poszczegól- praktyków: możemy stosować różne lampy,
lampy powoduje zniekształcenie wzmacnia- nych egzemplarzy (oraz zmianą ich wartości rozmaicie wybrać punkt pracy lampy, ampli-
nego sygnału, a tym samym dz
więku. wynikającą ze starzenia się lampy). Ale za- tudę napięć i prądów, a wpłynie to w różny
sposób na uzyskiwany efekt dz
więkowy. Nie
ma jednego, najlepszego punktu pracy: dla
różnych lamp, dla różnych prądów pracy i na-
pięć na anodzie uzyskamy nieco inne znie-
kształcenia, inaczej mówiąc, inne subtelne
dodatki do wspomnianego markowego wina.
Tu muszę wspomnieć, że w tranzystoro-
wych (i scalonych) wzmacniaczach audio
sprawa wygląda zupełnie inaczej. Mianowi-
cie tranzystory też wprowadzają zniekształce-
nia. Jednak generalnie tranzystory mają więk-
sze wzmocnienie niż lampy (przykład z tran-
Rys. 13
zystorem polowym z rysunku 8 był trochę
Rys. 14 sztuczny), a typowy wzmacniacz tranzystoro-
wy składa się z kilku elementów wzmacniają-
cych.  Goły wzmacniacz tranzystorowy lub
scalony ma bardzo duże wzmocnienie, zwy-
kle rzędu tysięcy razy (inaczej tysięcy V/V).
Tymczasem rzeczywisty wzmacniacz mocy
audio ma wzmocnienie około 20...50x (V/V)
 w każdym wzmacniaczu tranzystorowym
redukujemy wzmocnienie za pomocą pętli
ujemnego sprzężenia zwrotnego ze wspo-
mnianej dużej wartości do tych 20...50V/V.
Ujemne sprzężenie zwrotne ma ważną wła-
ściwość  redukcja wzmocnienia automatycz-
nie zmniejsza zniekształcenia, a także polep-
sza charakterystykę częstotliwościową. We
wzmacniaczach tranzystorowych duża reduk-
cja wzmocnienia za pomocą pętli sprzężenia
zwrotnego pozwala uzyskać małe zniekształ-
cenia harmoniczne oraz szerokie, płaskie pa-
smo przenoszenia, niemniej ma pewne wady
w przypadku wzmacniaczy o niezbyt dużej
szybkości, ale to już zupełnie inny problem.
We wzmacniaczach lampowych jest inaczej 
Elektronika dla Wszystkich
28
Podstawy
W elektronice mamy do czynienia z rzeczywisty- Wtedy w obciążeniu będzie płynął prąd sinusoi- który też zachowuje się jak z
ródło prądowe, tylko
mi elementami, które często mają zaskakujące dalnie zmienny o niezmiennej, ustalonej wartości że sterowane nie napięciem, ale prądem bazy.
właściwości. Żeby ściśle opisać te właściwości skutecznej. Ściślej biorąc, nasze rozwa-
matematycznie i przeprowadzić precyzyjne obli- O ile sama idea z
ródła prądowego jest prosta żania w kwestii wzmocnienia
czenia, trzeba byłoby wprowadzić bardzo skom- (element dostarczający prądu o niezmiennej war- dotyczą przebiegów zmien-
plikowane zależności i wzory. Zazwyczaj wysoka tości), to jednak takich elementów w praktyce... nych, dlatego celowo zazna-
precyzja nie jest potrzebna i można uprościć pro- nie ma. Zwróć też uwagę, że jeśli prąd z
ródła prą- czyłem na rysunku F konden-
Rys. G
blem: w tym celu przyjmuje się uproszczone mo- dowego ma być niezmienny, niezależny od obcią- sator filtrujący zasilanie, który
dele elementów. Co ważne, choć te modele są żenia, to napięcie na tym z
ródle będzie różne, za- dla przebiegów zmiennych sta-
zwykle dość proste, mimo to w miarę dokładnie leżne od rezystancji obciążenia  czym większa nowi zwarcie. W ten sposób rezystor obciążenia
odzwierciedlają właściwości rzeczywistych ele- rezystancja obciążenia, tym większe musi być na- Ra dla przebiegów zmiennych zwarty jest jednym
mentów, a dzięki nim obliczenia dotyczące ukła- pięcie, żeby utrzymać przepływ przez rezystor te- końcem (x) do masy. Dlatego możemy uprościć
du dość dobrze odpowiadają rzeczywistości. Na go samego prądu I: I = U/R układ z rysunku F do postaci z rysunku G  i ta-
przykład model baterii zawiera idealne z
ródło ką postać spotkasz w podręcznikach. Zawsze pa-
napięciowe E oraz rezystancję szeregową R we- miętaj, że modeluje ona właściwości dla przebie-
dług rysunku A. Oczywiście w baterii nie ma re- gów zmiennych. Porównaj ją z rysunkiem D. Jak
zystora - rezystancja po prostu odzwierciedla widzisz, napięcie wyjściowe wzmacniacza jest
fakt, że pod obciążeniem napięcie baterii maleje. tym większe, im większa jest rezystancja obcią-
Rys. D
W modelu rzeczywistej baterii masz też ważny Dla przykładowego żenia.
hipotetyczny twór  idealne z
ródło napięcia. z
ródła o prądzie 10mA Niestety taki prościutki model nie odzwiercie-
Rys. E
Oczywiście takich z
ródeł w praktyce nie ma  ilustruje to rysunek D  dla dobrze zachowania lampy (triody). W lampie
nawet potężny akumulator pod obciążeniem zwróć uwagę na napię- tej daje się zauważyć silny wpływ napięcia wyj-
zmniejsza swe napięcie  istnieje cia na z
ródle prądo- ściowego na prąd anodowy. Okazuje się jednak,
ono tylko w naszej wyobraz
ni. wym. W każdym przy- że wystarczy do wcześniejszego modelu wprowa-
W idealnym z
ródle napięcie jest padku napięcie na z
ró- dzić rezystancję wewnętrzną, równoległą do
stałe i nie zależy od rezystancji dle prądowym wynika z
ródła prądowego, a taki prosty model będzie
obciążenia i tym samym od prądu z rezystancji obciążenia dość dobrze odzwierciedlał właściwości triody 
obciążenia, a teoretycznie prąd  staje się takie, żeby patrz rysunek H. O wartości napięcia wyjściowe-
obciążenia mógłby być dowolnie przez dołączoną rezy- go decyduje więc równoległe połączenie rezy-
duży. Obrazowo pokazuje to ry- stancję  przepchnąć prąd o charakterystycznej stancji lampy Ri oraz rezystancji obciążenia Ra.
sunek B. Parametry takiego hipo- wartości. Czym mniejsza rezystancja obciążenia, Ponieważ zazwyczaj rezystancja wewnętrzna
tetycznego elementu opisuje je- tym mniejsze napięcie. Co ważne: napięcie panu- lampy Ri jest znacznie mniejsza niż rezystancja
den jedyny parametr  (niezmien- jÄ…ce na z
ródle prądowym nie wpływa na wartość obciążenia, to właśnie ona decyduje o wypadko-
ne) napięcie wyjściowe. Nietrud- prądu. Okazuje się, iż pojęcie z
ródła prądowego wym wzmocnieniu napięciowym. W wielu popu-
no sobie też wyobrazić z
ródło na- jest bardzo pożyteczne, bo niektóre elementy elek- larnych lampach to maksymalne wzmocnienie na-
Rys. A
pięciowe przebiegu (sinusoidal- troniczne przypominają zachowaniem z
ródła prą- pięciowe jest mniejsze niż 20V/V.
nie) zmiennego. dowe. Nie sÄ… wpraw-
Rys. B
dzie magazynami
prÄ…du jak bateria, jed-
nak  starajÄ… siÄ™
utrzymać prąd o nie-
zmiennej wartości,
niezależnie od napię-
cia. Przykładem jest
Podobnie hipotetycznym, wyidealizowanym omawiany tranzystor
elementem jest tak zwane z
ródło prądowe. O ile polowy - można sobie wyobrazić, że w tranzysto- Rys. H
w idealnym z
ródle napięcia napięcie ma nie- rze tym  siedzi z
ródło prądowe sterowane napię-
zmienną wartość, niezależnie od rezystancji ob- ciem U . Napięcie wejściowe U wyznacza Ściślej biorąc, w modelach tranzystorów też
GS GS
ciążenia, to w z
ródle prądowym niezmienną war- prąd tego z
ródła  możemy mówić o jakiejś trans- należałoby uwzględnić taką wewnętrzną rezy-
tość ma prąd płynący przez z
ródło i przez obcią- konduktancji g wyrażonej w woltach na miliam- stancję, jednak jest ona duża, większa od zewnę-
m
żenie, niezależnie od rezystancji tego obciążenia. per. W ten właśnie sposób uzyskujemy bardzo trznej rezystancji obciążenia i dlatego w szacun-
Dla z
ródła pradowego prosty model tranzystora polowego  patrz rysu- kowych wstępnych obliczeniach możemy ją po-
stosuje się różne symbo- nek E. Jak stwierdziłem, model ten nie odzwier- minąć.
le, my pozostańmy przy ciedla precyzyjnie zachowania tranzystora, ale Można powiedzieć, że tranzystory mają dużą
starym oznaczeniu, po- zbieżność jest zupełnie przyzwoita do wstępnych (dynamiczną) rezystancję wyjściową, a lampy
kazanym na rysunku C. obliczeń. W uproszczonych obliczeniach układu (triody)  stosunkowo małą. Dlatego wzmocnie-
Rys. C
A
atwo intuicyjnie zaak- wzmacniacza możemy wykorzystać taki prosty nie napięciowe tranzystorów zależy głównie od
ceptować omówione model tranzystora polowego, jak pokazuje rysu- zewnętrznej rezystancji obciążenia, a lamp  od
wcześniej pojęcie idealnego z
ródła napięcia  był- nek F. Podobnie jest z tranzystorem bipolarnym, ich właściwości (od dynamicznej rezystancji wyj-
by to na przykład akumulator o nieskończenie du- ściowej Ri).
żej wydajności prądowej (dla prądu stałego) lub W lampie (triodzie) rezystancja dynamiczna
Rys. F
jakaś prądnica o nieskończenie dużej wydajności i inne parametry zależą w istotnym stopniu od sta-
(dla prądu zmiennego). Gorzej z intuicyjnym za- łoprądowego punktu pracy, dlatego przy dokła-
akceptowaniem pojęcia z
ródła prądowego  w na- dniejszych obliczeniach wzmacniaczy trzeba ko-
szej praktyce nie spotykamy tego typu elementów rzystać nie tyle z podawanych w katalogu kon-
w czystej postaci. Intuicja może też podpowiadać, kretnych wartości parametrów, co z zamieszczo-
że chodzi o z
ródło prądu stałego. I słusznie, jed- nych tam charakterystyk, a ostateczne właściwo-
nak można wyobrazić sobie też z
ródło prądowe ści wzmacniacza audio zweryfikować i ocenić za
prądu zmiennego (dające przebieg sinusoidalny). pomocą pomiarów oraz metodą  na słuch .
Elektronika dla Wszystkich
29
Podstawy
lampy generalnie mają małe wzmocnienie, ne niejako maskuje specyficzne właściwości neratorami zniekształceń. I rzeczywiście
więc nie bardzo jest co redukować za pomocą tranzystorów. zniekształcają i  krzywią one sygnał. Tylko
pętli sprzężenia zwrotnego. Owszem, w nie- Właśnie nieliniowe charakterystyki, małe ze względu na specyficzne właściwości lamp
których wzmacniaczach lampowych wprowa- wzmocnienie lamp i brak silnego sprzężenia oraz ludzkiego słuchu, te zniekształcenia
dza się ujemne sprzężenie zwrotne, ale ogól- zwrotnego powodują, że zniekształcenia dz
więku nie tylko są akceptowane, ale wręcz
nie biorąc, jest ono płytkie właśnie z tego po- wzmacniaczy lampowych są duże, często od uznawane za zaletę. W literaturze można zna-
wodu, że lampy jako takie mają małe wzmoc- jednego do kilku procent, co przez długi czas lez
ć wiele mniej i bardziej przekonujących
nienie. I właśnie tu, w małym wzmocnieniu traktowano jako wadę i świadectwo braku prób uzasadnienia tego zjawiska. Wiele z tych
lamp i braku silnego (globalnego) sprzężenia wierności. Dla porównania przyzwoite materiałów zawiera opinie i twierdzenia wza-
zwrotnego leżą specyficzne właściwości wzmacniacze tranzystorowe (scalone) mają jemnie wykluczające się, przy czym część
wzmacniaczy lampowych. Można śmiało zniekształcenia harmoniczne poniżej 0,01%. jest zupełnie bezwartościowa, bo ma wyłącz-
stwierdzić, że właśnie ze względu na brak Mimo to dominuje opinia, że lepszy dz
więk nie cel komercyjny. Jeśli uważasz, że i my
sprzężenia zwrotnego na właściwości takiego dają jednak wzmacniacze lampowe o tak weszliśmy właśnie w dziedzinę magii lub
wzmacniacza silne piętno odciskają różne kiepskich parametrach. Pikanterii sprawie jawnego oszustwa, mylisz się. My chcemy
mniej i bardziej subtelne właściwości lamp, dodaje fakt, że według powszechnych ocen jak najszybciej przejść do praktyki. Za mie-
w tym punkt pracy. Właściwości lamp  sły- ucho ludzkie nie jest w stanie zauważyć har- siąc podam Ci praktyczne wskazówki i ku
chać więc w dz
więku z głośnika, a we monicznych mniejszych niż 0,5%. swemu zaskoczeniu zaczniesz projektować
wzmacniaczach tranzystorowych jest inaczej, Z dotychczasowych rozważań wynika, że użyteczne układy lampowe.
bo silne (głębokie) ujemne sprzężenie zwrot- wzmacniacze lampowe są swego rodzaju ge- Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
30
Szkoła
Szkoła
Konstruktorów
Konstruktorów
Rozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny i zwięzły opis działania.
Model i schematy montażowe nie są wymagane, ale przysłanie działającego modelu
lub jego fotografii zwiększa szansę na nagrodę.
Ponieważ rozwiązania nadsyłają Czytelnicy o różnym stopniu zaawansowania,
mile widziane jest podanie swego wieku.
Ewentualne listy do redakcji czy spostrzeżenia do erraty powinny być umieszczone
na oddzielnych kartkach, również opatrzonych nazwiskiem i pełnym adresem.
Prace należy nadsyłać w terminie 45 dni od ukazania się numeru EdW
(w przypadku prenumeratorów  od otrzymania pisma pocztą).
Myślę, że przede wszystkim należy wziąć rze? Czy wykrywać taki modulowany sygnał
Zadanie nr 90
pod uwagę systemy radiowe. Budowa nadaj- w głośniku odbiornika, czy raczej automa-
nika i odbiornika może wydać się koszmar- tycznie, za pomocą dekodera tonu? Jak wi-
Mam nadzieję, że wszyscy młodsi uczestnicy nie trudna, jednak czy nie można wykorzy- dać, do rozwiązania jest sporo problemów.
Szkoły dobrze w lipcu odpoczęli, więc na dru- stać gotowych modułów radiowych? A może Zarówno bardziej, jak i mniej doświadczeni
gi miesiąc wakacji proponuję trudniejszy temat, wystarczy prościutki nadajnik na jednym mają szerokie pole do popisu.
który już dawno temu podsunął Paweł Kubic- tranzystorze? Proponuję, żebyście szczególnie starannie
ki z A
odzi. Mianowicie Paweł stwierdził, że ty- Tym razem znakomite pole do popisu ma- zastanowili się nad podobnym systemem
powe alarmy nie zapewniają wystarczającego ją osoby interesujące się techniką radiową. do... roweru, choć taka idea od początku wy-
zabezpieczenia pojazdów przed kradzieżą. Mogą przeanalizować, jaka byłaby najlepsza gląda mało praktycznie. Wiem, że rzeczywi-
Chciałby, żeby uczestnicy Szkoły zaprojek- częstotliwość pracy systemu radiowego, bio- sta przydatność takiego rowerowego powia-
towali system, pozwalający zlokalizować rąc pod uwagę antenę nadawczą, odbiornik damiacza może być znikoma, jednak to jest
skradziony pojazd (samochód lub motocykl). i łatwość określenia kierunku, z którego Szkoła Konstruktorów i chciałbym, żebyście
Ja rozszerzam temat  w dół : może miałoby przychodzi sygnał. Na pewno nie jestem przynajmniej przeanalizowali możliwości
sens także podobne urządzenie dla roweru. zwolennikiem budowy nadajnika pracujące- wykonania podobnego systemu dla roweru.
A oto temat zadania: go nielegalnie w zakresie przydzielonym in- O ile w samochodzie i motocyklu sprawa jest
nym służbom, konkretnie policji, żeby poli- względnie prosta, bo nadajnik i ewentualną
Zaprojektować system pozwalający
cja z ewentualną pomocą odpowiednich oddzielną baterię można łatwo ukryć, o tyle
służb (dawny PIR, PAR) sama odnalazła w przypadku roweru nadajnik musiałby mieć
zlokalizować skradziony pojazd.
nadajnik, który przeszkadza im w pracy. małe wymiary i być ukryty, np. w lampie
Takie systemy istnieją i pozwalają zloka- Czy nie należy raczej pracować wpaśmie przedniej lub jakoś inaczej, by nie wzbudzał
lizować samochód z dokładnością do kil- CB (około 27MHz) i wykorzystać popularne podejrzeń. O ile samochód należałoby wy-
ku...kilkudziesięciu metrów. Oczywiście sy- kwarce i fabryczne odbiorniki? Czy trzeba krywać z odległości kilku czy lepiej kilkuna-
stemy wykorzystujące GPS i inne satelity są samemu budować prosty nadajnik z jednym stu kilometrów, o tyle rower raczej nie odje-
montowane tylko w drogich samochodach. kwarcem, czy lepiej wykorzystać samocho- dzie daleko i zasięg rzędu kilometra czy kil-
My w ramach Szkoły chcemy się zastanowić dowy transceiver CB? A może częstotliwość kuset metrów wydaje się wystarczający. Czy
nad możliwością budowy znacznie prostsze- pracy powinna być inna i należy wykorzystać w takim razie nie można byłoby wykorzystać
go systemu, który choć trochę polepszyłby (ewentualnie lekko przestrojony) zwyczajny nie fal radiowych, tylko niesłyszalnych
samopoczucie właściciela pojazdu. odbiornik radiowy? dz
więków o częstotliwości około 20kHz
Zadanie na pierwszy rzut oka może wy- Mile widziane są też rozwiązania częścio- i wykrywać je czułym mikrofonem? Prze-
dać się zdecydowanie zbyt trudne. Ale wcale we, na przykład przy założeniu, że wykorzy- twornikiem w nadajniku mógłby wtedy być...
tak nie jest. Przede wszystkim nie oczekuję stamy jakieś gotowe bloki, np. moduł nadaj- piezoelektryczny głośnik wysokotonowy.
działających modeli (zwłaszcza takich, nika radiowego. Bo nie tylko o nadajnik Oczywiście taka koncepcja akustyczna ma
których działanie jawnie naruszałoby obo- i odbiornik z kierunkową anteną tu chodzi. wiele wad, jednak jeszcze raz podkreślam, że
wiązujące przepisy). Oczywiście jeśli ktoś Nadajnik przecież nie będzie pracował cały celem zadania jest nie tyle wykonanie syste-
wykonałby model i sprawdził system w prak- czas  kiedy ma się włączyć? Nawet po kra- mu o 100-procentowej skuteczności, ale ra-
tyce, z wielką przyjemnością przedstawię dzieży chyba nie powinien pracować ciągle czej wykazanie się pomysłowością i przepro-
wyniki albo w rozwiązaniu tego zadania, al- ze względu na pobór prądu ze z
ródła zasila- wadzenie prób. A może ktoś miałby jeszcze in-
bo w oddzielnym artykule. Ponieważ temat nia. Co ma być sygnałem, że pojazd został ny, godny uwagi pomysł? Oczywiście w przy-
rzeczywiście jest specyficzny, spodziewam skradziony? Jaką modulację zastosować, że- padku tego zadania niecodzienne, oryginalne
się głównie prac teoretycznych. by wykryć nawet słaby ślad sygnału w ete- idee będą mieć wielką szansę na nagrodę,
Elektronika dla Wszystkich
31
Szkoła Konstruktorów
a przede wszystkim na  zabłyśnięcie swym amatorskich. A ilu z Was zechce puścić wo- wsze jestem przekonany, że nadeślecie inte-
genialnym pomysłem przed wielką rzeszą dze fantazji i zaprojektować na papierze sy- resujące pomysły, rozwiązania i układy. Sta-
Czytelników EdW. Z niecierpliwością będę stem z modułem odbiorczym GPS i nadajni- le czekam też na propozycje kolejnych tema-
także czekał na listy zawierające jedynie roz- kiem radiowym. Nie zlekceważcie tego zada- tów. Przypominam, że pomysłodawcy wyko-
ważania dotyczące celowości i możliwości nia, bo problem jest naprawdę istotny i war- rzystanych zadań otrzymują nagrody.
wykonania takiego systemu w warunkach to przynajmniej o nim podyskutować. Jak za-
pomocą S1 można zwiększać, a za pomocą S2 być znacząco mniejszy od 1/300, czyli
RozwiÄ…zanie zadania nr 86
 ręcznie zmniejszać stan liczników. 0,33%. Oznacza to, że aby uniknąć koniecz-
Dawid napisał, że interesujący byłby też ności pilnowania wskazań i ręcznej korekcji,
Temat zadania 86 brzmiał: Zaprojektować  Kalendarz Predatora , pokazujący datę trzeba zastosować stabilny generator z rezo-
atrakcyjny kalendarz elektroniczny i/lub w formie binarnej. Do dokładnego ustawienia natorem kwarcowym. Dokładność nawet bar-
elektroniczny terminarz. częstotliwości oscylatora z rysunku 1 po- dzo kiepskiego kwarcu wystarczy z powodze-
Nie ukrywam, że też uważam temat za trzebny byłby precyzyjny częstościomierz  niem  na przykład gdyby zegar spieszył się
nietypowy. Naprawdę cieszę się ze wszyst- nie wystarczy multimetr z funkcją pomiaru lub póz
nił o minutę dziennie, co przy zega-
kich nadesłanych prac i pomysłów, zwła- częstotliwości, gdzie dokładność wynosi rach kwarcowych praktycznie się nie zdarza,
szcza z tego, że mogę przedstawić kilka bar- 2...5%. Poza tym stabilność proponowanego przez rok błąd zmieści się w akceptowalnych
dzo interesujących modeli. Już teraz gratulu- generatora RC nie jest rewelacyjna  często- granicach ą6 godzin. A przecież rezonator
ję wszystkim uczestnikom, zwłaszcza tym tliwość jest zależna od temperatury, może kwarcowy ma lepszą dokładność i stabilność.
młodszym. To naprawdę wspaniałe, że 16- zmieniać się
czy 17-latek przysyła działający, dość skom- wskutek starzenia
plikowany model. Ja ze swej strony gratuluję elementów. Trzeba
pomysłów i rozwiązań, a z drugiej strony ża- liczyć się z osta-
łuję, iż nie mogę odpowiednio nagrodzić teczną precyzją
wszystkich uczestników. i stabilnością nie-
wiele lepszÄ… od
RozwiÄ…zania teoretyczne 1%, czyli 1/100.
