IND

372161

A 4

4,,8

0 P

IIS

N 1

2--2

nrr 7

7’’2

0 9

(( ))

..PP

..CC

..PP

CD – PE1

Cop

yrigh

t by W

ydawnictwo

Techniczne ARTKE

LE Z

ielon

a G

óra

Oto jakie miêdzy innymi progra-

my znajdziecie na naszej p³ycie:

– Protel 99 Second Edition,

– Eagle ver. 3.55 Win 95 DOS,

– PSpice ver. 8.0,

– Lab Windows/CVI,
– EDWin 1.60,
– AVR Studio ver. 1.45,

– MPLAB ver. 4.00,

– Oscyloskop pod Windows,

– MS Internet Explorer 5.0 PL,

– Adobe Acrobat Reader 4.0,

– programy z PE i wiele innych.

P³yta wydawnictwa ARTKELE

zawiera blisko 2000 stron

z archiwalnych numerów PE
z lat 1992÷1997 zapisanych
w formacie Portable Docu-

ment File (PDF). Znajdziecie

tu równie¿ bazê artyku³ów (w

formacie html) oraz wiele pro-

gramów i narzêdzi u¿ytecznych

w pracowni elektronika.

Wszelkie prawa autorskie i producentów do nagranych utworów, publikacji i progra-

mów zastrze¿one. Opisy uk³adów i urz¹dzeñ elektronicznych oraz ich uspraw-

nieñ zamieszczone na p³ycie mog¹ byæ wykorzystywane wy³¹cznie do po-

trzeb w³asnych. Wykorzystywanie ich do innych celów, zw³aszcza do

dzia³alnoœci zarobkowej wymaga zgody redakcji „Praktycznego

Elektronika”. Publiczne odtwarzanie, kopiowanie, powie-

lanie fragmentów lub ca³oœci i wypo¿yczanie

bez zezwolenia zabronione.

Made in Poland

CD – PE1

Cop

yrigh

t by W

ydawnictwo

Techniczne ARTKE

LE Z

ielon

a G

óra

Oto jakie miêdzy innymi progra-

my znajdziecie na naszej p³ycie:

– Protel 99 Second Edition,

– Eagle ver. 3.55 Win 95 DOS,

– PSpice ver. 8.0,

– Lab Windows/CVI,
– EDWin 1.60,
– AVR Studio ver. 1.45,

– MPLAB ver. 4.00,

– Oscyloskop pod Windows,

– MS Internet Explorer 5.0 PL,

– Adobe Acrobat Reader 4.0,

– programy z PE i wiele innych.

P³yta wydawnictwa ARTKELE

zawiera blisko 2000 stron

z archiwalnych numerów PE
z lat 1992÷1997 zapisanych
w formacie Portable Docu-

ment File (PDF). Znajdziecie

tu równie¿ bazê artyku³ów (w

formacie html) oraz wiele pro-

gramów i narzêdzi u¿ytecznych

w pracowni elektronika.

Wszelkie prawa autorskie i producentów do nagranych utworów, publikacji i progra-

mów zastrze¿one. Opisy uk³adów i urz¹dzeñ elektronicznych oraz ich uspraw-

nieñ zamieszczone na p³ycie mog¹ byæ wykorzystywane wy³¹cznie do po-

trzeb w³asnych. Wykorzystywanie ich do innych celów, zw³aszcza do

dzia³alnoœci zarobkowej wymaga zgody redakcji „Praktycznego

Elektronika”. Publiczne odtwarzanie, kopiowanie, powie-

lanie fragmentów lub ca³oœci i wypo¿yczanie

bez zezwolenia zabronione.

Made in Poland

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym. Orientacyjny czas oczekiwania wynosi 3 tygodnie. Zamówienia na p³ytki drukowane, uk³a-
dy programowane i zestawy prosimy przesy³aæ na kartach pocztowych, na kartach zamówieñ zamieszczanych w PE, faksem lub poczt¹ elektronicz-
n¹. Koszt wysy³ki wynosi 8 z³ bez wzglêdu na kwotê pobrania. W sprzeda¿y wysy³kowej dostêpne s¹ archiwalne numery "Praktycznego Elektroni-
ka", wykaz numerów na stronie 20. Kserokopie artyku³ów i ca³ych numerów, których nak³ad zosta³ wyczerpany wysy³amy w cenie 2,50 z³ za pierw-
sz¹ stronê, za ka¿d¹ nastêpn¹ 0,50 z³ + koszty wysy³ki.