W tej grupie pojawiło się kilka kierunków. W praktyce ozna-
Na przykład kilku uczestników stwierdziło cza to, że na tyle
jedynie, że najprościej będzie wykorzystać precyzyjny oscyla-
rozwiązanie programowe na komputerze PC. tor RC mógłby
Niektórzy proponowali wykorzystanie istnie- z powodzeniem
jących programów, inni chcą napisać progra- służyć kilkadzie-
my od zera według własnych założeń. Jeden siąt dni bez korek-
uczestnik, Marek Arent z Warszawy przy- ty. Przy okresie
słał nawet dwa programy (terminarz i kalen- zliczania rzędu
darz) napisane przez siebie w Turbo Pascalu. 300 dni (rok szkol-
Oryginalne programy można znalez
ć na na- ny) błąd częstotli- Rys. 1
szej stronie internetowej (Arent.zip). Tej gru- wości musiałby
pie rozwiązań poświęcam najmniej uwagi, Rys. 2
ponieważ nasza Szkoła ma za zadanie przede
wszystkim kształcić elektroników, a nie
 czystych programistów. Niewykluczone,
że w przyszłości na łamach EdW pojawi się
kurs programowania w Delphi, na razie kon-
centrujemy siÄ™ na programowaniu mikropro-
cesorów za pomocą BASCOM-a AVR.
A teraz rozwiązania sprzętowe. Prosty,
godny uwagi pomysł podał Dawid Lichosyt
z Gorenic. Dawid napisał: (...) urządzenie
służy do odliczania dni od zadanej wartości
w dół. Na przykład możemy ustawić liczbę
dni do wakacji lub innej ważnej daty, a układ
będzie na bieżąco pokazywał, ile ich pozosta-
ło do danego terminu. Wskazane byłoby
umieścić w pobliżu kartkę z jego nazwą lub
tekst typu:  Do wakacji pozostało ... dni .
Oryginalny schemat pokazany jest na rysun-
ku 1. Oto fragment opisu: układ U1 4541
tworzy generator. Powinien on wytwarzać
dokładnie jeden impuls na dobę. Jego wyj-
ście połączone jest z wejściem zmniejszają-
cym stan zespołu liczników U2, U3, U4, li-
czÄ…cych w zakresie 0...999. Dodatkowo za
Elektronika dla Wszystkich
32
Szkoła Konstruktorów
Na oscylator z rezonatorem kwarcowym oraz program w BASCOM-ie. W propono- kilka minut Magiczne pudełko będzie zablo-
zdecydował się Jakub Jagiełło z Gorzowa wanym układzie też pracuje klasyczny wy- kowane  chodzi o to, żeby sygnał buzzera
Wlkp. Chce wykorzystać kostkę CMOS świetlacz LCD sterowany z procesora był włączany na krótko. (...) Magicznym pu-
4521  układ podobny nieco do 4541, z licz- 89C2051. Nowością, którą chciałbym wy- dełkiem może stać się np. skrzynka na listy.
nikiem 24-stopniowym, dającym maksymal- różnić, jest zastosowanie matrycy diod LED Choć można mieć wątpliwości, czy układ
ny współczynnik podziału równy 224, czyli 5x7. Pozostali uczestnicy, którzy chcieli wy- będzie prawidłowo wykrywał przechodzącą
16777216. Ma to być zarówno zegar (godzi- świetlić dzień tygodnia na diodach LED, pla- obok osobę i czy takie urządzenie zasługiwa-
ny, minuty, sekundy), jak i kalendarz, poka- nowali pojedynczy łańcuszek siedmiu diod łoby na miano terminarza, przedstawiona
zujący cyfrowo dni miesiąca i rok, a na linij- albo dwa wyświetlacze 16-segmentowe. idea na pewno jest interesująca i po dopraco-
ce diod LED miesiąc i dzień tygodnia. Choć Krzysztof jako jedyny chce wykorzystać spo- waniu szczegółów mogłaby znalez
ć prak-
wukładzie można dopatrzyć się usterek, pro- sób podobny jak w wielu drukowanych ka- tyczne zastosowanie.
pozycja jest godna wzmianki. Jakub nadesłał lendarzach  w jego urządzeniu ma się za-
e-mailem tylko schemat, który można ścią- świecać jedna z 35 diod matrycy. Na stronie Rozwiązania praktyczne
gnąć ze strony internetowej (Jagiello.gif). internetowej można znalez
ć oryginalny pro- Fotografia 1 pokazuje prosty terminarz Ja-
Piotr Bechcicki z Sochaczewa proponuje gram i krótki opis (Żmuda.zip). rosława Tarnawy z Godziszki. Oryginalny
wykorzystać popularną kiedyś kostkę Mariusz Chilmon z Augustowa nadesłał schemat pokazany jest na rysunku 4. Jak wi-
MC1206. Ten układ krajowej produkcji zawie- interesującą, lecz nietypową propozycję dać, jest to blok wyświetlania, niezawierają-
ra zegar, budzik, timer i kalendarz. Czas poka-  Magicznego pudełka . Oto fragmenty opi- cy zegara sterującego o okresie 24h (trzeba
zywany jest na przemian z datą: czas 8 sekund, su: (...) wkłada się rachunek do zapłacenia, go zaprojektować we własnym zakresie). Po-
data  2 sekundy. Piotr przysłał blokowy sche- jakiś kwit czy cokolwiek innego. Układ wy- kazuję schemat z uwagi na proste, a interesu-
mat (Bechcicki.gif)  propozycję przeróbki po- krywa to i sygnalizuje potrzebę załatwienia jące rozwiązania, mogące przydać się
legającej na zastosowaniu dodatkowych za- sprawy, gdy (...) ktoś przechodzi obok niego. w podobnych konstrukcjach. Po włączeniu
trzasków, układu  oddzielania i dwóch zespo- (...) praktyczne działanie Magicznego pudeł- zasilania obwód C2, R6 resetuje licznik i stan
łów wyświetlaczy czasu i daty. Dodatkowy ob- ka wyobrażam sobie następująco: urządzenie wysoki z wyjścia Q0 blokuje wejście impul-
wód z licznikiem 4017 zapewniałby wskazy- stałoby np. na korytarzu, tuż przy drzwiach. sów 24-godzinnych  na nóżce 9 bramki
wanie dni tygodnia. Interesującą propozycją Gdy ktoś wchodziłby lub wychodziłby z do- c utrzymuje się stan niski. W takim stanie na-
Piotra jest wyświetlanie nazwy dnia tygodnia mu, urządzenie powiadamiałoby go o ko- leży przyciskiem S zwiększyć stan licznika,
na dwóch wyświetlaczach 16-segmentowych, nieczności zabrania rachunku czy kwitu. by ustawić potrzebną liczbę dni do odlicze-
a nie za pomocą rządka siedmiu diod LED. Oryginalny schemat pokazany jest na ry- nia. Odblokuje to wejście 24-godzinne. Po
Kilka osób zaproponowało wykorzystanie sunku 3. Autor pisze: (...) generatory kilku dniach, gdy na wyjściu Q8 pojawi się
mikroprocesorów i rozmaitych wyświetlaczy. U5A i U2 sterują diodami IRED, które wysy- stan wysoki, zostanie włączony generator
Liczne prace dotyczyły wykorzystania kla- łają sygnał do dwóch odbiorników TFMS. z bramką on i dioda LED będzie migać, by
sycznego wyświetlacza LCD, zwykle 2x16 Sygnał ten to paczki impulsów 36kHz. Aby zwrócić uwagę domowników na sprawę do
znaków. Propozycje te różniły się szczegóła- odbiorniki mogły poprawnie pracować, załatwienia. Jeśli układ nie zostanie wyzero-
mi, wspólną cechą był mikroprocesor, wy- paczka ma długość 1ms, przerwa 10ms. wany, po kolejnych 24 godzinach stan wyso-
świetlacz LCD i... brak konkretów. Nie oma- Odbiornik U7 wykrywa przerwanie wiązki ki z wyjścia Q9 podtrzyma miganie kolejnej
wiam tu kilku propozycji wykorzystania pro- wysyłanej przez D2 (która jest skierowana na diody LED, a dodatkowo przez diodę D3
cesora, ponieważ żaden z nadesłanych progra- ten odbiornik), co oznacza umie-
mów nie jest kompletny, a właściwie nie są to szczenie jakiejś rzeczy w Magicz-
nawet programy, tylko szkice programów. nym pudełku. Gdy pudełko jest pu- Rys. 3
W tej grupie rozwiązań chciałem jednak wy- ste, obwód z D6, C8, R8, U5D za-
różnić dwie prace. Pierwsza została nadesłana mienia ujemne impulsy z TFMS-
przez 16-letniego Wiktora Yokotę z Knyk, a na stan wysoki. Gdy w pudełku
który po dłuższej przerwie znowu wziął udzi- coś się znajdzie, zaświeci się zielo-
ał w Szkole. Wiktor przeprowadził nie tylko na część diody D5. Układ U6
analizę, ale też ankietę  pytał kolegów, jak współpracuje z diodą D3. Oba ele-
widzą rozwiązanie zadania. Koledzy choć menty są umieszczone obok siebie
trochę znający się na elektronice wskazywali i wycelowane  w świat . Gdy ktoś
na wyświetlacz LCD, w ostateczności kilka znajdzie się obok urządzenia, wiąz-
wyświetlaczy 7-segmentowych. Natomiast ka podczerwieni odbije się od niego
nie-elektronicy, nierozróżniający LED od i trafi do TFMS-a. Zaświeci się
LCD, zwracali uwagÄ™ tylko na funkcjonal- czerwona sekcja diody D5. (...) Ma-
ność. Wiktor doszedł do wniosku, że dla nie- giczne pudełko zareaguje, gdy:
których... nadawałby się komputer klasy PC - w pudełku będzie się coś znajdo-
z monitorem LCD-TFT zawieszony na ścia- wało,
nie. Rozważył nawet możliwość wykorzysta- - na wyjściu uniwibratora U4 będzie
nia wyświetlaczy graficznych LCD i VFD. stan niski,
Na takim graficznym wyświetlaczu pokaza- - ktoś zbliży się do urządzenia.
ny byłby obrazek przypominający kartkę Licznik U3 zostanie wyzerowany
z klasycznego kalendarza. Ostatecznie, po i zacznie odliczać  buzzer odezwie
analizie kosztów zaproponował trzy warianty się kilka razy. Gdy na wyjściu Q14
rozwiązania z różnymi wyświetlaczami. pojawi się stan wysoki, zatrzyma się
19-letni Krzysztof Żmuda z Chrzanowa generator U3. Poza tym także U4
przysłał schemat pokazany na rysunku 2 zostanie zresetowany i rozpocznie
(bez rezystorów ograniczających prąd diod) pracę  dzięki diodzie D9 przez
Elektronika dla Wszystkich
33
Szkoła Konstruktorów
zablokuje wejście 24-godzinne, kończąc cykl łączony do niskoomowego wyjścia bramki stwa. Ważną zaletą jest obecność fotorezystora
pracy. Wątpliwości może budzić włączenie c będzie pełnił rolę filtru. dostosowującego jasność wskaz
nika do jasno-
przycisku S, jednak w takim układzie jego Fotografia 2 pokazuje model 17-letniego ści otoczenia. Kieruję ten projekt do Pracowni,
ewentualne drgania nie powinny spowodo- Arkadiusza Zielińskiego z Częstochowy. a po sprawdze-niu  do publikacji.
wać błędu z uwagi na wejście CLK z histere- Arek, czerpiąc pomysł z jednego z kitów Vel- Podobny los spotka projekt, który wyko-
zą oraz obecność kondensatora C4, który do- lemana, wykorzystał duży matrycowy dwu- nał niezawodny Marcin Wiązania z Buska
kolorowy wyświetlacz LED 8x5 punktów. Zdroju. Wieczny kalendarz Marcina pokaza-
Tak zrealizowany zegar pokazuje czas kolo- ny jest na fotografii 4. Marcin napisał, że po
rem zielonym i datę kolorem czerwonym, analizie świadomie zrezygnował z termina-
a informacja jest cały czas przewijana na wy- rza na korzyść atrakcyjnego kalendarza
świetlaczu. Dodatkowy efekt zapewnia jedna z dziesięcioma wyświetlaczami alfanume-
niebieska dioda, umieszczona wewnątrz obu- rycznymi, których wskazanie z powodze-
dowy, podświetlajaca z boku część elemen- niem można odczytać nawet z odległości kil-
tów, widocznych przez przezroczystą płytę kunastu metrów.
czołową. Pomimo drobnych usterek (mała ja-
sność wskazań w dzień, zauważalne niekiedy
migotanie), kierujÄ™ ten bardzo interesujÄ…cy
projekt do publikacji w Forum Czytelników.
Gratuluję też młodziutkiemu Autorowi po-
mysłu i realizacji. Jestem przekonany, że nie
spocznie on na laurach i nadal będzie wzbo-
gacał swą wiedzę i umiejętności.
Na fotografii 3 można zobaczyć model
Fot. 1 Model Jarosława Tarnawy nadesłany przez Romana Biadalskiego z Zie-
lonej Góry. Wygląda niepozornie z uwagi na
Rys. 4 obecność tylko czterech wy-
świetlaczy 7-segmentowych.
Roman zauważa, że często
o rzeczywistej atrakcyjności
i przydatności układu decy-
dujÄ… kosztowne i trudne do
zdobycia elementy. Jego
projekt jest świadomym
kompromisem między ko-
sztem a możliwościami. Za-
wiera popularny i tani proce- Fot. 3 Zegar Romana Biadalskiego
sor 89C2051. Pełni rolę ze-
gara, kalendarza (dzień tygo- Fot. 4 Wieczny kalendarz Marcina
dnia, dzień miesiąca, mie- Wiązani
siÄ…c, rok), budzika z Å‚agod-
nym startem, terminarza
z dwoma dokładnymi datami
roku i dobowego przypomi-
nacza  doktora , przypomi-
nającego o konieczności za-
życia dziennej dawki lekar-
Fot. 2 Układ Arkadiusza Zielińskiego
Elektronika dla Wszystkich
34
Szkoła Konstruktorów
Fotografia 5 pokazuje model Pawła zawsze trzeba się upewnić, czy nie są naru- z Sosnowca. Oto fragmenty listu: (...) po-
Knioły z Lublewa. Dość prosty schemat szone prawa ich twórców). wstał  twór łączący w sobie funkcję zegara,
układu pokazuje rysunek 5. Dzięki łączu Na koniec zostawiłem niecodzienną kon- kalendarza i terminarza. (...) Montaż układu
RS-232 Paweł wyposażył swoje urządzenie strukcję, którą wykonał Michał Koziak sprawił mi pewne trudności, lecz efekt końco-
w następujące funkcje: Zegar z kalendarzem, wy jest bardzo dobry. Pierwszy raz zastoso-
Wyświetlacz do Winampa, Budzik, Przypo- wałem elementy SMD oraz wykonywałem tak
minacz o sprawach do załatwienia. skomplikowaną płytkę drukowaną. Jedynie
Oto fragment listu: Jeśli chodzi o zegar mikroprocesor jest układem przewlekanym,
z kalendarzem, wzorowałem się na kicie wkładany jest on jednak do podstawki przylu-
AVT2488. Jest to mikroprocesorowy zegar towanej na płasko do obwodu drukowanego.
z kalendarzem. Zastosowano tam układ Z przodu płytki dostępne są jedynie wyświe-
89c4051, stąd byłem prawie pewien, że na tlacze diody LED i microswitche konfigura-
tym uP zbuduję własne urządzenie. Niestety cyjne. (...) Program napisałem za pomocą
napotkałem na sporą trudność. Chodzi demonstracyjnej wersji pakietu BASCOM.
o ograniczenie BASCOM-a DEMO do 2kB Zajmuje on prawie całą dostępną pamięć.
kodu. Już myślałem, żeby porzucić prace Musiałem stosować wstawki asemblerowe,
nad tym projektem, ale postanowiłem się aby udało się zmieścić wszystkie potrzebne
sprawdzić i udało się. Po miesiącu mam już funkcje. Podczas uruchamiania samej części
gotowy kod dla 89c2051 (wszystkie powyż- sprzętowej natrafiłem na szereg problemów
sze funkcje są realizowane ) i jestem bogat- począwszy od przetrawionej ścieżki (tej do-
szy o to coś niezwykle cennego - doświad- chodzącej do LE układu U3  powodowało to
czenie. Jak widać, czasami ograniczenia niezły bałagan na wyświetlaczu) i kilku zim-
mogą dać więcej pożytku, niż można sobie Fot. 5 Model Pawła Knioły nych lutach, skończywszy na tym, że tranzy-
wyobrażać. (...) Wyjaśnienia potrzebować story PNP (przynajmniej tak mnie zapewniał
Rys. 5 sprzedawca) okazały się tranzystorami NPN.
Dużo czasu i nakładu pracy pochłonęło wy-
konanie płytki drukowanej, która musi zostać
wykonana bardzo precyzyjnie, gdyż ścieżki
mają 0,3mm, a odstęp między nimi niekiedy
jest mniejszy niż 0,25mm. (...) Wydaje mi się,
że układ ma racje bytu jako bardziej rozbu-
dowany zegarek biurkowy. Nie wyposażyłem
go w funkcję budzika, gdyż uznaję to za zbęd-
ny gadżet w tym akurat projekcie (druga
sprawa, że zabrakło wyprowadzeń mikrokon-
trolera). Możliwości małego Atmela są w tym
projekcie wykorzystane do granic możliwo-
ści. Niemniej jednak udało mi się zrealizować
wszystkie pierwotne założenia projektowe.
(...) Sercem układu jest znany mikrokontroler
firmy Atmel AT89C2051. PewnÄ… wadÄ… urzÄ…-
dzenia jest dość wysoki koszt wykonania
Rys. 6
może jedynie układ do transmisji RS-232.
Zastosowałem tranzystory BD-139 i BD-
140, bo akurat takie miałem pod ręką. A że
działa, to bardzo dobrze. Można zastosować
zwykłe BC548, ale głowy nie daję, bo nie
sprawdziłem. Mam nadzieję, że bateria re-
zerwowa jest podłączona poprawnie, bo nie
znam się za bardzo na tym, ale najważniej-
sze, że działa.
Stanowczo odradzam (bezskuteczne zre-
sztÄ…) szukanie cracka do BASCOM-a DEMO
i cieszę się, że Paweł nabrał doświadczenia.
Wprawdzie nie kierujÄ™ projektu do publikacji,
ale przyznajÄ™ nagrodÄ™. Zainteresowanych in-
formuję, że na naszej stronie internetowej
w pliku Kniola.zip można znalez
ć oryginalną
pracę Pawła  całość o objętości 988kB, łącz-
nie z dodatkowymi bibliotekami i kontrolka-
mi (wykorzystujÄ…c obce kontrolki i biblioteki,
Elektronika dla Wszystkich
35
Szkoła Konstruktorów
(szczególnie 16-segmentowe LED-y oraz ze- konanie płytki, zdobycie elementów, montaż), Niektórzy słusznie uznali, że nie ma sensu
gar PCF8583). (...) Ze względu na małą może dla niektórych stanowić interesujące tworzenie konkurencji dla terminarzy dostęp-
liczbę wyprowadzeń procesora zastosowałem wyzwanie. Kto chciałby wykonać coś podob- nych w telefonach komórkowych i kompute-
dodatkowy zatrzask U3 typu 74HCT573. (...) nego, szerszy opis, projekt płytki w Protelu rach: jeśli terminarz z małym wyświetlaczem
Oryginalny schemat pokazany jest na ry- oraz pliki z
ródłowe programu znajdzie na LCD miałby współpracować z komputerem
sunku 6. Dwie strony płytki tego niecodzien- stronie internetowej jako Koziak.zip (99kB). PC, to czy warto w ogóle robić takie urządze-
nego urządzenia pokazane są na fotografiach nie? Również i ja mam wątpliwości, czy sza-
6 i 7. Jak widać na fotografii 6, Michał przy- Podsumowanie ry, mały wyświetlacz LCD umieszczony
słał też drewniane elementy podstawki, two- Bardzo się cieszę, że aż trzy nadesłane pro- w niezgrabnej obudowie może konkurować
rzącej wraz z płytką konstrukcję do postawie- jekty mogłem skierować do publikacji (Zie- z wyrobami fabrycznymi. Cieszę się, iż
nia na biurku. Gratuluję młodemu uczestniko- liński, Biadalski, Wiązania). Dwa dalsze znaczna część osób wyraz
nie podkreśliła, że
wi pomysłu i realizacji! Projekt wykonany godne większego zainteresowania (Knioła, należy poważnie rozważyć stosunek nakładu
przy użyciu SMD jest zbyt trudny dla więk- Koziak) opisałem pokrótce, a komplety ory- pracy i kosztów do efektu. Ja rozumiem, jak
szości Czytelników, ale na pewno taki układ, ginalnych materiałów dostępne są na naszej wielką satysfakcję daje samodzielne wykona-
właśnie ze względu na stopień trudności (wy- stronie internetowej. Tym samym plon zada- nie jakiegokolwiek działającego urządzenia,
nia 86 uważam za znakomity. Szczerze jednak lepiej skoncentrować się na urządze-
mówiąc, zabrakło mi tylko  ręcznego kalen- niach, których nie można kupić w sklepach.
darza. Jeden z pomysłodawców zadania za- Stąd znacznie wyżej oceniam zaproponowane
proponował budowę układu, gdzie ręczna in- urządzenia z diodami i wyświetlaczami LED.
gerencja zwyczajnym przyciskiem zmienia- Również i ja uważam, iż tylko takie wyświe-
łaby datę i przypominałaby zrywanie kartek tlacze dadzą potrzebny efekt, zwłaszcza 16-
w klasycznym kalendarzu. Brak takiego ład- segmentowe wyświetlacze alfanumeryczne.
nego świecącego  ręcznego kalendarza to Gratuluję wszystkim Kolegom wymienio-
jest mój jedyny niedosyt dotyczący tego za- nym z nazwiska. Przykro mi, że nie mogę
dania. Nic nie szkodzi  wszystko wskazuje, wszystkich obdarować nagrodami i upominka-
że modułowy  ręczny kalendarz będzie te- mi, niech nagrodą będzie przyjemność zapre-
matem jednego z następnych zadań. zentowania się ogromnej rzeszy Czytelników
W podsumowaniu zadania chciałbym pod- EdW. Nagrody za zadanie 86 otrzymują Mi-
kreślić, iż wielu uczestników po analizie chał Koziak i Paweł Knioła. Nagrody czy ra-
Fot. 6 Model Michała Koziaka odrzuciło pomysł elektronicznego terminarza. czej upominki książkowe, a po publikacji ho-
Zwracali uwagę na trudność wprowadzania noraria otrzymają Arkadiusz Zieliński, Ro-
Fot. 7 Strona elementów modelu Mi- informacji. Doceniam wnioski tych, którzy man Biadalski i Marcin Wiązania. Upomin-
chała Koziaka zrezygnowali z rozbudowanych ki otrzymają też: Dawid Lichosyt, Piotr
układów i uniknęli niepotrzeb- Bechcicki, Krzysztof Żmuda, Jarosław Tar-
nych kosztów, na przykład nawa i Mariusz Chilmon. Aktualna punkta-
w kwestii wprowadzania da- cja zawarta jest w tabeli. Ponawiam prośbę: je-
nych. Inni chcieli zastosować śli nadsyłacie pracę do Szkoły e-mailem, poda-
klawiaturę jak w klasycznym te- wajcie od razu swój adres pocztowy, a przynaj-
lefonie komórkowym i wpisy- mniej miejscowość zamieszkania. Serdecznie
wać tekst jak przy pisaniu SMS- zapraszam do udziału w rozwiązywaniu kolej-
ów. Ktoś zaproponował dużą nych zadań i do nadsyłania prac w terminie.
klawiaturÄ™ od komputera PC,
a jeszcze inni chcieli ładować
zawartość terminarza z kompu- Wasz Instruktor
tera PC przez port szeregowy. Piotr Górecki
Co tu nie gra?