Jestem ca³kowicie poch³oniêty pogod¹. Upa³ jaki jest w chwili

gdy piszê te s³owa doprowadza do kompletnego rozmiêkczenia mo-

ich komórek nerwowych, st¹d pomys³ zbudowania barometru. Mo¿e

przy jego pomocy uda mi siê „zaczarowaæ” ten przeklêty upa³.

Poprzednio pisa³em o wieku serwomechanizmów. Teraz chcê siê

skupiæ na przetwornikach. Nowoczesny œwiat d¹¿¹cy do mechanizacji

i automatyzacji musi wykonaæ, jeszcze jeden niezwykle istotny krok.

Krokiem tym jest wymyœlenie, zaprojektowanie i zbudowanie prze-

tworników wszystkich wielkoœci fizycznych, które przyjd¹ do g³owy. Po-

s³u¿ê siê analogi¹ z dziedziny komputerów. Serwomechanizmy to urz¹-

dzenia wyjœcia. Natomiast przetworniki to urz¹dzenia wejœcia. Bez jed-

nych i drugich komputer, nawet najwspanialszy, nie bêdzie przydatny.

Bez „g³upiej” klawiatury za 30 z³ nie sposób napisaæ tego tekstu.

Tak samo nie sposób sterowaæ czymkolwiek bez danych zbiera-

nych przez ró¿nego rodzaju czujniki lub przetworniki jak kto woli. Po-

stêp w tej dziedzinie jest ju¿ bardzo du¿y. Pomyœlmy o kamerze tele-

wizyjnej. Najprostsze modele przemys³owej kamery kolorowej mo¿na

ju¿ ponoæ kupiæ za ok. 250 z³. Rzecz parê lat temu nie do pomyœlenia.

Kupuj¹c przetwornik ciœnienia atmosferycznego musia³em podpi-

saæ zobowi¹zanie, ¿e nie wykorzystam go do wyprodukowania bomby

atomowej. Widaæ uda³o mi siê wybraæ rzecz z najwy¿szej pó³ki, co bar-

dzo szybko potwierdzi³o siê w praktyce. Czytaj¹c literaturê na temat ci-

œnienia atmosferycznego znalaz³em wzór podaj¹cy zale¿noœæ ciœnienia

od wysokoœci nad poziomem morza. Wtedy przyszed³ mi wtedy do

g³owy pomys³ by sprawdziæ jak¹ najmniejsz¹ ró¿nicê wysokoœci jestem

w stanie zmierzyæ przy pomocy tego czujnika. Wiecie co wysz³o i po-

twierdzi³o siê w praktyce. Dziêki doskona³emu przetwornikowi by³em

w stanie wykryæ ró¿nicê ciœnienia atmosferycznego jaka wystêpuje po-

miêdzy blatem sto³u a pod³og¹. A¿ wierzyæ siê nie chce.

Có¿ poprawiam moj¹ myœl z poprzedniego miesi¹ca. Wiek XXI

bêdzie wiekiem serwomechanizmów i przetworników.

Redaktor Naczelny

Dariusz Cichoñski

Adres Redakcji:
„Praktyczny Elektronik”
ul. Jaskó³cza 2/5
65-001 Zielona Góra
tel/fax.: (0-68) 324-71-03 w godzinach 8

-10

e-mail: redakcja@pe.com.pl; http://www.pe.com.pl
Redaktor Naczelny:
mgr in¿. Dariusz Cichoñski
Z-ca Redaktora Naczelnego:
mgr in¿. Tomasz Kwiatkowski
Redaktor Techniczny:
Pawe³ Witek
©Copyright by Wydawnictwo Techniczne ARTKELE Zielona Góra, 1999r.

Zdjêcie na ok³adce: Ireneusz Konieczny
Druk: Zak³ady Graficzne „ATEXT” Gdañsk

Artyku³ów nie zamówionych nie zwracamy. Zastrzegamy sobie pra-

wo do skracania i adjustacji nades³anych artyku³ów.

Opisy uk³adów i urz¹dzeñ elektronicznych oraz ich usprawnieñ za-

mieszczone w

„

Praktycznym Elektroniku” mog¹ byæ wykorzystywane

wy³¹cznie do potrzeb w³asnych. Wykorzystanie ich do innych celów,
zw³aszcza do dzia³alnoœci zarobkowej wymaga zgody redakcji „Praktycz-
nego Elektronika”. Przedruk lub powielanie fragmentów lub ca³oœci pu-
blikacji zamieszczonych w

„

Praktycznym Elektroniku” jest dozwolony

wy³¹cznie po uzyskaniu zgody redakcji.

Redakcja nie ponosi ¿adnej odpowiedzialnoœci za treœæ reklam

i og³oszeñ.