K
I
Co tu nie gra?- Szkoła Konstruktorów klasa II
Rozwiązanie zadania 86 i mikroprocesora podczas wjeżdżania do ga- pożyteczne i nowoczesne elementy. Mikro-
W EdW 4/2003 na stronie 36 zamieszczony rażu. Jeśli samochód przetnie jeden z torów procesory oferują naprawdę fantastyczne
był schemat mikroprocesorowej, dwukanało- świetlnych, włączy się brzęczyk i zaświeci możliwości i genialnie ułatwiają konstrukcję
wej laserowej bariery świetlnej do naprowa- dioda LED podświetlająca strzałkę, sugerują- rozmaitych urządzeń. Nie można jednak bez-
dzania samochodu podczas wjazdu do gara- cą zmianę kierunku jazdy. krytycznie dać się porwać fali fascynacji ich
żu, nadesłany jako rozwiązanie jednego z po- Nieprzypadkowo w rubryce Co tu nie możliwościami. Problem w tym, że wielu po-
przednich zadań. Oryginalny schemat poka- gra? zamieściłem schemat urządzenia oparte- czątkujących koncentruje się na programie
zany jest na rysunku A. Kontaktron zamoco- go na mikroprocesorze. Po kursach dotyczą- i traktuje zupełnie po macoszemu wszystko,
wany w drzwiach ma zapewnić automatycz- cych mikroprocesorów coraz więcej rozwią- co współpracuje z mikroprocesorem. Rezulta-
ne włączenie na stałe modułów laserowych zań i projektów wykorzystuje te nad wyraz tem są elementarne błędy wielu osób, które za
Elektronika dla Wszystkich
36
Szkoła Konstruktorów
mało czasu poświęcają podstawom elektro- kim prób praktycznych, najlepiej na bazie Drobną i nieznaczącą usterką jest też brak
nicznego rzemiosła. W Elektronice dla mniej skomplikowanych układów scalonych. wartości rezystorów R4, R5. Może on mieć
Wszystkich musimy i chcemy poświęcać mi- Ajeśli chodzi o zamieszczony schemat, na- wartość w szerokim zakresie 2,2k&!...470k&!.
kroprocesorom odpowiednią ilość miejsca. płynęło wiele prac z licznymi uwagami. Za- To wygląda na zwyczajne przeoczenie.
Nie możemy jednak pomijać klasycznych cznijmy od drobiazgów. Usterką o większym znaczeniu jest od-
układów, które znakomicie kształcą. Kto naj- Wielu uczestników sygnalizowało zły wrotne włączenie tranzystora T2, ale wyglą-
pierw pozna dobrze klasyczne układy elek- symbol fotorezystora i kontaktronu na sche- da na to, że zamiana miejscami kolektora
troniczne, a potem  przesiądzie się na mi- macie. Rzeczywiście, zazwyczaj dla kontak- i emitera też jest przypadkowym przeocze-
kroprocesory, bardzo wiele zyska. Kto chce tronu i fotorezystora używa się nieco innych niem  tranzystor T1 jest włączony prawidło-
od razu zostać  mikroprocesorowym kon- symboli, ale nie ma to żadnego znaczenia wo. Za podobny przykład roztargnienia
struktorem bez gruntownego opanowania praktycznego. Autor po prostu wykorzystał uznaję obecność napisu 12V przy przekaz
ni-
podstaw, jest skazany na liczne błędy i fru- symbole popularnych elementów bibliotecz- ku. Jak wiadomo, procesor 89C2051 może
stracje. Przykładem jest prezentowany sche- nych, dostępne w używanym programie, stąd być zasilany napięciem co najwyżej 6V, więc
mat. Powyższe uwagi absolutnie nie mają na taka forma. Trzeba pamiętać, że to tylko można po prostu zastosować przekaz
nik 5-
celu ośmieszyć  mikroprocesorowców  schemat, więc sposób jego narysowania nie woltowy. Można też zasilić przekaz
nik na-
chodzi tylko o właściwą kolejność nauki ma znaczenia dla działania układu. Nie moż- pięciem +12V, ale wtedy trzeba byłoby ozna-
(oczywiście jak zawsze, nie podaję też żad- na uznać tego za błąd. czyć etykietkę zasilania skrótem innym niż
nych informacji ułatwiających  namierze- Pojawiły się też w odpowiedziach błędne VCC. Przekaz
nik 5-woltowy dużej mocy
nie twórcy schematu  osoba Autora nie ma sugestie. Nie trzeba na przykład podciągać może pobierać ponad 100mA, a 12-woltowy
tu nic do rzeczy, chodzi tylko o to, żebyśmy do plusa zasilania końcówki P1.2 współpra- ponad 50mA. Tymczasem wzmocnienie tran-
się wszyscy czegoś nauczyli). Mikroproceso- cującej z kontaktronem  wystarczy wewnę- zystora T3 typu BC337-16 może być równe
ry to nie tylko programowanie, ale też grun- trzny rezystor podciągający. Tylko końcówki 100x (katalog podaje wartość 100...250).
towna znajomość podstaw warsztatu elektro- P1.0 i P1.1, jako wejścia komparatora analo- Wobec tego prąd bazy powinien być większy
nicznego. Autora schematu serdecznie za- gowego, nie mają rezystorów podciągają- niż 1mA dla przekaz
nika 5V i 0,5mA dla
chęcam do dalszych prób  przede wszyst- cych. przekaz
nika 12-woltowego. Tymczasem prÄ…d
bazy będzie mniejszy i to nie tylko z powodu
dużej wartości R9. Przy takim połączeniu na-
A
leżało zastosować tranzystor Darlingtona,
np. BC617, który przy takich prądach ma
wzmocnienie powyżej 10000x.
Właściwie już tu doszliśmy do głównych
błędów w układzie. Kilku uczestników
stwierdziło, że wartość R9 jest za duża i na-
leży ją zmniejszyć. Tak byłoby, gdyby pro-
cesor był typu 90S2313, gdzie wydajność
wyjść w stanie wysokim jest duża i przekra-
cza 10mA. Pomysłodawca układu zapo-
mniał albo nie wiedział, że w procesorze
89C2051 spoczynkowa wydajność wyjść
w stanie wysokim jest znikoma  gwaranto-
wana wydajność prądowa wyjść procesora
89C2051 w stanie wysokim jest mała, rzędu
kilkudziesięciu mikroamperów. Tylko
w stanie niskim wyjścia mają dużą wydaj-
ność, ponad 20mA.
I właśnie tu tkwią najważniejsze błędy.
Mała wydajność wyjść w stanie wysokim po-
winna zapewnić prawidłowe działanie tran-
zystora T4 i brzęczyka ze względu na mały
Punktacja Szkoły Konstruktorów
pobór prądu. Ale tak mały prąd wyjściowy
Marcin Wiązania Busko Zdrój . . . . . . . . . . . 162 Robert Jaworowski Augustów . . . . . . . . . . . . 20 Tomasz Jadasch Kęty . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
W
J
J
procesora na pewno nie wystarczy do wyste-
Mariusz Chilmon Augustów. . . . . . . . . . . . . . 96 Jakub Kallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Sebastian Mankiewicz Poznań . . . . . . . . . . . 11
C
K
M
Dariusz Drelicharz Przemyśl . . . . . . . . . . . . . 92 Jacek Konieczny Poznań . . . . . . . . . . . . . . . 20 Marcin Piotrowski Białystok . . . . . . . . . . . . 11
D
K
P
rowania tranzystora T3 typu BC337. Tym
Michał Stach Kamionka Mała . . . . . . . . . . . . 86 Bartek Czerwiec Mogilno . . . . . . . . . . . . . . . 18 Andrzej Szymczak Środa Wlkp. . . . . . . . . . . 11
S
C
S
bardziej nie wystarczy do zaświecenia super-
Jarosław Tarnawa Godziszka . . . . . . . . . . . . . 54 Jakub Jagiełło Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . 18 Marcin Dyoniziak Brwinów . . . . . . . . . . . . . 10
T
J
D
Roman Biadalski Zielona Góra . . . . . . . . . . . 53 Michał Pasiecznik Zawiszów . . . . . . . . . . . . . 18 Bartek Stróżyński Kęty . . . . . . . . . . . . . . . . 10
B
P
S
jasnych diod LED D3, D4  przy prÄ…dzie kil-
Michał Koziak Sosnowiec . . . . . . . . . . . . . . 51 Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . 17 Mariusz Ciszewski Polanica Zdr. . . . . . . . . . . 9
K
K
C
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . 49 A
ukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Filip Karbowski Warszawa . . . . . . . . . . . . . . . 9 kudziesięciu mikroamperów będą praktycz-
C
C
K
Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . . . . . . . 44 Piotr Podczarski Redecz . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Paweł Knioła Lublewo . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
M
P
K
nie niewidoczne. Wartość rezystorów R2, R3
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . 41 Andrzej Sadowski Skarżysko-Kam. . . . . . . . . 16 Arkadiusz Kocowicz Czarny Las . . . . . . . . . . . 9
K
S
K
Piotr Romysz Koszalin . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Jakub Świegot Środa Wlkp. . . . . . . . . . . . . . 16 Witold Krzak Żywiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
R
K
nie ma znaczenia.
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . . . . . . . 37 Tomasz Gajda Wrząsawa . . . . . . . . . . . . . . . 15 Piotr Kuśmierczuk Gościno . . . . . . . . . . . . . . 9
R
G
K
I tu doszliśmy do błędu, który najbardziej
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska . . . . . 37 Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Kamil Urbanowicz Ełk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
W
J
U
Rafał Stępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Ryszard Milewicz Wrocław . . . . . . . . . . . . . . 15 Michał Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . . . . . 9
S
M
W
rzuca siÄ™ w oczy. Ewidentnym nieporozu-
Arkadiusz Zieliński Częstochowa . . . . . . . . . . 34 Emil Ulanowski Skierniewice . . . . . . . . . . . . 15 Piotr Wilk Suchedniów . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Z
U
W
mieniem jest dołączenie modułów lasero-
Dawid Lichosyt Gorenice . . . . . . . . . . . . . . . 30 Krzysztof Żmuda Chrzanów . . . . . . . . . . . . . . 15 Tomasz Badura Kędzierzyn . . . . . . . . . . . . . . 8
L
B
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Artur Filip Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Krzysztof Budnik Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . 8
K
F
B
wych wprost do wyjść procesora. Jak wiado-
Szymon Janek Lublin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Dawid Kozioł Elbląg . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Adam Czech Pszów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
J
K
C
mo, przy małych prądach dioda laserowa za-
Filip Rus Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Paweł Szwed Grodziec Śl. . . . . . . . . . . . . . . 14 Krzysztof Gedroyć Stanisławowo . . . . . . . . . . 8
R
S
G
Piotr Dereszowski Chrzanów . . . . . . . . . . . . . 24 Aleksander Drab Zdziechowice . . . . . . . . . . . 13 Rafał Kobylecki Czarnowo. . . . . . . . . . . . . . . 8
D
D
K
chowuje się jak zwykła dioda LED. Dopiero
Piotr Bechcicki Sochaczew . . . . . . . . . . . . . 23 Wojciech Macek Nowy Sącz . . . . . . . . . . . . 13 Przemysław Korpas Skierniewice . . . . . . . . . 8
B
M
K
Radosław Ciosk Trzebnica . . . . . . . . . . . . . . 22 Michał Gołębiewski Bydgoszcz . . . . . . . . . . . 12 Sławomir Orkisz Kuślin . . . . . . . . . . . . . . . . 8 przy prądach powyżej wartości progowej,
C
G
O
Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . . . . . . . 20 Zbigniew Meus Dąbrowa Szlach. . . . . . . . . . 12
C
M
wynoszącej kilkadziesiąt miliamperów,
Elektronika dla Wszystkich
37
Szkoła Konstruktorów
zachodzi zjawisko laserowe. Okazuje się na światło widzialne, ale też na niemodulo-
B
więc, że nie tylko w przedstawionym ukła- wane promieniowanie podczerwone. Przy
dzie dołączenie laserów jest błędne. Nawet rozsądnym napisaniu programu przebieg
włączenie laserów między plus zasilania oczęstotliwości 36kHz można wytworzyć za
a porty jest niedopuszczalne. W karcie kata- pomocÄ… procesora.
logowej procesora 89C2051 podane jest, że Poszczególni uczestnicy zgłosili jeszcze
przy zasilaniu +5V przy prądzie wyjściowym inne uwagi. Oto przykłady:
20mA napięcie na końcówce nie przekroczy - Jeżeli bowiem oświetli się garaż, to nawet
0,5V, czyli na obciążeniu pozostanie 4,5V. najjaśniejszych diod nie będzie w nim widać.
Dołączenie modułu laserowego wymaga na- Dlatego proponowałbym zastąpić je małymi
pięcia zasilającego około 3V. Można się żaróweczkami podświetlającymi odpowiedni
spodziewać, że przy takim obciążeniu rze- napis, wtedy oczywiście będzie niezbędne
czywisty prąd wyjściowy procesora będzie użycie tranzystorów z opornikami.
znacznie większy od 20mA i może wystar- - Sprawa kontaktronu. Z własnego doświad-
czyć do pracy lasera. Nie ma jednak co do te- czenia wiem, że tak podłączony będzie spra-
go pewności, a ponadto w karcie katalogowej wiał problemy. Efektem jego działania będzie
znajduje się ważna uwaga, odnosząca się do sporadyczne załączanie się światła. Wszystko
obciążenia wyjść w stanie niskim: Under ste- przez drgania styków, które będą wywoływać
ady state (non-transient) conditions, IOL niepożądane skutki. Oczywiście istnieją pro-
must be externally limited as follows: Maxi- gramowe sposoby wyeliminowania tego efek-
mum IOL per port pin: 20 mA, Maximum to- tu, ale po co  chodzić dłuższą drogą ? Wy-
tal IOL for all output pins: 80 mA. If IOL starczy wstawić kondensator ceramiczny
exceeds the test condition, VOL may exceed o wartości 100nF i będzie dobrze.
the related specification. Pins are not gua- - Jeśli zastosować przekaz
nik 5V, to warto
ranteed to sink current greater than the listed byłoby sterować nim za pośrednictwem tran-
test conditions. zystora PNP od strony plusa zasilania - po Nagrody-upominki za najlepsze odpowiedzi
Uwaga ta przekreśla także możliwość starcie na wyjściu procesora pojawia się stan otrzymują: Piotr Krzyżaniak - Rybnik, Rafał
 wyduszenia z wyjść procesora prądu wysoki (czyli przekaz
nik byłby wyłączony). Zięba - Kality, Paweł Konopacki - Gliwice.
znacznie większego niż 20mA. I na tę naj- Ta sama uwaga może dotyczyć też buzzera.
większą wadę układu słusznie zwróciła uwa- - Rezonator 11,059 MHz jest przysłowiową Zadanie 90
gę większość uczestników.  armatą na wróbla . Przy tak prostym ukła- Na rysunku B pokazany jest schemat układu
Za drugą poważną wadę większość ucze- dzie wystarczy 1MHz, a nawet ceramiczny nadesłany jako rozwiązanie jednego z po-
stników uznała wykorzystanie niemodulowa- 500kHz, przy czym dla tego ostatniego ko- przednich zadań Szkoły. Ma to być aktywny
nego promienia światła. Rzeczywiście, taki densatory C2 i C3 powinny mieć większą po- tor podczerwieni.
układ zostanie  oszukany przez jakiekol- jemność - o około 15pF. Jak zwykle pytanie brzmi:
wiek z
ródła światła. Umieszczenie fotorezy- - Jeśli fotorezystory są silnie oświetlone -
Co tu nie gra?
storów w rurkach poprawi sytuację, ale też żadna strzałka nie świeci się. Jeśli któraś Proszę omożliwie krótkie odpowiedzi. Czy
nie zagwarantuje poprawnej pracy systemu. wiązka laserowa zostanie przecięta - zapala idea jest błędna, czy tylko chodzi o drobną
Bardzo skutecznym rozwiązaniem byłoby się odpowiednia dioda LED. Brzęczyk włą- usterkę? Kartki, listy i e-maile oznaczcie dopi-
wykorzystanie odbiorników TFMS5360 lub cza się razem z każdym z LED-ów. (...) Układ skiem NieGra90 i nadeślijcie w terminie 45 dni
SFH506-36 reagujących na paczki impulsów o takim działaniu można zrobić bez stosowa- od ukazania się tego numeru EdW. Autorzy
o częstotliwości 36kHz. Taka impulsowa ba- nia żadnych układów scalonych, wystarczy najlepszych odpowiedzi otrzymają upominki.
riera podczerwieni byłaby odporna nie tylko jedynie kilka tranzystorów! Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
38
Przedwzmacniacz
P
r
z
e
d
w
z
m
a
c
n
i
a
c
z
Przedwzmacniacz
P
r
z
e
d
w
z
m
a
c
n
i
a
c
z
2132
2132
z regulacjÄ…
z
r
e
g
u
l
a
c
j
Ä…
z regulacjÄ…
z
r
e
g
u
l
a
c
j
Ä…
barwy dz
więku
b
a
r
w
y
d
z

w
i
Ä™
k
u
barwy dz
więku
b
a
r
w
y
d
z

w
i
Ä™
k
u
Układ może być wykorzystany do budowy wielu użytecznych kon-
strukcji, m.in. wzmacniacza mocy, kilkukanałowego miksera czy ze-
stawu nagłośnieniowego. Pomimo prostoty, dzięki zastosowaniu ni-
skoszumowego układu scalonego NE5532, moduł ma bardzo dobre
parametry szumowe (dynamika ponad 90dB) oraz bardzo małe znie-
kształcenia. Pracuje poprawnie w zakresie napięć zasilających 8...24V.
Moduł może też pełnić funkcję czterokanałowego miksera, czyli
sumatora sygnałów. Z powodzeniem może być wykorzystywany
w wersji stereofonicznej - wystarczy zastosować dwa moduły i sprzę-
żone, podwójne potencjometry. Opis w EdW 2/97.
Elektronika dla Wszystkich
40



Odbiornik
Odbiornik
2676
2676
nasłuchowy
nasłuchowy
FM/2m
FM/2m
Do czego to służy? wciąż trwają prace nad tym potrzebnym i - zawiera wzmacniacz p.cz., generator, drugi
Z napływającej korespondencji oraz z roz- przydatnym sposobem komunikowania się. mieszacz, detektor FM. LM386 to typowy
mów z Czytelnikami wynika, że budowa W dobie telefonii komórkowej GSM, która - wzmacniacz m.cz.), zaś 7805 - stabilizator
odbiorników na pasma amatorskie cieszy się o czym nie wszyscy wiedzą - właśnie  zapo- scalony 5V.
niesłabnącym zainteresowaniem. Szczególnie życzyła sobie zasadę pracy poprzez prze- Jedyny tranzystor BF245C stanowi
poszukiwane są opisy budowy urządzeń na mienniki (stacje bazowe), zapał krótkofalow- wzmacniacz sygnału generatora dla ewentu-
pasma UKF. Odbiornik na popularne pasmo ców do wykorzystywania komunikowania alnego syntezera czy programowanego mier-
2m może umożliwić przysłuchiwanie się łącz- się przez amatorskie przemienniki w pasmie nika częstotliwości. Jako filtry p.cz. zastoso-
nościom krótkofalowców, wysłuchanie lo- 2m jakby nieco zmalał, ale nadal warto po- wano typowe elementy piezoceramiczne, a
kalnych komunikatów OT PZK oraz poznać, słuchać, kto i o czym tam rozmawia. Jeżeli także obwody 7x7.
pracę przez amatorskie przemienniki FM. ktoś z Czytelników będzie chciał potem do- Jak łatwo zauważyć, sercem odbiornika
Czy można zatem zbudować prosty łączyć do grona rozmówców - nic nie stoi na jest układ pierwszej przemiany częstotliwo-
odbiornik na pasmo 2m z elementów dostęp- przeszkodzie, aby zdać egzamin i uzyskać ści w pierwszym układzie scalonym NE612,
nych na krajowym rynku? Okazuje się, że wymaganą licencję. Jak zdobyć niezbędne zawierającym przedwzmacniacz w.cz., mie-
układy MC3362 czy MC3361, na których by- wiadomości? Wystarczy np. wziąć udział w szacz i generator.
ły już konstruowane kity AVT, są coraz tru- Korespondencyjnym Kursie Krótkofalar- Układ ten był wielokrotnie stosowany w
dniejsze do zdobycia, ale są za to inne  kości , skim, organizowanym od początku tego roku innych kitach, jednak warto przypomnieć je-
dostępne nawet w sprzedaży internetowej. na łamach miesięcznika Świat Radio. go właściwości. Przede wszystkim charakte-
Poniżej zamieszczamy opis wykonania ryzuje się niskim współczynnikiem szumów,
właśnie takiego odbiornika. Jest on przezna- Jak to działa? niskim poborem prądu oraz wysoką częstotli-
czony dla tych, którzy nie mają możliwości Schemat blokowy odbiornika jest przedsta- wością pracy. Oto najważniejsze parametry
nabycia urządzenia fabrycznego, np. skanera, wiony na rysunku 1. Jest to klasyczna super- tych układów:
ale za to mają chęć własnoręcznie zbudować heterodyna z podwójną przemianą częstotli- - napięcie zasilania: 4,5...9V (typ. 6V),
odbiornik nasłuchowy FM/2m. wości, z zastosowaniem popularnych - także - typowy pobór prądu: 2,4mA,
Z zamieszczonego band planu pasma 2m w naszym kraju - układów scalonych: - minimalna częstotliwość pracy: 500MHz,
(bardzo przydatnego nie tylko dla początku- NE612, MC3361, LM386. - minimalna częstotliwość pracy wewnętrz-
jących nasłuchowców, ale także dla licencjo- Kompletny schemat ideowy odbiornika nego oscylatora: 200MHz,
nowanych krótkofalowców) wynika, że w prezentuje rysunek 2. - typowe wzmocnienie przemiany: 14dB
pasmie tym, oprócz modulacji częstotliwości Pierwszy układ scalony NE612 (Philips) (przy 50MHz),
(FM), mogą być stosowane także inne emi- to wzmacniacz w.cz., pierwszy mieszacz - minimalna impedancja wejściowa/wyjścio-
sje, w tym telegrafia (CW) oraz emisja jed- i generator (VFO). Nieco bardziej rozbudo- wa: 1,5k&!/1,5k&!.
nowstęgowa (SSB). wany drugi z układów - MC3361 (Motorola)
Czy jest zatem sens budować urządzenie Rys. 1 Schemat blokowy
tylko na jedną emisję? Przesłuchując dokła-
dniej pasmo widać, że króluje tutaj właśnie
FM. Czasem można napotkać stację pracują-
cą innym rodzajem emisji, ale jest to dość
sporadyczne i głównie przy okazji zawodów
krótkofalarskich. Najczęściej pracują tutaj
krótkofalowcy w lokalnych sieciach oraz po-
przez przemienniki UKF FM, służące do
zwiększania zasięgu prowadzonych łączno-
ści. W tym miejscu przydatne może być
przypomnienie kolejnej tablicy z wykazem
aktualnie pracujących przemienników FM.
Oczywiście komuś może udać się zlokalizo-
wać pracę innego przemiennika niż ten w
wykazie; będzie to świadczyć o tym, że
Elektronika dla Wszystkich
45
Z kolei układ MC3361 firmy Motorola jest (strojenie). Trzeba przypomnieć, że przy Pozostałe zewnętrzne elementy dołączone
kompletnym torem pośredniej częstotliwości ustawieniu suwaka w dolnym położeniu, dio- do koncówek tego układu wchodzą głównie
zawierającym mieszacz, oscylator, wzmac- da pojemnościowa ma największą pojem- w skład układu eliminacji szumu (SQ).
niacz p.cz., detektor FM, układ blokady szu- ność i generator wytwarza sygnał odpowia- Poziom blokady szumu zależy od usta-
mu, przedwzmacniacz m.cz. dajÄ…cy poczÄ…tkowi pasma 2m, zaÅ› przy usta- wienia potencjometru R17.
Podstawowe parametry układu MC3361 wieniu suwaka w górnym położeniu, dioda Nie wdając się w szczegółowe wyjaśnie-
- napięcie zasilania: 2...8V (typ. 4V), pojemnościowa ma najmniejszą pojemność i nia zasady pracy tego fragmentu odbiornika,
- typowy pobór prądu: 2,8mA, generator wytwarza sygnał odpowiadający aby nie zanudzić niektórych Czytelników,
- maksymalna częstotliwość pracy: 60MHz, końcowi pasma 2m. poprzestańmy na informacji, że na wyjściu
- typowa częstotliwość pracy: 10,7MHz, Sygnał wyjściowy z mieszacza 10,7MHz układu, a konkretnie na potencjometrze siły
- typowa impedancja wyjściowa: 450&!, (jako częstotliwość pośrednia, będąca różni- głosu, czyli R20, uzyskuje się sygnał małej
- czuÅ‚ość wejÅ›cia: 2,6µV. cÄ… czÄ™stotliwoÅ›ci doprowadzonej do wejÅ›cia czÄ™stotliwoÅ›ci. SygnaÅ‚ ten z suwaka poten-
Schemat aplikacyjny tego układu scalone- układu NE612 i częstotliwości generatora) cjometru jest z kolei wzmacniany we wzmac-
go, wyjaśniający jego strukturę wewnętrzną, jest skierowany za pośrednictwem obwodu niaczu końcowym z układem scalonym
jest przedstawiony na rysunku 3. F1 bezpośrednio do filtru piezoceramicznego LM386 i skierowany do gniazdka zasilające-
Wróćmy teraz do naszego schematu z ry- 10,7MHz. Z jego wyjścia odfiltrowany sy- go głośnik lub słuchawki. Układy te nie wy-
sunku 2. gnał p.cz. jest następnie podany na wzmac- magają omówienia.
Na wejściu odbiornika jest włączany po- niacz p.cz., który, wraz
jedynczy filtr L1C1 na pasmo 2m, dopaso- z detektorem FM, jest
wany do anteny oraz wejścia NE612 poprzez zrealizowany na wyżej
odczepy na obwodzie cewki. W skład gene- opisanym układzie
ratora przemiany częstotliwości wchodzą MC3361.
elementy zewnętrzne układu: kondensatory Rezonator kwarco-
dzielnika pojemnościowego C9, C10, C11, wy F4 wchodzi w skład
kondensator separujący C12 i oczywiście wewnętrznego genera-
cewka L2. Częstotliwość pracy generatora tora 10,24MHz.
wyznacza właśnie indukcyjność tej cewki, Filtr F3 to filtr piezo-
pojemność wypadkowa wszystkich wymie- ceramiczny trójkońców-
nionych kondensatorów oraz pojemność dio- kowy, sprzęgający tor II
dy pojemnościowej D1. Aby uzyskać po- częstotliwości pośre-
trzebny zakres przestrajania VFO 2MHz, dniej. Decyduje on o
wystarczy tutaj dioda BB105 (zielona krop- szerokości odbieranego
ka). Dolnemu zakresowi częstotliwości pracy pasma i powinien być
VFO, czyli 133,3MHz, odpowiada częstotli- wybierany pod tym ką-
wość wejściowa 144MHz, zaś górnej warto- tem. W egzemplarzu
ści VFO, czyli 135,3MHz, druga skrajna modelowym jest wsta-
wartość częstotliwości, a więc 146MHz. wiony pierwszy filtr
Dioda pojemnościowa jest sterowana na- właśnie na 450kHz. Filtr Rys. 3 Schemat aplikacyjny układu MC3361
pięciem z zakresu 0,7...5V za pośrednictwem L3 450kHz wchodzi w
potencjometru dołączonego do punktu  S skład detektora FM. Rys. 2 Schemat ideowy
Elektronika dla Wszystkich
46
Montaż i uruchomienie bardzo proste, bowiem wystarczy do punktu wzmocnienie stopnia końcowego m.cz., war-
Cały układ odbiornika zmontowano na płyt- VFO podłączyć miernik częstotliwości to wiedzieć, że istnieje jeszcze możliwość je-
ce drukowanej o wymiarach 80x55mm. Roz- i skontrolować częstotliwość wyjściową go zwiększenia poprzez zwarcie wyprowa-
mieszczenie elementów na płytce pokazano w dwóch skrajnych położeniach potencjome- dzeń 1 i 8 układu LM386 za pośrednictwem
na rysunku 4. tru dziesiÄ™cioobrotowego doÅ‚Ä…czonego do kondensatora elektrolitycznego 1...10µF.
Montaż i uruchomienie odbiornika jest ty- punktu S. Jeżeli stwierdzimy przesunięcie Wadą odbiornika jest stosunkowo duży
powe, jak każdego innego odbiornika FM na częstotliwości do dołu (wartość poniżej pobór prądu, powodujący grzanie się stabili-
pasmo 2m. 133MHz przy skręconym suwaku do masy) - zatora, a przez to konieczność zastosowania
Uruchomienie układu nie powinno nastrę- należy rozciągnąć cewkę lub zmniejszyć po- radiatora.
czać problemów przy starannym montażu jemność. Jeżeli sytuacja będzie odwrotna Ciąg dalszy na stronie 49.
oraz użyciu sprawdzonych i sprawnych ele- (zakres pracy VFO zaczyna się powyżej
mentów. Nawet przy wykorzystaniu wzorów 135MHz) - należy ścisnąć zwoje lub zwięk-
czy nomogramów zamieszczonych w po- szyć wartość pojemności.
przednich numerach EdW niezbędnym przy- Wkońcowym etapie, mając do dyspozy-
Wykaz elementów
rządem jest jednak częstościomierz lub cji generator sygnałowy, można podregulo-
Rezystory
GDO, dzięki którym można będzie szybko wać czułość odbiornika, czyli skorygować
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22&!
zestroić obwód generatora oraz obwód wej- ustawienia C1 oraz rdzeni w filtrach na naj-
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,5k&!
ściowy. W razie ich braku zestrojenie będzie większy sygnał wyjściowy w całym zakresie
R3, R5, R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
wymagało więcej cierpliwości i pracy; do pasma. Jeżeli stwierdzimy niewystarczające
R4, R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,2k&!
strojenia można wówczas wykorzystać
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!/A (dziesięcioobrotowy)
sygnał silnej stacji lokalnej pracującej
R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .390&!
w interesującym nas paśmie (np. lokalny
R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
przemiennik). R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k&!
R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560k&!
Choć dane nawojowe cewek L1 i L2 są
R13, R19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5,6k&!
podane w spisie elementów, to jednak w
R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56k&!
praktyce ich odwzorowanie jest dość kry-
R15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560&!
tyczne. Zmiana ich geometrii powoduje prze-
R16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
strajanie odbiornika w innym zakresie niż pa-
R17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!/A
smo amatorskie.
R18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47&!
Jest to także zaletą, bowiem można do-
R20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!/B
stroić się do pasma satelitarnego czy profe-
R21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10&!
sjonalnego, gdzie pracują inne służby.
Kondensatory
Dostrojenie do pasma 2m jest możliwe
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15pF
tylko metodą prób i błędów poprzez rozcią-
C2, C23, C24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1nF
ganie czy ściskanie zwojów nawiniętych na
C3, C5, C7, C13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10nF
średnicy wiertła.
C4, C6, C15, C16, C19, C20, C22, C26, C28, C30 100nF
W przypadku trudności z nabyciem filtru C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2pF
F1-405, można użyć innego filtru p.cz. C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8,2pF
C10, C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10pF
10,7MHz, np. typu 216, ale trzeba w miejsce
C12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5,6pF
Cx wstawić kondensator rzędu 100pF (405
C14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2µF/16V
już ma wewnątrz potrzebny do rezonansu
C17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47pF
kondensator). Zamiast obwodu L3 można
C18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120pF
spróbować użyć połówki filtru trójkońców-
C21, C29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
kowego 450kHz. W urządzeniu modelowym Rys. 4 Schemat montażowy
C25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22nF
użyto cewki L3 w postaci filtru p.cz. 7x7
C27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/16V
455kHz typu 120 (filtr ten wymaga głębsze- Rys. 5 Przykładowy sposób wykona-
Półprzewodniki
go wkręcenia rdzenia). Może zajść koniecz- nia anteny 2m
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BF245C
ność doboru wartości rezystora R14, który
US1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .NE612 (NE602)
służy do zmniejszenia dobroci obwodu rezo-
US2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .MC3361
nansowego, a tym samym linearyzacji
US3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM386
i zmniejszenia stromości charakterystyki de-
US4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805
modulatora FM. D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BB909 (BB105)
D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
W przypadku braku obwodu 120 problem
Pozostałe
może stanowić znalezienie takiego innego
F1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216 (405)
filtru, którego wyprowadzenia uzwojenia
F2 . . . . . .10,7MHz (piezoceramiczny trójkońcówkowy)
wtórnego byłyby zgodne z zaprojektowanym
F3 . . . . . . .450kHz (piezoceramiczny trójkońcówkowy)
drukiem.
F4 . . . . . . . . . . . . . .10,240MHz (rezonator kwarcowy)
Na początek strojenia obwód można po-
L1 . . . . . . . . . . . . .6 zwojów CuAg1 na średnicy 6mm
minąć, podłączając sygnał z anteny na wej-
L2 . . . . . . . . . . . . . .4 zwoje CuAg1 na średnicy 4mm
ście układu scalonego US1 przez kondensa-
L3 . . . . . . . . . . . . . . . . .120 (6x6) lub dobrany dławik
tor C2. Należy się przy tym liczyć z odbio-
GA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8&!/0,5W
rem stacji na częstotliwościach lustrzanych.
Częścią układu najbardziej wrażliwą na
Płytka drukowana jest dostępna
zmiany pojemności i indukcyjności jest ge-
w sieci handlowej AVT jako kit szkolny AVT-2676.
nerator. Sprawdzenie pracy generatora jest
Elektronika dla Wszystkich
47


Elektroniczna
Elektroniczna
klepsydra
klepsydra
Do czego to służy? najniższy rząd diod zielonych itd., aż do całko- Dioda D21 chroni układ przed odwrotnym
W EdW 1/03 został przedstawiony układ witego przesypania ,,piasku  . Gdy cały ,,pia- podłączeniem napięcia zasilającego.
elektronicznej klepsydry. Prezentowany sek zostanie przesypany, pojawia się sygnał
przeze mnie układ jest również elektroniczną dz
więkowy sygnalizujący, iż czas się skoń- Montaż i uruchomienie
klepsydrą, z tą różnicą, że bardziej przypomi- czył. Należy tutaj wspomnieć, że sygnał ten Układ został wykonany na dwóch płytkach
na kształtem prawdziwą klepsydrę. Układ będzie trwał do momentu pojawienia się stanu (rysunki 2 i 3) i złożony w tzw. kanapkę.
może służyć do odmierzania czasu w zakre- wysokiego na wyjściu Q5, czyli do momentu Najpierw lutujemy elementy leżące najniżej:
sie od jednej do kilkudziesięciu minut. Może wyzerowania obu układów, lub do ponownego zwory, rezystory, tranzystory itd. Diody moż-
również pełnić funkcję ozdobną. wciśnięcia przycisku S1. Może to trwać kilka na wlutować pojedynczo lub najpierw cztery
W klasycznej klepsydrze piasek przesy- lub kilkanaście minut, czas ten będzie zależny po najdalszych rogach. Następnie wkładamy
puje się z góry na dół, podobna zasada jest od ustawienia potencjometrem P1. Brzęczyka wpłytkę pozostałe diody, odwracamy ją i kła-
i tutaj  najpierw świecą wszystkie górne piezo i rezystora R19 można nie montować.
diody LED, potem gaśnie pierwszy górny Rys. 1 Schemat ideowy
rząd diod czerwonych, a zaświeca się najniż-
szy rząd diod zielonych itd. aż do całkowite-
go zgaśnięcia diod czerwonych i zapalenia
wszystkich diod zielonych.
Układ prezentuje się bardzo atrakcyjnie,
zwłaszcza gdy jest ciemno.
Jak to działa?
Schemat został przedstawiony na rysunku 1.
Zasada działania układu jest w sumie prosta.
Zostały wykorzystane dwa popularne układy
scalone CMOS 4541 oraz 4017. Pierwsza ko-
stka pracuje w układzie generatora, na wyjściu
nóżki 8 pojawia się przebieg prostokątny.
Częstotliwość tego przebiegu zależy od ele-
mentów P1,C3 oraz od stopnia podziału dziel-
nika czasu. Nóżki A,B dołączone są do dodat-
niego napięcia zasilającego, co daje podział
przez 65536. Układ ten został szczegółowo
opisany w EdW 8/2002 w odcinku Oślej łączki.
Przebieg prostokątny z nóżki 8 U2 poda-
wany jest na wejście zegarowe układu U1.
Na wyjściach Q0-Q4 pojawia się stan wyso-
ki, który za pomocą rezystorów R9-R16 ste-
ruje tranzystorami Q1-Q8. Tranzystory te
sterujÄ… diodami LED. Rezystory R1-R8 ogra-
niczajÄ… prÄ…d diod LED.
Po włączeniu napięcia zasilającego przyci-
skiem S1 należy wyzerować oba układy, wte-
dy wszystkie czerwone diody LED
powinny świecić, następnie gaśnie pierwszy
górny rząd diod czerwonych, a zapala się
Elektronika dla Wszystkich
48
dziemy na równej powierzchni, lutując po jed- sce na płytkach. Na dolnej płytce należy je- Klepsydrę najlepiej zasilać z zasilacza
nej nóżce każdej diody. Potem wyrównujemy szcze połączyć punkty X,Y za pomocą krót- wtyczkowego 12V o wydajności prądowej
wszystkie diody i lutujemy pozostałe nóżki. kiego przewodu. Jeśli punkty te nie zostaną 100mA lub z dwóch 4,5V baterii płaskich
Do złączenia obu płytek został wykorzy- połączone, wówczas układ również będzie połączonych szeregowo. Typowa bateria
stany goldpin rzędowy o jedenastu nóżkach, działał, z tą różnicą, że po przesypaniu ,,pia- 9V raczej się nie nadaje, ponieważ układ po-
przy czym goldpin męski należy przylutować sku nastąpi zatrzymanie pracy klepsydry. biera około 32mA prądu, taka bateria wystar-
od strony miedzi. Może być z tym trochę pro- Wynika to z tego, iż podany został stan wy- czyłaby tylko na kilka godzin pracy.
blemu. Dlatego należy obniżyć (przesunąć) soki z wyjścia Q5 U1 na wejście MR U2. Przyjemnej zabawy życzy
plastikowy fragment goldpina za pomocą ja- Po zmontowaniu ze sprawnych elementów
kiegoś wąskiego przedmiotu. Złącze takie i podłączeniu zasilania układ powinien działać Krzysztof Kraska
jest dość trwałe, jednak można dodatkowo od razu. Potencjometrem P1 ustawiamy po-
wzmocnić obie płytki przez skręcenie śrubą trzebny czas działania (przesypywania piasku).
Wykaz elementów
M3, do tego celu zostało przewidziane miej-
Rezystory
R1-R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560&!
Rys. 2 Schemat montażowy Rys. 3 Schemat montażowy
R9-R16,R18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
R17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
R19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220&!
P1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&! helitrim
Kondensatory
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
Półprzewodniki
D1-D10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED 5mm zielona
D11-D20 . . . . . . . . . . . . . . . .LED 5mm czerwona
D21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001
Q1-Q8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC547
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4017
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4541
Pozostałe
S1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .µswitch
Y1 . . . . . . . . . . . . . . . . .piezo z gen. 12V do druku
Listwa goldpin x 11
Gniazga goldpin x 11
BAND PLAN 144 - 146MHz
CiÄ…g dalszy ze strony 47.
Maksymalna
Częstotliwość szerokość Mod Sposób
[MHz] pasma (-6dB) wykorzystania
Może przy tym okazać się niezadowalająca stabilizacja
144,000
napięcia +5V zasilającego m.in. obwód strojenia. Przy
144,035 500Hz Telegrafia (a) Wyłącznie EME
zmianach napięcia zasilającego +12V mogą być odczu- 144,035 144,050 Telegraficzna wywoławcza
144,135 500Hz Telegrafia (a) 144,100 Losowa (random) MS (m)
walne zmiany częstotliwość odbioru. Być może sytuację
144,135 Telegrafia, 144,138 Centrum aktywności PSK31
poprawiłoby zastosowanie oddzielnego obwodu stabili- 500Hz MGM 144,140-144,150 Aktywność telegraficzna
144,150 FAI i EME
zacji napięcia zasilającego układ strojenia. Warto dodać,
144,150 Telegrafia,
że zastosowany separator heterodyny na tranzystorze T1 144,165 2700Hz SSB, MGM 144,150-144,160 Aktywność SSB FAI i EME
144,165 Telegrafia,
może dawać sygnał niewystarczający do bezpośrednie-
144,360 2700Hz SSB 144,195-144,205 Losowa (random)MS SSB (m)
go wysterowania wszystkich typów preskalerów (może
144,360 Telegrafia, Wywoławcza losowa (random)
144,399 2700Hz SSB, MGM 144,370 FSK441 (m)
zajść konieczność dobudowania prostego przedwzmac-
144,400 Telegrafia, Wyłącznie radiolatarnie
niacza w.cz.).
144,490 500Hz MGM (bikony)
144,500 144,500 Wywoławcza SSTV
Na koniec trzeba przypomnieć o zastosowaniu obu-
144,525 Odpowiedz
SSB na ATV
dowy oraz dobrej antenie, najlepiej zewnętrznej. Jako
144,600 Wywoławcza RTTY (n)
20kHz Wszystkie 144,630-144,660 Transpondery liniowe - wyjście
obudowę można wykorzystać dowolne dostępne pudeł-
mody (f) 144,660-144,690 Transpondery liniowe - wejście
ko metalowe. W każdym razie na płycie czołowej nale-
144,700 Wywoławcza FAX
144,794 144,750 Wywoławcza na ATV
ży umieścić potencjometry (R6 - strojenie, R20 - siła
144,794
głosu i ew. R17 - blokada szumu), zaś na tylnej ściance
144,990 12kHz MGM (h) 144,800 APRS
144,994 Wyłącznie wejście
gniazda: antenowe (najlepiej UC1 lub odpowiednik), za-
145,194 12kHz FM przemienników (c)
silania, głośnikowe.
145,194
145,206 12kHz FM Komunikacja kosmiczna (p)
Dla Czytelników stykających się pierwszy raz
145,206 145,300 Lokalne RTTY
z konstrukcjami krótkofalarskimi podajemy na rysun- 145,5935 12kHz FM 145,500 Wywoławcza (mobile)
145,594 Wyłącznie wyjścia
ku 5 przykładowy sposób wykonania anteny 2m. Jest
145,7935 12kHz FM przemienników (c, d)
to najprostsza antena GP, zasilana kablem koncentrycz-
145,794
145,806 12kHz FM Komunikacja kosmiczna (p)
nym 50&!.