Ciœnienie nad i pod sto³em

Cyfrowy barometr .....................................................................4

T³umienie elektryczne g³oœnika

a impedancja kolumn g³oœnikowych...........................................9

Wyciskanie pr¹du z cytryny .....................................................10

Konwerter telewizyjny.............................................................11

Pomys³y uk³adowe – w³¹cznik sensorowy du¿ej mocy ..............14

Pod³¹czenie dodatkowego wzmacniacza mocy

do radioodtwarzacza samochodowego ....................................15

Listy od Czytelników ................................................................18

Kupon zamówieñ na p³ytê CD-PE1 i prenumeratê....................19

Karta zamówieñ na p³ytki drukowane .....................................20

Katalog Praktycznego Elektronika – Stabilizator LM 317..........21

Gie³da PE.................................................................................23

UltradŸwiêkowy sygnalizator cofania

do samochodu dokoñczenie.....................................................26

Poprawki do regulatora obrotów .............................................26

Uniwersalny syntezer czêstotliwoœci

o ma³ym rastrze UNISYNT 2000 ..............................................27

Nietypowy uk³ad pracy generatora 555...................................34

G³oœniki i obudowy – obudowa z otworem ..............................35

Elektroniczna kostka do gry .....................................................38

Miniwoltomierz .......................................................................39

Pomys³y uk³adowe – zaokr¹glanie do pi¹tki.............................41

Ciekawostki ze œwiata..............................................................43

W œwiecie w którym ¿yjemy podlega-

my gigantycznemu naciskowi powietrza
które otacza ca³y glob. Przy powierzchni
cia³a doros³ego cz³owieka wynosz¹cej ok.
2 m.

nacisk powietrza osi¹ga gigantycz-

n¹ wartoœæ 20 ton. Nie odczuwamy tego,
gdy¿ wewnêtrzne ciœnienie wystêpuj¹ce
w ka¿dej z komórek naszego organizmu
równowa¿y t¹ wielkoœæ. Jednoczeœnie je-
steœmy w stanie odczuæ zmiany ciœnienia
na poziomie 1%. Przy ni¿szym ciœnieniu
atmosferycznym osoby wra¿liwe (meto-
ropaci) odczuwaj¹ sennoœæ i bóle g³owy.
Przez lata ludzie nie uœwiadamiali sobie
istnienia takiej si³y jak ciœnienie atmosfe-
ryczne. Dopiero w³oski fizyk i matematyk
Evangelista Torricelli (1608–1647)
w 1643 roku wykaza³ doœwiadczalnie ist-

nienie ciœnienia atmosferycznego za po-
moc¹ wynalezionego przez siebie baro-
metru rtêciowego. Odkrycie jego zosta³o
umwiecznione w nazwie jednostki ciœnie-
nia Tor. Po tym odkryciu bardzo szybko
zauwa¿ono, ¿e ciœnienie atmosferyczne
nie jest sta³e lecz ulega ci¹g³ym zmianom.
Po pewnym czasie zmiany ciœnienia za-
czêto kojarzyæ ze zjawiskami meteorolo-
gicznymi czyli pogod¹.

Rozwój nauki doprowadzi³ do wyna-

lezienia wielu rodzajów przyrz¹dów s³u-
¿¹cych do pomiaru ciœnienia atmosferycz-
nego. Pierwszym jak ju¿ podano by³ ba-
rometr rtêciowy, maj¹cy postaæ rurki za-
sklepionej u wierzcho³ka i wype³nionej
rtêci¹. Przy zmianach ciœnienia wysokoœæ
s³upa rtêci w rurce ulega³a zmianie. St¹d

wywodzi siê bardzo prosta ciœnienia nazy-
wana milimetr s³upa rtêci (mm Hg). Baro-
metr rtêciowy by³ jednak k³opotliwy ze
wzglêdu na delikatn¹ budowê a tak¿e du-
¿e wymiary i nadawa³ siê do pomiarów
stacjonarnych. Bardziej popularne okaza-
³y siê barometry metalowe zwane anero-
idami. Sk³adaj¹ siê one z hermetycznej
pofalowanej puszki metalowej wype³nio-
nej rozrzedzonym powietrzem. Zmiany
ciœnienia atmosferycznego powoduj¹
zmiany wymiarów puszki, które przenie-
sione na wskazówkê umo¿liwiaj¹ pomiar
aktualnie panuj¹cego ciœnienia.