145,806 Wszystkie
146,000 12kHz mody (e) Wyłącznie satelitarna
Andrzej Janeczek
Elektronika dla Wszystkich
49



Klawiatura do mikrokontrolera,
Klawiatura do mikrokontrolera,
czyli osiem przycisków w jednym
czyli osiem przycisków w jednym
2673
2673
Do czego to służy? sterowania, przeznaczony do współpracy gdyż obwód opóz
niajÄ…cy R4C2 nie pozwoli
Gdy budujemy system mikroprocesorowy, z mikrokontrolerem. KolejnÄ… zaletÄ… jest wyj- na uruchomienie generatora z bramkÄ…
który w założeniach ma być obsługiwany ście typu otwarty kolektor. U2A, zanim drgania te nie ustąpią. Gdy już
przez człowieka, do przekazywania mu infor- tak się stanie, generator ten zaczyna praco-
macji zwykle używamy klawiatur. Są to kla- Jak to działa? wać, wytwarzając przebieg prostokątny o czę-
wiatury dołączone wprost do wyprowadzeń Schemat ideowy przedstawiony jest na ry- stotliwości ok. 1kHz. Wraz z wystąpieniem
mikroprocesora i masy lub plusa zasilania lub sunku 1. Jak widać, całość zrealizowałem pierwszego zbocza narastającego stan wysoki
też matrycowe. W obu przypadkach zajmują z użyciem dwóch prostych układów CMOS zniknie z wyjścia Q0 U1, bramka U2B otwo-
one niemało wyprowadzeń układu, co często i garstki elementów. W stanie spoczynku rzy bramkę U2C i na wyjściu układu (kolek-
jest poważnym problemem. Zwłaszcza wszystkie przyciski są rozwarte, U1 jest wy- tor T1) pojawi się zanegowany przebieg
w 89C2051, 90S2313 lub miniaturowych zerowany i na jego wyjściu Q0 występuje z nóżki 3 U2  za stan wysoki uznaję tu stan
AVR-ach (np. 90S2343, 90S1200). Niekiedy stan wysoki. Tranzystor T2 jest zatkany a ge- zatkania T1, wszak jego kolektor będzie za-
brakuje nam wyprowadzeń. Prezentowany nerator z bramką U2A nie pracuje. Na nóżce wsze podciągnięty do plusa zasilania stero-
układ rozwiązuje powyższe problemy, gdy 11 U2 jest stan niski i T1 jest zatkany. Wci- wanego układu mikroprocesorowego.
potrzebna jest klawiatura o ośmiu lub mniej śnięcie któregokolwiek z przycisków spowo- Przyjmijmy na początek następującą umo-
przyciskach. Do jego połączenia z proceso- duje podanie stanu niskiego na wejście RST wę: słowem impuls będę określał połowę
rem wystarczy jedno wyprowadzenie. Układ układu U1 oraz otwarcie T2. Drgania wystę- okresu generatora, czyli występowanie tam
na swoim wyjściu wytwarza przebieg prosto- pujące na początku nie będą przeszkadzać,
kątny niosący informację o numerze wciśnię- Rys. 1 Schemat ideowy
tego przycisku. Jest on Å‚atwy do zdekodowa-
nia za pomocÄ… dowolnego procesora. Ogrom-
ną zaletą układu jest jego bardzo niska cena
oraz to, że w spoczynku w ogóle nie pobiera
prÄ…du, z wyjÄ…tkiem liczonych w nanoampe-
rach prądów polaryzacji wejść CMOS i róż-
nych prądów upływu. Pomiar tego prądu za
pomocÄ… mikroamperomierza cyfrowego
o rozdzielczoÅ›ci 1µA nie spowodowaÅ‚ jakiej-
kolwiek reakcji miernika, nawet na tej naj-
mniej znaczącej pozycji  a więc prąd pobie-
rany w spoczynku jest dużo mniejszy od
1µA! Pobór w trakcie pracy wynosi ok.
650µA i może być zmniejszony, jeÅ›li zajdzie
taka potrzeba poprzez zwiększenie wartości
rezystorów R2,R3 i R6, które są w modelu
stosunkowo małe. Cechy te pozwalają na za-
silanie bateryjne. I tu ujawnia siÄ™ kolejne za-
stosowanie opisywanego modułu  dodając
jakikolwiek generator częstotliwości nośnej
(choćby na 4047 lub 555 CMOS), możemy
zbudować taniutki i prosty pilot zdalnego
Elektronika dla Wszystkich
50
stanu wysokiego lub niskiego. Nie chodzi do sytuacji, w której analizowana seria prze-
jednak o połowę czasu, gdyż przebieg wytwa- rwana byłaby w połowie przez puszczenie
rzany przez prościutki generator na U2A wca- przycisku  dotyczy to zwłaszcza szybkich
le nie ma wypełnienia 50%, ale to nic nie styków popularnych microswitchów.
przeszkadza. Tak więc 1 okres ma 2 impulsy, Przykładową, wypróbowaną w praktyce na
1,5 okresu to 3 impulsy itd.. Załóżmy przy- 2051, procedurę realizującą powyższe założe-
kładowo, że wciśnięto przycisk S3 oznaczony nia w języku C przedstawia Listing 1. Funk-
numerem 2. Pierwsze narastajÄ…ce zbocze cja Wait_for_long, jak sama nazwa wskazuje,
przebiegu generatora U2A spowoduje poja- czeka na długi impuls. Zwraca 0, gdy był to
wienie się stanu wysokiego na Q1 U2 oraz  dobry impuls, czyli taki, po którym wciąż
natychmiastowe wystąpienie na wyjściu sta- nadchodzą krótkie impulsy; zwraca 1, jeśli im-
nu niskiego. Po wygenerowaniu 2 impulsów puls ten trwa zbyt długo  jest wynikiem pu-
stan wysoki przejdzie na wyjście Q2, po 4 im- szczenia przycisku. Za argument przyjmuje
pulsach pojawi siÄ™ na Q3. Po wytworzeniu wskaz
nik do zmiennej w której umieszcza
piątego impulsu układ zacznie generować wynik, czyli liczbę krótkich impulsów jakie
szósty, ale po jego zakończeniu stan wysoki wystąpiły od momentu wywołania tej funkcji
pojawi się na wyjściu Q4, do którego dołą- do najbliższego długiego impulsu. W funkcji
czony jest zwarty przycisk S3. Spowoduje to main jest przykład wykorzystania: pierwsze
natychmiastowe wyzerowanie U1 i zamknię- wywołanie Wait_for_long służy zignorowaniu
cie bramki U2C. Na wyjściu układu pojawi pierwszej serii, po drugiej w zmiennej numer
się stan wysoki (zatkany T1) na czas trwania jest numer wciśniętego przycisku (0...7). Po
1 okresu, czyli kolejnych 2 impulsów. Ponie- wykorzystaniu tej wartości do określonego ce-
waż podczas generowania impulsu numer 6 lu program czeka aż zwróci ona 1  tym sa-
(jak i każdego parzystego) na wyjściu rów- mym czeka na puszczenie przycisku. Zauważ-
nież był stan wysoki, to w rezultacie po wy- cie, jak uniwersalna jest ta funkcja i ile infor-
stąpieniu 5 impulsów pojawi się tam długi macji można z niej uzyskać. Oczywiście to
stan wysoki o czasie trwania 3 kolejnych im- tylko przykład i kto chce może napisać swoją
pulsów (szósty impuls zleje się z dwoma na- własną na dowolny procesor. Moja napisana
stępnymi). Dalsze trzymanie S3 znów spowo- jest dla procesora  51 z kwarcem 11,059MHz.
duje wystąpienie 5 krótkich impulsów i jed- Przerobienie jej na inny typ (np. AVR) spro-
nego długiego itd. Puszczenie przycisku na- wadza się do zmiany realizacji opóz
nienia
tychmiast resetuje U1 i po chwili wyłącza ge- (Delay) zależnie od konkretnego typu i zega-
nerator. Jeśli ktoś, zamiast S3, wciśnie np. S4 ra. Opóz
nienie to powinno być kilkana-
(numer 3), to układ wytworzy przebieg, ście...kilkadziesiąt razy krótsze od czasu trwa-
w którym pomiędzy dwoma impulsami długi- nia krótkiego impulsu, który dla wartości ele-
mi będzie 7 krótkich (o 1 okres więcej  to mentów jak na schemacie jest rzędu
oczywiste), z których każdy trwa ok. 3 razy 500µs (podkreÅ›lam  rzÄ™du). Oprócz tego na-
krócej niż długi. Dla przycisku numer 1 będą leży wtedy dobrać liczby określające długość
to 3 krótkie impulsy, a dla numer 0  tylko 1. określające minimalną długość impulsu dłu-
Mam nadzieję, że dostrzegacie już ogólną za- giego i za długiego (u mnie są to 40 i 80).
leżność: po wciśnięciu przycisku numer
N (0...7) układ generuje przebieg,
w którym pomiędzy dwoma długimi im-
pulsami jest 2N+1 krótkich. Pomocą będzie
rysunek 2, na którym przedstawiłem przebie-
gi na wyjściu układu po wciśnięciu kilku wy-
branych przycisków na tle przebiegu z nóżki
3 U2. Strzałki pokazują momenty, w których
resetowany jest U1. Przebiegi takie są łatwe Rys. 2 Przebiegi wyjściowe
do zdekodowania przez mikroprocesor  aby
otrzymać numer przycisku, wystarczy poli-
czyć, ile krótkich impulsów występuje po- Montaż i uruchomienie
między dwoma długimi, odjąć 1 i podzielić Schemat montażowy przedstawiony został
przez 2. Ze względu na to, że w układzie wy- na rysunku 3. Montaż jest typowy i nie wy-
stępuje prościutki generator z jedną bramką, maga komentarza. Zaczynamy od zworek
dobrze jest do dekodowania brać nie pierw- a kończymy na tranzystorach i układach
szą, ale drugą lub trzecią serię impulsów  scalonych (warto zastosować podstawki).
w pierwszej mogą występować impulsy Miejsca do podłączenia przycisków oznaczo-
o mniej jednolitych czasach niż w kolejnych no ich numerami, pod jakimi będą dekodowa-
seriach. Warto też sprawdzić, czy po długim ne w programie. Po zmontowaniu ze spraw-
impulsie kończącym analizowaną serię wy- nych elementów układ od razu działa popraw-
stępuje kolejny krótki impuls, rozpoczynają- nie. Do jego sprawdzenia przyda się jakikol-
cy serię następną. Zapobiegnie to błędom wy- wiek analizator stanów logicznych. W moim
stępującym podczas ekstremalnie krótkich przypadku był to najzwyklejszy tranzystor
naciśnięć przycisków, kiedy to mogłoby dojść NPN podłączony do portu drukarkowego
Elektronika dla Wszystkich
51
REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA
i darmowy programik ściągnięty z sieci. Listing 1. Funkcja dekodująca
Przebiegi na wyjściu powinny być takie jak
#include
na rysunku 2. Oprócz programu z listingu 1
#define in P3_2
na stronie EdW (w dziale FTP) znajdziecie
prosty program (z
ródło i *.bin), który wy-
unsigned char Wait_for_long(unsigned char* num)
świetla numer wciśniętego przycisku na wy- {
_bit last;
świetlaczu LCD (interfejs HD44780). Może
_data unsigned char licznik,stan,i;
on służyć do przetestowania układu. Jednak ze
*num=0;
względu na duży rozrzut progów przełączania
stan=0;
bramek w różnych egzemplarzach kostek 4093
licznik=0;
in=1;
może się zdarzyć, że choć układ będzie wytwa-
last=in;
rzał przebiegi o prawidłowym kształcie oraz
while(1)
{
wartości elementów będą takie jak na rysunku
i=1;
1, to czasy impulsów będą się bardzo różniły od
while(i--); // DELAY
tych w modelu. Na wyświetlaczu będzie się licznik++;
if(licznik>40)
wtedy notorycznie pojawiał napis Error!!!! lub
stan=1;
jakieś  głupoty . Sporadyczne pojawianie się if(licznik>80)
return 1; // zły długi
tego napisu nie świadczy o błędzie w układzie,
lecz o wystąpieniu przekłamań, które w rzeczy-
in=1;
if(in!=last)
wistym świecie się zdarzają. Chodzi o to, aby
{
właściwie na nie zareagować i nie uznać błęd-
if(stan)
return 0; // dobry długi
nej transmisji za właściwą. Najprościej jest ją
else
po prostu zignorować. Jeżeli jednak napis ten
{
pojawia się często, to należy zmierzyć czasy last=in;
licznik=0;
analizatorem i zmienić liczby 40 i 80 w funkcji
(*num)++;
Wait_for_long na odpowiednie. Jeśli zaś chodzi
}
}
o samą stabilność tego generatora, to choć
}
jest ona słaba, tutaj w zupełności wystarczy.
}
// Przykład wykorzystania tej funkcji
Rys. 3 Schemat montażowy
main()
{
_data unsigned char numer,err;
while(1)
{
in=1;
while(in); // czeka na poczatek
while(!in); // ignorujemy pierwszy impuls
err=Wait_for_long(&numer); // ignorujemy ten numer
err=Wait_for_long(&numer); // ważny numer
// wykorzystanie zmiennej numer
// + prosta ochrona przed błędami
if(!err && numer<16)
{
numer--; // -1
Wykaz elementów numer>>=1; // numer=numer/2
Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
// .... tu wykorzystujemy zmiennÄ… numer
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
}
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220k&! else
{
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22k&!
// reakcja na błąd
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470k&!
}
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M&!
// czeka na puszczenie przycisku
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
while(!Wait_for_long(&numer));
Kondensatory:
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
:
}
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10nF MKT
}
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220nF MKT
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
Półprzewodniki:
P
ó
Å‚
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
:
Częstotliwość musiałaby się rozjechać dwu- ście ponad 2-krotnie dłuższego od krótkich.
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4017
krotnie, żeby wystąpiły błędy, a do tego w ty- Uniezależni to nas od rozrzutów i innych nie-
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4093
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548B
powych warunkach pracy nie dojdzie. Jest ona stabilności  wszystko w rękach programi-
T2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC558B
natomiast mocno zależna od napięcia zasila- stów. Wszystkie stałe czasowe można dobrać
Inne:
nia  wspomniane liczby trzeba dobrać przy wedle uznania. Gotowy moduł wstawiamy do
S1-S8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Przyciski zwierne, typ zależny od konkretnego zastosowania takim napięciu, przy jakim układ ma praco- urządzenia z mikrokontrolerem, gdzie brakuje
(nie wchodzą w skład kitu AVT).
wać docelowo. Ostatecznie można napisać nam wyprowadzeń i problem mamy z głowy.
ulepszoną, bardziej uniwersalną funkcję, która Interesująco wygląda możliwość dołączenia
nie będzie miała tych liczb wpisanych  na do naszej klawiaturki generatora (np. 36kHz)
Komplet podzespołów z płytką
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
sztywno . Będzie mierzyć krótkie impulsy i budowa prostego pilota IRED.
jest dostępny w sieci handlowej AVT
j
e
s
t
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
i czekać na wystąpienie długiego impulsu Arkadiusz Antoniak
jako kit szkolny AVT-2673
j
a
k
o
k
i
t
s
z
k
o
l
n
y
A
V
T
2
6
7
3
o nie ściśle określonym czasie, ale rzeczywi- [e-mail]
Elektronika dla Wszystkich
52
Forum Czytelników
F
o
r
u
m
C
z
y
t
e
l
n
i
k
ó
w
Forum Czytelników
F
o
r
u
m
C
z
y
t
e
l
n
i
k
ó
w
Odblaskowo-migajÄ…cy
Odblaskowo-migajÄ…cy
sygnalizator pieszego
sygnalizator pieszego
Zaprezentowany poniżej układ sprawia, iż ale także dla kierowców, którzy odpowiednio Opis układu
pieszy staje się lepiej widoczny na drodze. wcześnie mogą zareagować na widok idącej Schemat ideowy przedstawiony został na ry-
Jakie to ma znaczenie, chyba nie trzeba niko- osoby. Inspiracją tego rozwiązania elektro- sunku 1. Jak widać, układ jest bardzo prosty,
go przekonywać. Bezpieczne poruszanie się nicznego był schemat  A
ańcucha świetlne- składa się z dwóch tranzystorów BD139, pię-
po zmroku jest istotne nie tylko dla pieszych, go z EdW 1/2002. ciu rezystorów, jedenastu diod LED czerwo-
nych i jednej diody migającej. Całość zasilana
jest z dwóch baterii 1,5V. Dioda migająca D1
pracuje jako generator taktujÄ…cy tranzystor
Wykaz elementów
T1. Wartości rezystorów R1, R2 można znacz-
R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100&!
nie zmniejszyć, a w roli T1, T2 zastosować
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
dowolne tranzystory małej mocy, np. BC548.
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k&!
Montaż i uruchomienie
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
Urządzenie składa się z taśmy nośnej (rysu-
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED czerwona migajÄ…ca
nek 2), obszytej materiałem odblaskowym,
D2-D12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED czerwona
Rys. 2 do której przymocowane zostały dwa rowero-
T1,T2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BD139
we elementy odblaskowe. Wmontowano
Rys. 1 Schemat ideowy w nie czerwone diody LED. W jednym z nich
znajduje siÄ™ 5 diod oraz dioda migajÄ…ca,
w drugim 6 diod. OpaskÄ™, zamykanÄ…  rze-
pem , zakłada się na prawe ramię, dzięki cze-
mu jeden element migający (i jednocześnie
odblaskowy) jest widoczny z przodu piesze-
go, drugi z tyłu. Całość zapewnia doskonałą
widoczność zarówno czynną, jak i bierną
(w przypadku uszkodzenia elektroniki lub
rozładowania baterii). Po wykonaniu prototy-
pu uznałem, że najlepszym rozwiązaniem po-
jemnika na baterie byłby pojemnik miękki
wykonany z odpornego na wodę materiału.
Andrzej Szulda
Elektronika dla Wszystkich
54
Forum Czytelników
Rowerowe
R
o
w
e
r
o
w
e
Rowerowe
R
o
w
e
r
o
w
e
impulsowe
i
m
p
u
l
s
o
w
e
impulsowe
i
m
p
u
l
s
o
w
e
światło
Å›
w
i
a
t
Å‚
o
światło
Å›
w
i
a
t
Å‚
o
postojowe
p
o
s
t
o
j
o
w
e
postojowe
p
o
s
t
o
j
o
w
e
Dalekie wyprawy rowerowe mają w sobie Opis układu ją się kondensatory C2 i C3, dlatego tranzy-
coś niezwykłego - wciągają. Podróżuje się Na schemacie zamieszczonym na rysunku 1 stor T4 przestaje przewodzić. W jego ślady
wróżnych warunkach, stąd też ich amatorzy - dla wygody Czytelnika  przedstawiony zo- podąża tranzystor T5. Zapoczątkowany zo-
często wyposażają swoje wehikuły w naj- stał projekt całej, kompletnej lampki z ogra- staje proces ładowania kondensatora C2 od
przeróżniejsze gadżety, w tym w zestawy nicznikami prądu i napięcia, diodami LED nowa. I tak cały cykl się powtarza. Trwa to
oświetleniowe. (opisanymi we wcześniejszych artykułach) do czasu, gdy napięcie w instalacji rowero-
W EdW 4/2001 opisałem układ pozwala- oraz ujętą w ramkę częścią, której poświęco- wej nie wzrośnie do odpowiedniej wartości
jący zastąpić żarówkę w lampce tylnej, wy- no ten tekst. i przepływ prądu przez kanał tranzystora
stępującej w tradycyjnej instalacji zasilanej Gdy rower się nie porusza, w instalacji JFET ustanie. Wiemy, że tak się stanie po
z dynama bardziej ekonomiczną diodą elek- oświetleniowej zasilanej z dynama napięcie przekroczeniu pewnego napięcia zwanego
troluminescencyjną. Wtedy uzasadniałem też jest równe zeru, w układzie przewodzi wtedy napięciem odcięcia kanału. Wtedy układ
zastosowanie w takiej instalacji dodatkowe- tranzystor T3. Jeśli wyłącznik W ustawiony przestaje pracować, ale kondensator C3 jest
go ogranicznika napięcia, w postaci dwóch jest w pozycji  włączony , przez rezystory cały czas naładowany i... gotowy do pracy.
diod Zenera o odpowiedniej mocy, ale i tak R3, R4 ładuje się kondensator C2. Równo- Jeśli zwolnimy lub zatrzymamy się, wtedy
problemem numer jeden pozostawał brak cześnie poprzez R4 i R5 ładuje się kondensa- prąd znów popłynie przez kanał tranzystora
oświetlenia pojazdu na skrzyżowaniach dróg tor C3. W pewnym momencie zaczyna prze- polowego i zacznie się proces ładowania
czy w trakcie postoju. Z czasem znalazłem wodzić tranzystor T4 , a póz
niej T5. Na rezy- kondensatora C2. Po chwili w lampce roz-
rozwiązanie tej palącej kwestii, o czym poin- storze R4 pojawia się napięcie bliskie napię- błyśnie dodatkowa dioda LED3. Częstotli-
formowałem na łamach czerwcowego nume- ciu baterii (Bat.). To napięcie sumuje się wość jej błysków określają elementy R3, R4
ru EdW w 2002 roku. Proponowany wów- z napięciem, które występuje na kondensato- i C2.
czas układ zasilany był z dwóch bateryjek rze C3. Dioda LED3 rozbłyska. W momen- Ciąg dalszy na stronie 61.
SR48. Jego serce stanowił znany scalak cie, gdy przewodzi tranzystor T5, rozładowu-
LM3909. W roli załącznika wystąpił JFET Rys. 1
wraz z tranzystorem bipolarnym. Mimo swej
prostoty obwód ukazał swoje drugie oblicze.
Szybko okazało się, że w niektórych obudo-
wach, zwłaszcza standardowych, brakuje
miejsca, aby go zainstalować. Zaistniała po-
trzeba pomniejszenia rozmiarów pierwotnej
wersji układu niemalże do granic możliwo-
ści, przy zachowaniu jego pierwotnej funk-
cjonalności.
Realizując powyższe założenia, skonstru-
owałem bardzo prosty obwód elektryczny za-
silany tylko z jednej małej baterii 1,5V,
w wersji podstawowej składający się zale-
dwie z 2 tranzystorów bipolarnych i 1 polo-
wego, pełniącego rolę załącznika. Liczba ele-
mentów biernych nie przekracza 10. Kon-
strukcja ta jest prostsza, tańsza i przede
wszystkim lżejsza od poprzedniej.
Elektronika dla Wszystkich
55
Forum Czytelników
Miernik
M
i
e
r
n
i
k
Miernik
M
i
e
r
n
i
k
wydajności
w
y
d
a
j
n
o
Å›
c
i
wydajności
w
y
d
a
j
n
o
Å›
c
i
masażysty
m
a
s
a
ż
y
s
t
y
masażysty
m
a
s
a
ż
y
s
t
y
Jak wiemy, masażysta, aby uzyskać
spodziewany efekt, powinien w cza-
sie 1 sekundy wykonać 10 uderzeń
ręką. Jest to czynność dość trudna
dla kogoÅ›, kto dopiero wkracza w ar-
kana tej sztuki. Dlatego też powstał
prezentowany przyrząd, dzięki które-
mu każdy chętny może prowadzić
sam na sobie (lub na innej osobie)
treningi masażu i wyciągnąć wnioski
na podstawie wyświetlonych wska-
zań. Prezentowany układ może słu-
żyć do innych celów w roli prostego
częstościomierza lub będzie inspira-
cją dla własnych opracowań.
Opis układu
Schematy ideowe przedstawione zostały na
rysunkach 1 i 2.
Część analogowa
Jak widać, czujnikiem całego układu jest mi-
krofon elektretowy montowany bezpośre-
dnio na ciele w pobliżu masowanego miejsca
za pomocÄ… opaski dociskowej, np.  rzepa . Rys. 1 Schemat ideowy
Podłączenie mikrofonu do przyrządu wty-
kiem  jack stereo powoduje jednoczesne Rys. 2 Schemat ideowy
włączenie zasilania układu poprzez zwarcie
minusa baterii z minusem układu. Sam mi-
krofon jest zasilany przez dzielnik: R1, R2,
rezystancja mikrofonu. Sygnał na wejściu
zostaje ograniczony poprzez dodatkowe po-
jemności C1 i C2. Wstępna regulacja pozio-
mu sygnału wejściowego jest prowadzona za
pomocą R2, co zapewnia minimalny błąd po-
miaru. Tak ustalony sygnał poddany zostaje
wzmocnieniu około 8 razy (R3, R5, R8) przy
pomocy U1B, a jego charakterystyka
wzmocnienia nie przekracza 27Hz (wpływ
mają kondensatory: C5 dla częstotliwości
górnej i C3 dla częstotliwości dolnej). Na-
stępnie trafia do komparatora U1A z histere-
zÄ… (R9, R10) w celu wyeliminowania pozo-
stających w sygnale zakłóceń i szumów.
Uformowany sygnał do postaci prostokąta
trafia na dodatkowy filtr (zmniejszajÄ…cy
możliwość przekłamań), który ma charakter
Elektronika dla Wszystkich
56
Forum Czytelników
układu całkującego dla częstotliwości powy- wspomnieć o diodzie D2, będącej zabez- Montaż i uruchomienie
żej 1,5kHz mogących powstać w samym pieczeniem przed odwrotnym podłączeniem Cały układ elektroniczny został zmontowany
komparatorze. zasilania, oraz o układzie kontroli stanu bate- na dwóch płytkach pokazanych na rysun-
rii. Pobiera on znikomo mały prąd do czasu, kach 3 i 4. Układ mieści się w estetycznej
Część cyfrowa kiedy napięcie zasilania nie spadnie poniżej obudowie Z-23. Płytki połączone są między
Wejściem układu jest wejście zegarowe licz- 8V, tranzystor Q2 zapali wówczas diodę D3 sobą za pomocą listew i gniazd kołkowych
nika binarnego U2B, z którego trafiają dane sygnalizującą wyczerpanie baterii. Cały typu Zl. Płytka z częścią analogową nie po-
na dekoder U4 z możliwością zatrzasku. To układ pracuje poprawnie nawet przy napięciu siada zworek, dlatego też montaż zaczynamy
dzięki niemu mamy wynik przetworzony 6,5V, a więc ci, którzy chcieliby obniżyć od rezystorów. Kondensatory elektrolityczne
i zobrazowany za pomocą jednej diody z 15, próg zadziałania wskaz
nika stanu baterii, na tej płytce montujemy jako leżące tak, że-
które zostały zamontowane w kształcie tar- powinni zwiększyć rezystor R19. by wysokość elementów nie przekraczała
czy. O czasie pomiaru, jak i o czasie podtrzy- 8mm. Na końcu montu-
mania wyniku (poprawia to czytelność) de- jemy dwie listwy
cyduje układ scalony U3 pracujący jako mul- gniazd, po trzy łącza na
tiwibrator astabilny z częstotliwością we- jedno gniazdo. Płytkę
wnętrznego oscylatora 1Hz. Należy też z częścią cyfrową zaczy-
namy montować od
zworek, których jest 13,
a kończymy na diodach
świecących.
CiÄ…g dalszy na stronie 61.
Rys. 5
Rys. 6
Rys. 3 Schemat montażowy
Rys. 4 Schemat montażowy
Wykaz elementów
Rezystory C4,C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100µF/10V
R1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15k&! C5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,8nF
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22k&! PR C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47µF/10V
R3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18k&! C7-C10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100nF
R4,R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100k&! C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1µF MKT
R6,R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56k&! Półprzewodniki
R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1M&! D1,D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1N4148
R9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12k&! D3,D17,D18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LED czerwona 3mm
R10-R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220k&! D4-D13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LED zielona 3mm
R13,R17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1k&! D14-D16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LED żółta 3mm
R14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10k&! Q1,Q2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BC238
R15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470&! U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TL082
R16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390k&! (dobierany) U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4520
R18,R20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470k&! U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4047
R19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36k&! (dobierany) U4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4514
R21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 820&! Inne
Kondensatory M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . mikrofon elektretowy
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1nF SMD G1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . gniazdo  jack stereo 3mm
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220nF W1-WG . . . . . . . . . . . listwa kołkowa do druku Zl211-10KG
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470nF W1 -WG . . . . . . . . listwa gniazdowa do druku Zl262-10SG
Elektronika dla Wszystkich
57
Forum Czytelników
Automatyczny
A
u
t
o
m
a
t
y
c
z
n
y
Automatyczny
A
u
t
o
m
a
t
y
c
z
n
y
wyłącznik
w
y
Å‚
Ä…
c
z
n
i
k
wyłącznik
w
y
Å‚
Ä…
c
z
n
i
k
zasilania
z
a
s
i
l
a
n
i
a
zasilania
z
a
s
i
l
a
n
i
a
komputera
k
o
m
p
u
t
e
r
a
komputera
k
o
m
p
u
t
e
r
a
Niemal każdy z nas musi kalkulować swoje 6 godzin dziennie. Oznacza to, że w ciągu
wydatki i powstrzymywać manię wydawania miesiąca w trybie czuwania zużywa on:
pieniędzy. No chyba że jest na liście 100 naj- 25W * 18 godzin na dobę * 30 dni =
bogatszych osób w Polsce :). 13,5kWh na miesiąc. Czy jest to dużo? Dla
Osobiście najbardziej denerwuje mnie, porównania podam, że typowy elektryczny
gdy muszę płacić  za nic . Niestety nie rozu- czajnik (2000W) zużyłby taką energię przy
mieją tego producenci różnej maści sprzętu gotowaniu wody przez 6h i 45min. Moim
elektronicznego. Aby ułatwić nam życie, sto- zdaniem jest więc o co się bić.
sujÄ… masowo w swoich produktach tzw. W niniejszym artykule przedstawiÄ™ urzÄ…-
miękkie włączanie. Co to oznacza dla użyt- dzenie umożliwiające automatyczne wyłącza- Rys. 1
kownika? Zazwyczaj  odrobinę luksusu po- nie zasilania komputera. Sterować nim będą
legającego na możliwości włączania i wyłą- dwa programy (można je ściągnąć ze strony I to wszystko! Resztą zajmie się program.
czania urządzenia pilotem. Ale to nie wszyst- EdW www.edw.com.pl z działu FTP), które Najpierw za pośrednictwem portu szerego-
ko. Jak to zwykle bywa, istnieje jeszcze dru- potrafią zamknąć system i odłączyć zasilanie. wego wyśle sygnał do układu elektroniczne-
ga, ciemniejsza strona mocy, tfu!  medalu. go o rozpoczęciu procesu zamykania syste-
Każde takie urządzenie podłączone jest do Opis układu mu, a następnie zamknie system. Odebranie
sieci energetycznej przez cały czas. Również Część programowa sygnału z programu spowoduje, że część
wtedy, gdy z niego nie korzystamy. Można Układ ma za zadanie odcięcie zasilania od elektroniczna rozpocznie proces odliczania
w przybliżeniu przyjąć, że w stanie spoczyn- komputera i urządzeń współtowarzyszących, czasu pozostałego do odcięcia zasilania kom-
ku (stand-by) urządzenie zużywa około 10% tak aby niepotrzebnie nie pobierały energii putera. Czas ten to 2 minuty. Myślę, że te 2
mocy znamionowej. Tak więc gdyby komuś w stanie czuwania. Tylko kiedy ma to zrobić? minuty będą wystarczające do pełnego za-
chciało się podliczyć energię zużywaną przez To będzie zależeć od użytkownika. Do obsłu- mknięcia systemu (do pojawienia się ekranu
wszystkie urządzenia w domu pracujące gi układu napisałem dwa programy. Pierwszy z napisem: Teraz możesz bezpiecznie wyłą-
w trybie stand-by, mogłoby się okazać, że zu- z nich służy do  normalnego zamknięcia sy- czyć komputer), nawet na baaardzo wolno
żywają nawet 100W. Niemożliwe? No to po- stemu i odcięcia zasilania, a drugi pozwala pracującym sprzęcie.
liczmy: telewizor w jednym pokoju + telewi- na zamknięcie systemu i odcięcie zasilania Auto Power Off  program do zamykania
zor w drugim pokoju + wideo + wieża + ra- o wybranej przez użytkownika godzinie. systemu (i nie tylko) o wybranej godzinie.
diomagnetofon + komputer, monitor i inne Pierwszy program ma oczywiste przeznacze- Dlaczego nie tylko? Bo potrafi również wy-
peryferia. Na pewno kilkadziesiąt watów się nie  będzie służył do codziennej pracy przy logować bieżącego użytkownika i zreseto-
uzbiera. komputerze. Natomiast drugi okaże się przy- wać system. Do czego może się taki program
O ile tryb stand-by jest w niektórych urzą- datny w pewnych sytuacjach, które opiszę przydać? Zastosowań jest wiele. Wyobraz
my
dzeniach pożądany (telewizor), o tyle w in- przy szerszym omówieniu programów. sobie, że pracujemy (bawimy się) na kompu-
nych całkiem zbyteczny (komputer z peryfe- Turn Off  program rezydentny, tzn. pra- terze, zasiedzieliśmy się trochę i zastała nas
riami). Zadałem sobie trud zsumowania ener- cujący w tle. Nie posiada własnego okna, tyl- noc. Jesteśmy już zmęczeni i chętnie położy-
gii zużywanej przez mój komputer, gdy jest ko podręczne menu. Po jego włączeniu, do libyśmy się już spać, ale komputer jest
wyłączony (stand-by). Dane wziąłem z in- pola systemowego paska zadań dodawana w trakcie ściągania plików mp3 czy stron do
strukcji poszczególnych urządzeń: monitor jest ikona programu. Obsługa programu jest póz
niejszego przeglądnięcia off-line. Nie
9,5W, komputer (?) przyjmijmy, że tyle co prosta. Gdy będziemy chcieli zakończyć pra- chcemy przerywać ściągania, ale też nie
monitor  około 9,5W, drukarka 4,5W, ska- cę komputera, wystarczy kliknąć na ikonie chce nam się czekać do końca, bo jesteśmy
ner (?) przyjmijmy, że tyle co drukarka  programu Turn Off prawym klawiszem my- już śpiący i  lecimy na nos . Z drugiej stro-
około 4,5W. Razem: 28W. Niech będzie na- szy i z wyświetlonego menu wybrać opcję ny nie chcemy, aby komputer pozostał włą-
wet 25W. Komputer mam włączony średnio Zamknij system. Przedstawia to rysunek 1. czony do rana. Wystarczy w takiej sytuacji
Elektronika dla Wszystkich
58
Forum Czytelników
oddać sprawę wyłączenia komputera progra- tylko w Windows 95, 98 i ME. Dlaczego? Od- kaz
nik RL1 i komputer zostanie na stałe
mowi Auto Power Off. Jego obsługa jest pro- powiedz
jest prosta: w Windows NT czy Win- odłączony od sieci energetycznej. Wiem
sta. Po włączeniu programu należy kliknąć dows 2000 nie każdy użytkownik ma prawo z własnego doświadczenia, że przy usuwaniu
na przycisku Ustawienia i w polu edycyjnym zamknąć system. Zamknięcie programowe awarii sieci energetycznej często napięcie
wpisać godzinę, o której program ma wyłą- tych windowsów jest możliwe, ale bardziej jest kilkakrotnie włączane i wyłączane. Jak
czyć komputer. Godzinę tę wpisujemy w for- skomplikowane niż w przypadku  domowych takich ewolucji komputery nie lubią, nie mu-
macie gg:mm, czyli np. 23:00, 03:45, 10:30 okienek . Poza tym zakładam, że na domo- szę chyba opisywać. Nie mówiąc już o tym,
itd. Jeżeli chcemy, aby program nie zamykał wym komputerze rzadko kto ma zainstalowa- jak to się może skończyć. Od utraty danych
systemu i nie wyłączał zasilania, tylko wylo- ne profesjonalne wersje okienek. z twardziela do uszkodzeń fizycznych dysku
gował bieżącego użytkownika lub zresetował Wspomniałem już wcześniej, że programy i innych elementów komputera włącznie.
system, należy zaznaczyć odpowiednią opcję Turn Off i Auto Power Off wysyłają do czę- Aby ponownie włączyć zasilanie, należy
w okienku ustawień. Po wpisaniu godziny ści elektronicznej układu sygnały przez port przycisnąć przycisk S1.
i wybraniu odpowiednich opcji klikamy na szeregowy. Biorąc pod uwagę, że użytkowni- Układ U1 to podwójny przerzutnik typu
przycisku OK. Aby program spełnił swoje cy komputerów mogą mieć jeden z nich zaję- R-S. Układ U2 to uniwersalny generator
zadanie, należy jeszcze kliknąć na przycisku ty przez jakieś urządzenie, pozostawiam im odługich czasach trwania generowanych im-
Rozpocznij proces. Gdy wyznaczona godzina wybór. Mogą podłączyć układ do portu pulsów. Może pracować jako generator asta-
nadejdzie, program powiadomi o tym dz
wię- COM1 lub COM2. Jak to zrobić, opiszę dalej. bilny lub monostabilny. W naszym przypad-
kowo i zacznie odliczać 30 sekund, po ku pracuje jako generator astabilny (wejście
których wykona wybraną przez użytkownika Część elektroniczna mode zwarte do masy).
akcję (np. zamknie system). Zarówno przed, Schemat ideowy części elektronicznej może- Po włączeniu zasilania kondensator C1
jak i w trakcie odliczania można przerwać cie zobaczyć na rysunku 3. Jeżeli na niego zresetuje przerzutnik U1A, a kondensator C3
cały proces klikając na przycisku Przerwij spojrzycie, to przekonacie się, że układ do zresetuje przerzutnik U1B. Stan wysoki
proces. Okno programu można zobaczyć na skomplikowanych nie należy. Został zbudo- z wyjścia przerzutnika U1A (nóżka 2) poda-
rysunku 2. wany z tanich i łatwo dostępnych elementów. wany jest na wejście master reset układu U2,
Na koniec dodam, że obydwa programy Pełni on jedną zasadniczą funkcję i drugą a więc generator nie pracuje. Na wyjściu
pracują w środowisku Windows. Jednak po- niejako przy okazji, co jednak nie oznacza, przerzutnika U1B (nóżka 13) panuje stan ni-
prawnie zamkną (wylogują, zresetują) system że mniej ważną. ski, a więc przekaz
nik RL1 jest zwolniony
Podstawową funkcją układu jest oczywi- i nie podaje zasilania do komputera.
Rys. 2 ście odłączanie zasila- Naciśnięcie mikrostyku S1 spowoduje po-
nia od komputera i pe- jawienie się na wyjściu Q (nóżka 13) przerzut-
ryferii z nim współpra- nika U1B stanu wysokiego. Spowoduje to za-
cujących, tak aby nie- działanie przekaz
nika RL1 i włączenie zasila-
potrzebnie nie zuży- nia komputera. Przekaz
nik będzie załączony
wały energii w trybie do momentu odbioru odpowiedniego sygnału
stand-by. z komputera. Sygnał ten wysyłają za pośre-
Drugą funkcją peł- dnictwem portu szeregowego programy Turn
nioną przez układ jest Off i Auto Power Off. Odebranie sygnału
ochrona przed fizycz- przez układ zaowocuje podaniem na wejście
nym uszkodzeniem de- master reset układu U2 stanu niskiego. Gene-
likatnej elektroniki rator zacznie pracować z częstotliwością na-
komputera w przypad- rzuconą wartością elementów C2, R3 i stop-
ku zaników napięcia niem podziału wewnętrznego licznika. Ponie-
sieciowego. Przy pier- waż wejścia programujące A i B układu U2
wszym zaniku napię- zwarte są do plusa zasilania, stopień podziału
cia układ zwolni prze- wynosi 216. Tak więc na wyjściu Q układu U2
(nóżka 8) pojawi się sy-
Rys. 3 gnał o okresie około 240
sekund. Po upływie poło-
wy tego czasu, tj. 120 se-
kund, wyjście to zmieni
stan z niskiego na wyso-
ki. Spowoduje to zreseto-
wanie przerzutnika U1B
i trwałe zwolnienie prze-
kaz
nika, a co za tym idzie
odłączenie zasilania od
komputera.
Aby włączyć zasila-
nie komputera, wystar-
czy nacisnąć mikrostyk
S1. Poda on stan wysoki
na wejście set przerzut-
nika U1B i wejście reset
przerzutnika U1A. Prze-
rzutnik U1B włączy
Elektronika dla Wszystkich
59
Forum Czytelników
przekaz
nik, który załączy zasilanie kompute- mierząc częstotliwość na nóżce 1 tego ukła- Po wybraniu portu możesz przejść do
ra, a przerzutnik U1A zablokuje pracę gene- du. Powinna wynosić około 280Hz. W każ- przetestowania współpracy programu z czę-
ratora U2. Dioda D2 zapobiega podaniu na dym bÄ…dz
razie po 2 minutach przekaz
nik po- ścią elektroniczną. Podłącz wtyk DB do wy-
wejście set przerzutnika U1B logicznej je- winien  puścić . Jeżeli wszystko przebiegło branego portu komputera, a drugi koniec do
dynki po włączeniu zasilania układu. pomyślnie, to układ jest sprawny i może za- gniazda G1 układu. Uruchom program Turn
cząć pracować. W tym celu należy podłączyć Off. Kliknij prawym przyciskiem myszy na
Montaż i uruchomienie go tak jak sugeruje to rysunek 5. jego ikonie, która powinna się pojawić w po-
Część elektroniczna nie wymaga zabiegów Dobrze by było, gdyby styki przekaz
nika lu systemowym paska zadań (obok zegara).
uruchomieniowych. Jeżeli tylko została RL1 załączały fazę, a  zero i  ziemia podłą- Z podręcznego menu, jakie się otworzy, wy-
zmontowana ze sprawnych elementów, to na czone były cały czas. Płytkę układu wraz bierz pozycję Zamknij system. Teraz system
pewno zadziała zaraz po włączeniu zasilania. z transformatorem można zamknąć w obudo- powinien się zamknąć, a układ odłączyć za-
Układ zasilany jest napięciem 12V. Pobór wie z tworzywa sztucznego i włączyć pomię- silanie po jakichś 2 minutach. Jeżeli tak się
prądu jest niewielki i stabilizator nie będzie dzy gniazdko a listwę zasilającą. Na obudowie nie stało, to gdzieś po drodze musiałeś popeł-
potrzebował radiatora. Na płytce drukowa- trzeba znalez
ć miejsce na gniazdo G1 i mikro- nić jakiś błąd. Sprawdz
, czy dobrze podłą-
nej, pokazanej na rysunku 4, znalazło się styk S1. Powinny one znajdować się w takich czyłeś przewody we wtykach DB i chinch.
miejsce na mostek prostowniczy, kondensa- miejscach, aby nie uszkodzić ich przypadko- Zwróć też uwagę, czy wtyk jest podłączony
tory filtrujące i stabilizator. Tak więc wystar- wym kopnięciem nogą. Z tego też względu do dobrego portu i czy wybrałeś odpowiedni
czy do zacisków oznaczonych AC podłączyć w modelu zastosowałem gniazdo i wtyk typu port. A może na wybranym porcie pracuje ja-
jakiś mały transformatorek o napięciu uzwo- chinch, a nie delikatne złącze typu jack. kieś urządzenie? Sprawdz
to w ustawieniach
jenia wtórnego 12-14V. Na schemacie ideowym narysowane są systemowych.
Próbę części elektronicznej najlepiej prze- dwa gniazda: Z1 typu DB9 i Z2 typu DB25. Jeżeli wszystko przebiegło pomyślnie, to
prowadzić  na sucho . Po włączeniu zasila- Teraz trzeba się zastanowić, z którego portu możesz zacząć korzystać z nowego urządze-
nia dioda D4 powinna się zaświecić, a układ korzystać. W starszych komputerach wypro- nia. Program Turn Off najlepiej dodać do
pobierać nie więcej niż 15mA (prąd diody wadzone są na obudowę dwa gniazda. Autostartu. Będzie on wtedy uruchamiany
D4). Naciśnięcie mikrostyku S1 powinno W 99% port COM1 jest na wtyku DB9, a po- przy każdym włączeniu komputera. Za jego
spowodować załączenie przekaz
nika RL1 rt COM2 na wtyku DB25. W nowszych kom- pomocą będziesz mógł już zawsze wyłączać
i zwiększenie poboru prądu do około 70mA puterach sprawa jest odrobinę trudniejsza. komputer, a on wyłączy dodatkowo zasilanie.
(prÄ…d diody D4 i przekaz
nika RL1). Teraz na Zarówno COM1, jak i COM2 są wyprowa- Jeżeli program Turn Off zadziałał, to pro-
krótko należy podać na wejście IN logiczną dzone na wtyku DB9. Jeżeli producent nie gram AutoPowerOff również powinien za-
jedynkę. Powinno to spowodować urucho- opisał portów na obudowie, to trzeba dojść do działać. Przetestuj go! Uwaga: Wybranie
mienie generatora U2. Można to sprawdzić tego, który jest który, metodą prób. Choć pro- z menu jego ustawień opcji wyloguj użytkow-
ściej pewnie będzie sięgnąć do instrukcji pły- nika lub zresetuj system nie spowoduje odłą-
ty głównej. Po wybraniu rodzaju wtyku czenia zasilania, tylko wykonanie danej opcji.
należy przylutować do jego odpowiednich Więcej informacji znajdziesz w pomocy
wyprowadzeń dwużyłowy odcinek przewo- dołączonej do obydwu programów.
du. Pomocny będzie schemat z rysunku 3. Na
drugim końcu przewodu przylutować wtyk Dariusz Drelicharz
chinch. Przewód ten powinien mieć odpowie- [e-mail]
dnią długość, którą należy dobrać indywidu-
alnie.
Wykaz elementów
Po przeprowadzeniu powyższych czynno-
Rezystory
ści możemy zająć się częścią programową.
R1,R2,R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
Programy obsługujące część elektroniczną
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180k&!
mogą być skopiowane do dowolnego katalo-
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68k&!
gu. Domyślnie obydwa programy współpra- R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22k&!
R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
cują z portem COM2. Według uznania
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680&!
można, zacząć z nich korzystać. Jeżeli jednak
Kondensatory
zdecydowałeś się wykorzystać port COM1, to
C1,C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
musisz dokonać pewnej operacji. W folderze,
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10nF
w którym znajduje się program, utwórz nowy,
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000µF/25V
C5,C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
pusty plik tekstowy txt o nazwie 1 (1.txt). I to
C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
wszystko! Teraz dany program będzie współ-
Półprzewodniki
Rys. 4 Schemat montażowy pracował z portem COM1.
D1-D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED, dowolna
Rys. 5
M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1A/50V
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4013
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4541
U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7812
Pozostałe
G1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .gniazdo chinch, przykręcane
RL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .RM 81P/12V
S1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mikrostyk, przykręcany
Z1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .gniazdo DB9
Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .gniazdo DB25
Elektronika dla Wszystkich
60
Forum Czytelników
Ciąg dalszy ze strony 55. ła zastosowanie odpowiedników mostka
Graetza, tranzystorów BC148 i BC157,
Układ powinien wyłączać się przy odpo- a także kondensatora C2, wykonanych
wiednio wysokim napięciu, w momencie, w technologii SMD.
kiedy diody już świecą, dlatego w roli tran-
zystora polowego należy użyć BF245C. Robert Buchta
Charakteryzuje siÄ™ on stosunkowo wysokim
napięciem odcięcia. Z uwagi na pewien roz-
rzut parametrów tranzystorów zachodzi nie-
raz potrzeba dobrania odpowiedniego eg- Wykaz elementów
zemplarza, ażeby przestawał przewodzić
przy napięciu 3,5-5,5V. Rezystory
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10...20k&!
Montaż i uruchomienie R2,R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M&!
Układ można wykonać na niewielkiej płytce R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330&!
uniwersalnej o kształcie umożliwiającym R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
umieszczenie jej wewnÄ…trz obudowy stan-
dardowej lampki. Całość zamocowano we Kondensatory
wnÄ™trzu oryginalnej lampki rowerowej zasi- C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/25V
lanej z dynama. DiodÄ™ LED o Å›rednicy 3mm C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1µF/16V
umieszczono tuż pod oprawkÄ… żarówki (wi- C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/10V
doczna na zdjÄ™ciu żarówka peÅ‚ni rolÄ™ zapa- C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/10V
sowego z
ródła światła na wypadek awarii
układu elektronicznego). Baterię SR48 ulo- Półprzewodniki
kowano w kieszonce wykonanej z blaszki DZ1,DZ2 . . . . . . .dioda Zenera 6,2V/5W, np. 1N5341B
miedzianej. D1-D4 . . . . . . . . . . . . . .dioda BAVP18 (najlepiej BAT46)
Problem montażu miniaturowego wy- T1-T3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BF245C
łącznika okazał się nieco bardziej skompli- T4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC157B
kowany. Trzeba go bowiem umieścić w ta- T5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC147B
kim miejscu, gdzie nie będzie narażony na LED1,LED2 . . . . . . . . . .LED 5mm czerwona - min. 2,5cd
działanie wody lub zabezpieczyć, by woda LED3 . . . . . . . . . . . . . . .LED 3mm czerwona - min. 2,5cd
nie wnikała przezeń do wnętrza obudowy.
Na koniec warto dodać, że wersja przed- Pozostałe
stawiona na zdjęciu różni się od opisanej Bat. . . . . . . . . . . . . . . . .bateria SR48 lub podobna (1.5V)
jeszcze tym, iż skromna przestrzeń we- W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .miniaturowy wyłącznik
wnątrz obudowy lampki na płytce wymusi-
Ciąg dalszy ze strony 57. dołączyć do punktu pomiarowego TP1.
Strojenie polega na dobraniu wartości rezy-
Diody powinny być zamontowane na wyso- stora R16 tak, aby częstotliwościomierz
kości 6mm od płytki, licząc od dolnej części wskazywał 1Hz. Oczywiście nie każdy mo-
obudowy diody. Pamiętać należy o tym, że- że mieć dostęp do takiego przyrządu, więc
by pozostałe elementy nie były wyżej mon- układ można zestroić za pomocą generatora
towane niż 6mm, a listwy kołkowe były za- (sygnał np. 10Hz/ 100mV) podłączonego do
montowane od strony druku, tak aby mogło mikrofonu. Należy wówczas dobrać wartość
nastąpić połączenie pomiędzy płytkami, co rezystora R19 tak, by zapaliła się 10 dioda
ilustruje rysunek 5. Naklejki na płytę czoło- na liczniku.
wą obudowy i płytę tylną zostały zaprezen-
towane na rysunku 6.
Do uruchomienia układu będzie nam po-
trzebny częstotliwościomierz, który należy Roman Biadalski
Elektronika dla Wszystkich
61
Podstawy
Samochodowe urządzenia zapłonowe
część 1
Postęp w elektronice motoryzacyjnej w ostat- Podstawowe różnice ok. 0,3ms dla typowej cewki 9,4mH/3,3&!.
nich latach jest ogromny. Po wprowadzeniu w działaniu zapłonu Na zewnątrz widać silne iskrzenie styków
układów wtryskowych i mikroprocesorowych klasycznego przerywacza i maksymalną iskrę na uzwoje-
układów zapłonowych, właściwie już nie ma i elektronicznego niu wtórnym o długości 3-4mm. Dołączmy
możliwości żadnych ulepszeń, a jedynie po- Szczegółowy opis działania zapłonu klasycz- teraz kondensator zapłonowy Cp i popatrzmy
zostaje obsługa świec i utrzymanie w czysto- nego wraz z towarzyszącymi wzorami jest na przebieg z rysunek 1b  krzywa 2. Prze-
ści dostępnych elementów elektrycznych. w każdej książce dotyczącej elektrotechniki bieg do momentu B będzie taki sam jak po-
Problem zapłonu powraca przy restauracji samochodowej i powtarzanie go tu nie ma przednio, ale od momentu B zaczynają się
starszych pojazdów zabytkowych czy kulto- sensu. Wiadomo, że powstawanie siły elek-  piękne oscylacje w postaci malejącej  har-
wych, a także tych wyposażonych w gaz
nik tromotorycznej (SEM) samoindukcji polega monijki , trwajÄ…cej do 1ms. Na zewnÄ…trz nie
i elektroniczny układ zapłonowy, tzw. I gene- na gwałtownym przerwaniu prądu (Im) pły- widać już prawie iskrzenia styków przerywa-
racji, czyli moduł elektroniczny sterowany nącego przez uzwojenie pierwotne cewki za- cza, a na iskierniku utworzonym z drutu od
czujnikiem bezstykowym i regulatorem od- płonowej. SEM ta jest tym wyższa, im zanik gniazda wysokiego napięcia do plusa zasia-
środkowym. Pojazdów takich jest jeszcze prądu jest szybszy. Popatrzmy na rysunek 1b. nia (lub drugiego końca uzwojenia pierwot-
dużo i mimo że mają sporo lat, to często nie- W momencie A przerywacz włącza prąd nego cewki) przeskakuje iskra o długości do
wielkie przebiegi, i opłaca się jeszcze przy cewki zapłonowej, który nie ma od razu peł- ok. 15mm. Jednak przy powolnym kręceniu
nich  pomajstrować . Zupełny brak artyku- nej wartości, lecz rośnie według krzywej wy- wałka aparatu zapłonowego iskra jest mniej-
łów o układach zapłonowych w  EdW ra- kładniczej i osiąga po dłuższym czasie ma- sza, a iskrzenie przerywane większe. Powol-
czej nie wynika z posiadania przez Czytelni- ksimum wynikające z prawa Ohma, czyli np. niejsze rozwieranie styków wywołuje wła-
ków samych nowoczesnych pojazdów, a z te- 12V/3&!=4A. Cewki przystosowane do tego śnie iskrzenie, powolniejszy zanik prądu Im
go, że urządzenia zapłonowe traktowane są typu zapłonu mają właśnie rezystancję ok. a
jako coś nieznanego i trudnego. Tymczasem 3&!, dlatego prąd bezpieczny dla przerywa- mniejsze napięcie na uzwojeniu wtórnym.
są to dość proste układy elektroniczne w po- cza powinien wynosić około 4A. Dodatkowo poszczególne przebiegi począt-
równaniu z urządzeniami powszechnego Zamiast nawijać uzwojenie pierwotne kowe są różnej wysokości. Wspomniana
użytku czy urządzeniami konstruowanymi cienkim drutem uzyskując pożądaną rezy-  harmonijka , czyli oscylacyjny zanik prądu
przez amatorów. Pracują one na nieco innych stancję, można wykonać uzwojenie grub- Im jest związany z wymianą energii między
zasadach, a poznanie ich na pewno zachęci szym drutem, uzyskując ok. 1,5&!, a dodatko-
wielu majsterkowiczów do zajęcia się bliżej wo, poza cewką włączyć w szereg rezystor
układem zapłonowym własnego pojazdu. Po- ok. 1,5&!. Cewka wtedy mniej się nagrzewa, Rys. 1 Schemat klasycznego układu
prawa parametrów silnika, jego łatwiejszy ale nieco komplikuje się układ połączeń. do pomiarów wyładowania
rozruch w zimie może sprawić wiele saty- Komplikacji można unik- iskrowego
sfakcji przy stosunkowo niewielkich ko- nąć włączając w doprowa-
sztach. Poznanie  wnętrza i diagnostyki dzenie napięcia przewód
układów zapłonowych może uchronić przed rezystancyjny, jak to jest
kupowaniem  w ciemno modułów, cewek we fiacie 126p. Indukcyj-
zapłonowych itp., gdy tymczasem przyczyna ność cewki pozostanie bez
niesprawności jest zupełnie inna. zmian, bo zależy od liczby
Najbardziej rozpowszechnionym ukła- zwojów. Szybkość narasta-
dem jest zapłon akumulatorowy często nazy- nia prądu zależy właśnie
wany klasycznym czy bateryjnym, wykorzy- głównie od indukcyjności
stujący energię zmagazynowaną w cewce za- cewki i czym jest ona więk-
płonowej za pomocą akumulatora. Wynala- sza, tym osiągnięcie prądu
zek ten ma już około 100 lat i właściwie ten Im trwa dłużej. Powróćmy
rodzaj przetwarzania energii stosowany jest jednak do przebiegu prÄ…du
również w najnowszych samochodach, tyle w cewce. W momencie
że cewką zapłonową steruje tranzystor po- B prąd zostaje przerwany
przez komputer pokładowy, a nie jak dawniej przez podniesienie mło-
 przerywacz z kondensatorem. teczka przerywacza pod
Kilkanaście lat temu swoje  pięć minut działaniem krzywki na osi
miały układy zapłonowe oparte na gromadze- aparatu zapłonowego. Jeśli
niu energii w kondensatorze, zwane tyrystoro- na zaciskach przerywacza
wymi. Obecnie są one jeszcze stosowane tam, nie będzie dołączony kon-
gdzie nie ma akumulatora, np. kosiarki, pilar- densator zapłonowy (naj-
ki, motorowery. W samochodach nie sÄ… stoso- częściej 0,25µF), to prze-
wane ze względu na trudności w miniaturyza- bieg będzie taki jak na ry-
cji (budowa przetwornicy 12/400V) oraz bar- sunku 1b  krzywa 1. Zanik
dzo krótki czas wyładowania iskrowego, co prądu jest dość powolny,
prowadzi do pogorszenia parametrów silnika. ma kształt pierzasty i trwa
Elektronika dla Wszystkich
62
Podstawy
kondensatorem a cewką zapłonową. Kąt, momentu B będzie prawie równe zeru (poza Im będzie teraz tranzystor mocy wysokiego
o jaki obraca się wałek aparatu zapłonowego niewielkim napięciem na stykach przerywa- napięcia (WN), darlington np. typu
(lub wału korbowego  WK) między mo- cza, rzędu 0,1...0,2V). W momencie B (rys. BU323(A), BUX37, BU921(Z), natomiast
mentami A i B nazywa się kątem zwarcia 1b) następuje zanik prądu w postaci oscyla- przerywacz będzie tylko elementem sterują-
i oznaczony jest ²z, a wyraża dokÅ‚adnie kÄ…t cyjnej jak pokazuje krzywa 2 i wytworzona cym (w samochodzie jest jednoczeÅ›nie ele-
zwarcia styków przerywacza. SEM samoindukcji będzie miała podobny mentem synchronizującym). Jeśli nie posia-
KÄ…t ²z ustalany jest przez konstruktorów przebieg o wartoÅ›ci poczÄ…tkowej od damy takiego tranzystora, bo nie jest to ele-
kompromisowo między czasem narastania +300V do -300V, czyli dynamika wyniesie aż ment powszechnego użytku i nie jest łatwy
prądu przy dużych obrotach (związanym z in- ok. 600V. Ta część początkowa wyładowania do nabycia, to zmontujmy układ według ry-
dukcyjnością cewki zapłonowej) a czasem iskrowego nazywa się fazą pojemnościową sunku 2b. Tranzystory typu BU208, BU326,
przerwy Im, gdzie musi siÄ™ zmieÅ›cić wyÅ‚ado- i trwa ok. 25µs. Oscylacje sÄ… coraz sÅ‚absze BU508, KT838 sÄ… wszechobecne w każdym
wanie iskrowe, trwające ok. 1,5ms, a także i osiągają minimum w momencie C, ale po- sklepie z drobnicą elektroniczną. W układzie
stratami cieplnymi (zależnymi też od liczby ziom względem masy (- zasilania) wynosi ok. z rys. 2a rezystor sterujący R3 przewodzi
cylindrów). Aby możliwa była obserwacja 30V. Nietrudno obliczyć, że po stronie wtór- prąd cały czas, jeśli przewodzi T1, to przez
prądu Im za pomocą oscyloskopu, należy nej wyniesie to 30V razy przekładnia cewki, niego, a jeśli T1 będzie zatkany, to przez złą-
między obudowę aparatu zapłonowego a mi- czyli ok. 2400V. Jest to faza indukcyjna wyła- cze BE T2. A ponieważ monolityczny dar-
nus zasilania włączyć rezystor pomiarowy Rp dowania iskrowego i trwa ok. 1,5ms, ale mo- lington ma duże wzmocnienie (rzędu 200-
o wartości ok. 0,1&!, jak na rysunku 1a. że się zmieniać w zależności od wartości prą- 700 przy Im=4A), to rezystor R3 może mieć
Oczywiste jest, że takiego pomiaru nie należy du Im, indukcyjności i sprawności cewki, dość dużą wartość, rzędu 200-470&! i moc do
wykonywać w samochodzie, tylko na stole, a także od wielości przerwy iskrowej (w silni- przyjęcia. Tranzystory mocy z rys. 2b mają
napędzając aparat zapłonowy np. za pomocą ku przerwy na świecy). Oczywiste jest, że małe wzmocnienie rzędu 4-8 przy Im=4A,
wiertarki z regulacją (lub autotransformato- zwiększenie Im wydłuża wyładowanie, więc musi być rezystor R103 o niewielkiej
rem) sprzęgniętej gumowym wężykiem. zwiększenie przerwy skraca czas wyładowa- rezystancji, a ponieważ w podanym układzie
Teraz przełączamy oscyloskop na więk- nia, cewka sprawniejsza (zamknięty obwód przewodzi on prąd tylko wtedy, gdy zwarte
szy zakres, tak aby zmieścił się przebieg magnetyczny)  wyładowanie dłuższe. Od są styki przerywacza, to moc ogólna będzie
o wartości ą300V. Przełączamy też zacisk momentu C do D obserwujemy zanikający znacznie mniejsza od tej, gdyby był włączo-
pomiarowy na przewód przerywacza połą- przebieg oscylacyjny na poziomie napięcia ny cały czas. Jeśli tranzystory mocy będą
czony z cewką zapłonową i obejrzymy wyła- zasilania; ponieważ przerywacz jest otwarty, w obudowach TO3, to niepotrzebne będą ra-
dowanie iskrowe po stronie pierwotnej. Re- to oscyloskop mierzy praktycznie +Uz. diatory, natomiast jeśli w TO218 lub TO220,
zystor pomiarowy Rp można już usunąć, W momencie A styki przerywacza zamykają to można je zamontować na kawałku blachy
chociaż jego obecność nie przeszkadza. się i cykl się powtarza. Przebieg po stronie aluminiowej o grubości 1-2mm i powierzch-
UWAGA! Podczas tego pomiaru nie dotyka- wtórnej jest podobny, lecz napięcia fazy po- ni 15-20 cm2. Jeśli mamy do dyspozycji tran-
my do punktów obwodu łączącego przery- jemnościowej i indukcyjnej są tyle razy więk- zystor darlingtona BU921 lub BU931 z liter-
wacz z cewką zapłonową, bowiem występu- sze, ile wynosi przekładnia cewki. Jeśli prze- ką Z, to zbędna będzie dioda D2, ponieważ
je tu napięcie impulsowe ok. ą300V, co gro- kładnia wynosi 70, to będzie to 21000V fazy mają one wysokonapięciową diodę Zenera
zi nieprzyjemnym porażeniem, a dotyczy pojemnościowej i ok. 2100V fazy indukcyj- w strukturze własnej.
także tego miejsca w samochodzie przy pra- nej, ale cewka ma jeszcze straty i tyle może Po sprawdzeniu połączeń uruchamiamy
cującym silniku. Uzyskamy przebieg iden- nie być. Po stronie wtórnej obserwuje się je- układ i mierzymy oscyloskopem przebiegi
tyczny lub podobny jak na rys. 1b, krzywa 3. szcze niewielki impuls ujemny o wartości do prądowe na rezystorze Rp, a napięciowe na
Przed momentem A oscyloskop wskaże 2kV w momencie A, czyli zwarcia przerywa- kolektorze tranzystora mocy. Od momentu
napięcie zasilania, czyli ok. 12V. W A zosta- cza, ale nie ma on wpływu na pracę silnika, Az rysunku 2c prąd przebiega tak samo jak
ją zwarte styki przerywacza i napięcie aż do bo ma za małą wartość do przebicia przerwy wukładzie klasycznym, natomiast w momen-
iskrowej. cie B krzywa 1 urywa się i dokładnie od tego
Zmontujmy teraz prosty układ elektro- miejsca zaczyna się linia zerowa. Moment za-
Rys. 2 Schemat układu stykowo-tran- niczny w postaci  pająka według schematu niku prądu Im jest bardzo szybki i na ekranie
zystorowego do pomiaru wyłado- z rysunku 2a. Elementem kluczującym prąd zupełnie niewidoczny. Czasem pojawiają się
wania iskrowego różne  śmieci i oscylacje, je-
śli tranzystor mocy poprze-
dzony jest wtórnikiem emite-
rowym, szczególnie z cewką
4226. Przełączamy teraz
oscyloskop na taki zakres,
aby zmieściły się przebiegi
o amplitudzie 300-400V i do-
Å‚Ä…czamy oscyloskop do masy
i kolektora tranzystora mocy.
Faza pojemnościowa jest
o ok. 10% wyższa od tej
z układu klasycznego, ale
półfala ujemna jest niska
w wyniku istnienia diody
wstecznej na złączu K-E tran-
zystora mocy. Oscylacje
przejściowe są bardzo słabe
(rys. 2c), a faza indukcyjna
Elektronika dla Wszystkich
63
Podstawy
prawie gładka, w formie  siodełka i o ok. ne na rys. 2a i 2b mogą być wykonane na zywa się kątem wyprzedzenia zapłonu
15% dłuższa niż wukładzie klasycznym. Na- płytkach i zainstalowane w samochodzie i oznacza się + ąz. W praktyce regulatorem
wet przy najwolniejszym obracaniu aparatu przy współpracy z cewką wysokorezystan- zwiększającym + ąz jest mechanizm od-
zapłonowego przebiegi są idealnie równe cyjną, czyli ok. 3,2&!, stosowaną powszech- środkowy zamontowany na osi aparatu za-
i nie ma spadku napięcia wysokiego jak nie w układach klasycznych, oczywiście po płonowego, rzadziej wału korbowego. Czas
w układzie klasycznym. Przerywacz też nic usunięciu rezystora Rp i połączeniu emitera spalania mieszanki nie jest stały i zależy od
nie iskrzy, bo przerywa niewielki prąd bezin- tranzystora mocy z masą. Praktycznie, mon- wielu czynników, tj. od temperatury silnika
dukcyjny niewymagający kondensatora, ale tując taki układ w samochodzie, uzyskamy i otoczenia, wilgotności powietrza, kształtu
niewielki prąd jest jednak potrzebny do sa- poprawę rozruchu w niskich temperaturach, komory spalania, stopnia sprężenia, ale naj-
mooczyszczania styków, i stąd obecność re- mniejsze zużycie przerywacza i większą bardziej (po prędkości obrotowej) od zagę-
zystora R1 o niewielkiej rezystancji i sporej równomierność pracy silnika. Zwiększenia szczenia mieszanki w cylindrze, czyli od
mocy. Przeglądając schematy modułów pro- energii wyładowania jednak nie uzyskamy, stopnia otwarcia przepustnicy (potocznie
fesjonalnych, często spotyka się na złączu K- jeśli będzie nadal cewka z układu klasyczne- mówi się - od obciążenia silnika). Aby otrzy-
E tranzystora mocy kondensator 220nF. Włą- go. Znaczną poprawę parametrów silnika mać silnik  elastyczny , należy zamontować
czamy jeszcze na chwilę cały układ i obej- uzyskamy dopiero instalując układ zapłono- dodatkowy regulator, który opóz
niałby
rzyjmy przebiegi prądu i napięcia wyjścio- wy z cewką niskorezystancyjną, umożliwia-
wego po dołączeniu tego kondensatora. Co jącą uzyskanie większego prądu Im, ale
się okazało? Przebiegi są identyczne jak o tym dalej. Teraz wypada zająć się kątem
w klasycznym układzie, jedynie obcięte są wyprzedzenia zapłonu ąz, a doborem kąta
ujemne półfale przez diodę wsteczną D2. zwarcia zajmiemy się przy projektowaniu
Przebiegi są oscylacyjne, krótsza fala induk- przesłony do optoelektronicznego czujnika
cyjna, niższa faza pojemnościowa. Wniosek bezstykowego.
jest oczywisty: kondensator natychmiast usu-
nąć i  wrzucić kamyczek do ogródka kon- Kąt wyprzedzenia zapło-
struktorom tych modułów. Osobiście wyko- nu
nałem kilkaset różnych urządzeń zapłono- Aby silnik pracował prawidłowo, wyładowa-
wych, nigdy nie montowałem kondensato- nie iskrowe musi nastąpić w odpowiednim
rów na złączu K-E tranzystora mocy i nie za- momencie. Czas spalania mieszanki (ts) po-
uważyłem nigdy awarii tranzystora z tej cząwszy od przeskoku iskry do osiągnięcia
przyczyny (od tego są wysokonapięciowe maksymalnego ciśnienia w cylindrze (MC)
diody Zenera). Mimo że tranzystor mocy wynosi kilka ms. Maksymalne ciśnienie po-
 kradnie ok. 1V napięcia zasilania, to i tak winno występować w ok. 15o OWK (obrotu
wszystkie parametry są lepsze niż w klasycz- wału korbowego) po zwrocie zewnętrznym
nym układzie zapłonowym. Układy pokaza- (ZZ rysunek 3a). Nietrudno obliczyć, że aby
utrzymać MC w stałym punkcie, należy mo-
ment zapłonu przyspieszać wraz ze wzrostem Rys. 3 Wyjaśnienie zasady wyprze-
Wykaz elementów uniwersalnego
prędkości obrotowej silnika (ts1, ts2, ts3 ry- dzenia zapłonu
modułu zapłonowego (patrz rysunek 4)
sunek 3b). Kąt zawarty między punktem za-
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150&!/2W
R
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
5
0
&!
/
2
W
płonu mieszanki a zwrotem zewnętrznym na- Rys. 4 Schemat uniwersalnego mo-
R2,R206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22k&!
R
2
,
R
2
0
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
k
&!
dułu zapłonowego
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5,6k&!
R
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
,
6
k
&!
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30k&!
R
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
0
k
&!
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
R
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
&!
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
R
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
k
&!
R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330&!/1W
R
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
3
0
&!
/
1
W
R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .620&!
R
8
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
2
0
&!
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33&!
R
9
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
3
&!
R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,15&! drutowy (dobierany)
R
1
0
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
0
,
1
5
&!
d
r
u
t
o
w
y
(
d
o
b
i
e
r
a
n
y
)
R101,R201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470&!
R
1
0
1
,
R
2
0
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
0
&!
R102,R202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k&!
R
1
0
2
,
R
2
0
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
k
&!
R103,R203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k&!
R
1
0
3
,
R
2
0
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
,
2
k
&!
R104,R204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100&!/0,5W
R
1
0
4
,
R
2
0
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
&!
/
0
,
5
W
R205 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,7k&!
R
2
0
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
,
7
k
&!
R206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22k&!
R
2
0
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
k
&!
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22µF/16V tantal
C
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
µ
F
/
1
6
V
t
a
n
t
a
l
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22nF/100V MKSE020
C
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
n
F
/
1
0
0
V
M
K
S
E
0
2
0
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF...1µF/250V MKSE020
C
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
0
n
F
.
.
.
1
µ
F
/
2
5
0
V
M
K
S
E
0
2
0
C4,C101,C201 . . . . . . . . . . . . . . .100nF/100V MKSE020
C
4
,
C
1
0
1
,
C
2
0
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
/
1
0
0
V
M
K
S
E
0
2
0
C202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47nF/100V MKSE020
C
2
0
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
n
F
/
1
0
0
V
M
K
S
E
0
2
0
T1-T4,T201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC337/25...40
T
1
T
4
,
T
2
0
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
B
C
3
3
7
/
2
5
.
.
.
4
0
T5 . . . . . . . . . . . .BU931ZP, BU323(A,P), BUX37 (²e"200)
T
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
B
U
9
3
1
Z
P
,
B
U
3
2
3
(
A
,
P
)
,
B
U
X
3
7
(
²
e"
2
0
0
)
US1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .NE555
U
S
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
N
E
5
5
5
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
D
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
1
4
8
D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4002...7 lub BA157...9
D
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
0
0
2
.
.
.
7
l
u
b
B
A
1
5
7
.
.
.
9
D3 . . . .1 x 5KE 350-400 lub 2 x BZX (BZV) 85C200, lub 2
D
3
.
.
.
.
1
x
5
K
E
3
5
0
4
0
0
l
u
b
2
x
B
Z
X
(
B
Z
V
)
8
5
C
2
0
0
,
l
u
b
2
x BZYP01C 180-200
x
B
Z
Y
P
0
1
C
1
8
0
2
0
0
D101,D201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5V1 0,4W-1W
D
1
0
1
,
D
2
0
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
V
1
0
,
4
W
1
W
D102,D202 . . . . .8V2 1W-1,3W, np. BZX85C lub BZV85C
D
1
0
2
,
D
2
0
2
.
.
.
.
.
8
V
2
1
W
1
,
3
W
,
n
p
.
B
Z
X
8
5
C
l
u
b
B
Z
V
8
5
C
TS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .transoptor szczelinowy
T
S
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
t
r
a
n
s
o
p
t
o
r
s
z
c
z
e
l
i
n
o
w
y
Elektronika dla Wszystkich
64
Podstawy
kąt + ąz jednocześnie ze zwiększeniem 2) 0,7V:0,12&!=5,8A jest to wartość zale- 0,7V i przy znacznym prądzie rzędu 5,5A
otwarcia przepustnicy. W aparatach klasycz- cana do cewek niskorezystancyjnych, jak oraz kÄ…cie zwarcia 50% (45o) dla silnika
nych rolę tę pełni regulator podciśnieniowy, 4226 i BAE800DK. czterocylindrowego wydzieli się znaczna
wykorzystujący różnicę siły ssania przy róż- Prawidłowe i nieprawidłowe przebiegi moc. Obliczmy: 0,7Vx5,5Ax50% = 2W. Dla
nych otwarciach przepustnicy w otworze prądu Im podane są na rysunku 5. Jeśli rezy- silnika dwucylindrowego (fiat 126p) z cewką
umieszczonym w kolektorze dolotowym tuż stor wykonujemy sami, to tylko z materiaÅ‚u 4240, 4,5A i ²z=60o bÄ™dzie to ok. 1W. Taka
przed zamkniętą przepustnicą. Znacznie gor- dającego się lutować (np. nowe srebro), na- moc wystąpi przy małych obrotach, ponie-
sza jest sytuacja w dawniejszych silnikach wijając drut Ć0,6-0,7 z materiału oporowego waż linia narastania prądu jest wtedy prawie
dwusuwowych, gdzie dla uproszczenia za- na rezystorze starego typu lub jako powietrz- pionowa. Dwukrotne zmniejszenie mocy
stosowano stały kąt + ąz. Nietrudno się do- ny na drucie lub gwoz
dziu Ć4mm. Dokładny strat na rezystorze pomiarowym można uzy-
myślić, że jedynym ratunkiem dla takiego prąd Im można wtedy ustawić przez zlutowa- skać montując ogranicznik według schematu
silnika jest układ ze zmiennym punktem za- nie sąsiednich zwojów rezystora. Gdy krzy- z rysunku 6. Na rezystorze R10 będzie tylko
płonu regulowanym samoczynnie za pomo- wa aparatu rozłączy styki przerywacza, przez połowa napięcia, czyli 0,35V, a resztę napię-
cą elektroniki. Obecnie jeżdżę na takim rezystor R1 i R3 zostaje wysterowany tranzy- cia brakującego do otwarcia tranzystora
urządzeniu zamontowanym we fiacie stor T1, który przechodzi w nasycenie bloku- ograniczającego trzeba wziąć z napięcia zasi-
126p i jeśli będzie zainteresowanie Czytelni- jąc tranzystor mocy, a tym samym powodu- lania. Dioda Schottky ego wypełnia lukę na-
ków, proszę pisać do Redakcji EdW, to chęt- jąc zanik prądu Im i oczywiście w tym mo- pięciową i dodatkowo kompensuje złącze B-
nie udostępnię opis takiego urządzenia, jak mencie następuje wyładowanie iskrowe E tranzystora T4. Rezystor R9 zwiększa sku-
również innych z elektronicznymi regulato- o przebiegu poprzednio opisanym. Ponowne teczność regulacji prądu Im rezystorem R11,
rami + ąz. zwarcie przerywacza powoduje przepływ ale jeśli mamy jeszcze diodę germanową
prądu cewki i cykl się powtarza. Już od ostrzową, to można ją zamontować zamiast
Uniwersalne proste
pierwszego impulsu napięciowego na wej- diody D4 i rezystora R9. Dioda germanowa
urządzenie zapłonowe ściu w punkcie B (przerywacz otwarty) przez ma bardziej stromą charakterystykę napię-
Skoro już wiemy jak powstaje iskra zapłono- rezystor R2 i diodę D1 ładuje się kondensa- ciową i rezystor R9 jest zbędny. Rezystor
wa, a mamy jakiś starszy pojazd wyposażo- tor C1 do napięcia około 4,5V, wprowadzając R10 o wartości 0,06-0,08&! można uzyskać
ny w klasyczny układ zapłonowy, to najwyż- tranzystor T2 w stan nasycenia i blokując albo z drutu oporowego, albo z połączenia
szy czas zbudować jakieś nieskomplikowa- tranzystor T3. Tranzy-
ne, ale dobre urządzenie zapłonowe. Z zało- stor T3 nie przewodzi
żenia powinno być nadal sterowane przery- i nie ma wpływu na pra-
waczem (ale tylko chwilowo), z możliwo- cę tranzystora mocy.
ścią zamontowania czujnika bezstykowego, Gdy jednak nie wyłączy-
najlepiej transoptora, dostosowane do pracy my napięcia zasilania
z cewką klasyczną, ale z możliwością zas- modułu, a przerywacz
tosowania niskorezystancyjnej (w celu pozostaje zwarty, to
zwiększenia energii wyładowania), a także w punkcie B nie ma na-
wyposażone w automatykę samowyłączania pięcia doładowującego
prądu Im przy niewyłączonej stacyjce oraz kondensator C1, a wtedy
zbudowane z łatwo dostępnych elementów. rozładowuje się on po-
Schemat modułu zapłonowego przedstaw- woli przez rezystor R4
iony jest na rysunku 4a. Jest to stopień i złącze B-E tranzystora
sterujący, stopień mocy z ogranicznikiem T2 aż do momentu, gdy
prÄ…du i automatykÄ…, przeznaczony do T2 przestanie przewo-
sterowania przerywaczem, ale jeśli ktoś ma dzić. Wówczas przez re-
zamiar wykonać układ bezstykowy, teraz zystor R5 zostaje wyste- Rys. 5 Przebiegi prądu Im w różnych sytuacjach
czy w przyszłości, to płytkę lepiej od razu rowany tranzystor T3,
zaprojektować na pełną wersję. Układ działa który przechodzi w na- Rys. 6 Ogranicznik prądu z małymi stratami oraz skom-
następująco: sycenie i blokuje tranzy- pensowany temperaturowo (częściowo - korzystnie)
Po zwarciu styków przerywacza napięcie stor mocy. Kondensator
w punkcie B ma wartość prawie zerową, C2 i rezystor R6 nie do-
tranzystor T1 zostaje zablokowany i nie prze- puszczają do wyładowa-
wodzi, wówczas przez rezystor R7 zostaje nia iskrowego w mo-
wysterowany tranzystor mocy i płynie prąd mencie blokowania tran-
cewki o wartości zależnej od rezystancji zystora mocy. Rezystor
cewki, jeśli jest klasyczne, lub wartości R4 ustala czas zadziała-
rezystora R10, jeśli zastosowana jest cewka nia automatyki, czyli sa-
niskorezystancyjna, tzw.  elektroniczna . mowyłączenia prądu Im,
Tranzystor T4 pracuje jako ogranicznik Im. na prawie 3 sekundy. Je-
Gdy napięcie na rezystorze osiągnie wartość śli chcemy, aby samo-
ok. 0,7V, zaczyna przewodzić tranzystor T4 wyłączenie nastąpiło po
ograniczając wysterowanie tranzystora mocy nieco dłuższym czasie 
i nie dopuszczając do dalszego wzrostu rezystor należy zwięk-
prądu. Prąd ten łatwo obliczyć dzieląc 0,7V szyć. Na rezystorze po-
przez wartość rezystora R10, np.: miarowym R10 w czasie
1) 0,7V:0,15&!=4,6A jest to wartość zale- przepływu prądu Im wy-
cana do cewek 4240 lub 101 stępuje napięcie około
Elektronika dla Wszystkich
65
Podstawy
dwóch rezystorów np. 0,12&!. Najlepszym Aby skutecznie usunąć oscylacje pasożytni-
i najprostszym rozwiązaniem jest zastosowa- cze, trzeba też przekonstruować nieco ogra-
nie monolitycznego darlingtona wysokiego nicznik prÄ…du Im. Ta wersja ogranicznika mo-
napięcia o maksymalnym prądzie kolektora że być zastosowania do wszystkich układów
10-15A i napięciu K-E rzędu 400-500V. elektronicznych. Nie polecam natomiast mon-
Tranzystorów takich jest bardzo duży wybór, towania wtórnika emiterowego do sterowania
ale w katalogu. W popularnych sklepach na tranzystora mocy: czy to darlingtona monoli-
ogół nie ma, ale w większych czasem można tycznego czy składanego. Pozornie taki układ
znalez
ć najczęściej stosowane jak: pracuje poprawnie, są nawet mniejsze straty
BU323(A,P), BU931(ZP), BUX37. Jeśli nie sterowania tranzystora końcowego, ale bardzo Tabela 1
uda się zdobyć wymienionych tranzystorów, trudno pozbyć się różnych  śmieci , jakie wy- Dobór rezystora sterującego w zależ-
to pozostaje złożenie układu Darlingtona stępują zamiast niewidocznej linii zaniku prą- ności od współczynnika wzmocnienia
z dwóch pojedynczych tranzystorów 400- du, oraz różnych oscylacji pasożytniczych. prÄ…dowego ² zastosowanych tranzy-
500V/8-15A z rysunku 7a. Diody zabez- Szczególnie  wredna pod tym względem jest storów mocy
pieczające D3 pełnią jednocześnie funkcję cewka  4226 i trochę  101 . Zdecydowanie
diody wstecznej i muszą mieć moc powyżej czyściejszy impuls wyjściowy Im jest przy za- Tabela 2
1W. Czasem udaje się kupić specjalne: typu stosowaniu 3-stopniowego darlingtona. Rozszerzone parametry cewek zapło-
1.5 KE400 o mocy ok. 3W, ale wystarczą Wzmocnienie ogólne darlingtona składanego nowych spotykanych najczęściej
BZYP01C 180-200 lub BZX (BZV)85C 200, jest iloczynem wzmocnienia poszczególnych na rynku krajowym
2 szt. Może się też komuś nie spodobał brak tranzystorów, a dobór rezystora sterującego WL - energia wyładowania iskrowego
zapasu napięcia K-E tranzystora mocy w sto- R7 podany jest w tabeli 1. Przy montażu tran- WL I- energia wyładowania iskrowe-
sunku do napięcia diody Zenera. Katalogowe zystorów wchodzących w układ Darlingtona go po stronie pierwotnej = 0,5
napięcie np. 400V praktycznie jest większe trzeba pamiętać o tym, że egzemplarze mniej- x L x Im2 [mI, mH, A]
1,5-2 razy np. tranzystor BU326A wytrzy- szej mocy, w mniejszych obudowach lub izo- WL II- energia wyładowania iskrowe-
muje 700-900V, gdy w katalogu jest 400V. lowane należy przyjąć jako sterujące. Jako go po stronie wtórnej = 0,5
A
atwo dostÄ™pne, a wiÄ™c dyżurne tranzystory tranzystory maÅ‚ej mocy x L x Im2 x · [mI, mH, A]
wysokiego napięcia typu BU508, BU326, w zasadzie mogą być wyko-
BU208 lub ich japoÅ„skie zamienniki z serii rzystane dowolne o ²>200,
25C... i 25D... mają na ogół małe wzmocnie- ale BC337 lub 338 z grupy
nie w granicach 5-10. Nieco lepsze ² majÄ… 25 lub 40 sÄ… najlepsze, bo
uniwersalne, np. BUT54, BUX80(81) w gra- mają małe napięcie nasyce-
nicach 10-14. Składając układ Darlingtona, nia, są szybsze w pracy im-
należy wybrać te o największym wzmocnie- pulsowej i odporniejsze na
niu przy prądzie 4A. Podczas pomiaru lepiej drobne przepięcia. Jeśli tran-
nie włączać w obwód cewki zapłonowej zystor mocy jest składany
(przepięcia), a rezystor ok. 1&!. z dwóch pojedynczych tran-
Podawane często w katalogach h na ogół zystorów i rezystora R7
FE
nie zgadza się z rzeczywistością, bo jest mia- o wartości 100-150&!, to
rodajne przy małych prądach kolektora, rzędu tranzystory T1 i T3 należy wybrać o więk- nia sygnału czujnika przez elementy modułu.
0,5-1A. Do współpracy z cewką niskorezy- szym wzmocnieniu tj. e"300 (z grupy 40) w ce- Wukładzie z pojedynczym tranzystorem war-
stancyjną można wykorzystać dostępne tran- lu zapewnienia małego napięcia nasycenia tość ta nie ma znaczenia, bo w punkcie S albo
zystory o małym wzmocnieniu, montując po- tych tranzystorów i pewnego kluczowania jest U fototranzystora czujnika, albo U
CEsat B-
trójny układ Darlingtona, jak na rysunku 7b. tranzystora mocy. Aby otrzymać układ ze ste- E
tranzystora T201. Zmontowany ze sprawdzo-
rowaniem bezstykowym, trzeba jeszcze dobu- nych elementów moduł nie wymaga specjalne-
Rys. 7 Tranzystor Darlingtona złożony dować człon wzmacniający słaby i powolny go strojenia, ale jeśli po zwarciu zacisków wej-
z tranzystorów pojedynczych W.N. impuls z czujnika. Może to być ściowych Bi Cprąd odbiega od założonej war-
wzmacniacz operacyjny lub kom- tości podanej w tabeli 2 dla danego typu cewki
parator o napięciu wyjściowym zapłonowej, należy dobrać rezystor R10. Więk-
w stanie niskim bliskim 0, np. sza wartość powoduje zmniejszenie prądu Im.
LM393, LM358, ale wymaga to Jeśli budujemy układ z ogranicznikiem według
użycia sporej liczby elementów. rysunku 6, to prąd Im ustawić rezystorem na-
Znacznie prostsze jest zastosowa- stawnym jako R11, a po zmierzeniu wlutować
nie  wszechmogącej kostki najbliższy rezystor stały. Nie należy przesadzać
NE555 (może być wersja CMOS z dokładnością, wystarczy z szeregu 5%. Jeśli
555) lub nawet tylko jednego tran- mamy zmontowany też układ przyspieszający
zystora małej mocy z dodatnim po- do czujnika bezstykowego, to przepływ prądu
jemnościowym sprzężeniem Im kluczujemy przez zwieranie punktu S do
zwrotnym z kolektora tranzystora masy. Odczyt prądu będzie ograniczony cza-
sterującego T1 (rys. 4a, b). Dioda sem zadziałania automatyki, i jeśli chcemy  za-
Zenera 5V1 na wejściu układu 555 trzymać Im dłużej, to zwieramy bazę tranzy-
jest dobrana tak, aby zmniejszyć stora T3 do masy, ale nie za długo, bo nagrze-
amplitudę sygnału z czujnika, wa się tranzystor mocy. Jeśli uruchamiamy
a tym samym zwiększyć szybkość układ bezstykowy, to usuwamy rezystor R1.
przełączania komparatora 555, co
owocuje zmniejszeniem opóz
nie- Stefan Roguski
Elektronika dla Wszystkich
66
Genialne schematy,
czyli co by było, gdyby...
W tej rubryce prezentujemy schematy Redakcja EdW nie gwarantuje, że sche- cie wraz z modelami do Forum Czytelni-
nadesłane przez Czytelników. Są to za- maty są bezbłędne i należy je trakto- ków i do działu E-2000. Nadsyłając god-
równo własne (genialne) rozwiązania wać przede wszystkim jako z
ródło ne zainteresowania schematy z literatu-
układowe, jak i ciekawsze schematy inspiracji przy tworzeniu własnych ry, podawajcie z
ródło. Osoby, które
z literatury, godne Waszym zdaniem układów. nadeślą najciekawsze schematy oprócz
publicznej prezentacji bÄ…dz
przypo- Przysyłajcie do tej rubryki przede wszy- satysfakcji z ujrzenia swego nazwiska
mnienia. Są to tylko schematy ideowe, stkim schematy, które powstały jedynie na łamach EdW, otrzymają drobne
niekoniecznie sprawdzone w praktyce, na papierze, natomiast układy, które upominki.
stąd podtytuł  co by było, gdyby... . zrealizowaliście w praktyce, nadsyłaj-
Alarm motocyklowy
Chciałbym przedstawić budowę prostego alarmu motocyklowego
z użyciem tylko jednego układu scalonego. Bramki U1A, U1B two-
rzą przerzutnik, bramka U1C tworzy generator, który wraz z czer-
woną diodą tworzy symulator alarmu, bramka U1D także tworzy
generator.
Nadesłał Piotr Podczarski - Redecz Wielki
Generator
Proponuję budowę generatora, który wydaje dz
więk przy zastosowa-
niu jednego elementu - przekaz
nika. Przy dołączeniu kondensatora
można uzyskać mniejszą częstotliwość.
Nadesłał Jakub Świegot - Środa Wlkp.
Automatyczny wyłącznik czasowy
Jako włącznik można wykorzystać zwykły włącznik sieci energetycz- Układ przy zastosowaniu radiatora, np.A4755; L=3cm, może ste-
nej. Przy zastosowaniu włącznika chwilowego, tj. do dzwonka, układ rować mocą do 1000W. Przy mocy do 150W radiator nie będzie ko-
będzie mógł pracować na klatce schodowej. nieczny. Czas zapalania żarówki nie zależy od mocy. Przy zastoso-
waniu kondensatora C1=10nF czas będzie równy
ok. 9s, a przy 100nF - t=1,5minuty (90s). Podczas
ładowania się kondensatora C1 napięcie na Tr1 ro-
śnie aż do napięcia ok. 60V, po czym następuje
gwałtowny wzrost napięcia do napięcia sieci i wy-
łączenie żarówki(-ówek).
Nadesłał Szymon Janek - Lublin
Elektronika dla Wszystkich
67