Z jednostkami ciœnienia jest spore za-

mieszanie. Ciœnienie jest jedn¹ z wielkoœci
fizycznych, która wyra¿ana jest najwiêk-
sz¹ chyba liczb¹ jednostek. Najprawdo-
podobniej przyczyn¹ tego „ba³aganu”
by³y przyrz¹dy pomiarowe wykorzystuj¹-
ce ró¿ne metody pomiaru ciœnienia. Dla
³atwiejszego zorientowania siê w ca³ym
galimatiasie w Tabeli 1 zebrano podsta-
wowe jednostki ciœnienia i ich wzajemne
przeliczniki. Od pocz¹tku lat siedemdzie-
si¹tych jednostk¹ podstawow¹ ciœnienia
w uk³adzie SI jest Paskal (Pa), czyli Niuton
na metr kwadratowy (N/m.

Meteorolodzy wprowadzili do jedno-

stek ciœnienia jeszcze jedno udziwnienie
czyli jednostkê pochodn¹ hPa (hektopa-
skal). Jeden hektopaskal jest równy stu
Paskalom. Udziwnienie polega na tym, ¿e
nie zastosowano siê do przyjêtych ogól-
nie regu³ wielokrotnoœci wyk³adników
zmieniaj¹cych siê co trzy, tak jak ma to
miejsce w elektronice. Wszak nie podaje-
my wartoœci w hektoomach.

Jak ju¿ wczeœniej wspomnia³em ci-

œnienie atmosferyczne nie jest sta³e i ule-
ga zmianom. Na wartoœæ ciœnienia atmo-
sferycznego oprócz pogody ma wp³yw
kilka innych czynników. Do g³ównych na-
le¿y zaliczyæ temperaturê i wysokoœæ nad
poziomem morza. Przyjêto pewn¹ war-
toœæ ciœnienia normalnego, które wynosi
1013,25 hPa na poziomie morza w tem-
peraturze 0°C, na szerokoœci geograficz-
nej 45°. W metrologii wszystkie wartoœci
ciœnienia podawane s¹ w odniesieniu do

Od pradawnych czasów ³upanie w koœciach i rwanie w stawach by-
³o naturalnym miernikiem zmian pogodowych jakie maj¹ wkrótce
nast¹piæ. Dopiero doœwiadczenia Torricelli’ego wprowadzi³y ele-
ment naukowy do przewidywania pogody. Artyku³ zawiera kom-
pletny opis barometru cyfrowego, w którym zastosowano pó³prze-
wodnikowy przetwornik ciœnienia atmosferycznego na napiêcie
elektryczne. Przetwornik jest fabrycznie skalibrowany, co u³atwia
regulacjê przyrz¹du. Ciekawostk¹ niech bêdzie informacja, ¿e czuj-
nik ciœnienia zawiera komorê pró¿niow¹. Czy¿by nast¹pi³ powrót
lamp elektronowych? Konstrukcja urz¹dzenia jest na tyle prosta,
¿e mo¿e j¹ wykonaæ nawet ma³o zaawansowany elektronik.

Cyfrowy barometr

Nazwa

Symbol

atm

tr, mm Hg

bar

mm H

Paskal

0,986923·10

-5

1,01972·10

-5

7,50062·10

-3

-5

0,101972

Atmosfera fizyczna

atm

101 325

1,03323

760

1,01325

10332,3

Atmosfera techniczna

98 066,5

0,967841

735,559

0,980665

Tor, mm s³upa rtêci

Tr, mm Hg

133,332

1,31579·10

-3

1,35951·10

-3

1,33322·10

-3

13,5951

Bar

bar

100000

0,986923

1,01972

750,062

10197,2

mm s³upa wody

mm H

9,80661

0,967841·10

-4

0,0735559

0,980665·10

-4

Tabela 1 – Jednostki ciœnienia

7/2000

Elle

kttrro

niik

a d

do podanych powy¿ej warunków. Umo¿-
liwia to tworzenia map pogodowych,
które niejako odseparowane s¹ od dodat-
kowych czynników.

Jako ciekawostkê mo¿na podaæ war-

toœci najwy¿szego i najni¿szego ciœnienia
jakie uda³o siê zmierzyæ na powierzchni
Ziemi. Najwy¿sze ciœnienie 1084 hPa za-
notowano w 1968 roku w wy¿u azjatyc-
kim na Syberii. Z kolei najni¿sze ciœnienie
wynosi³o 870 hPa w oku tajfunu Tip na
Pacyfiku.

Ciœnienie atmosferyczne maleje wraz

z wysokoœci¹ nad poziom morza. Wyja-
œnienie tego faktu jest proste. Wraz ze
wzrostem wysokoœci zmniejsza siê gruboœæ
warstwy powietrza które znajduje siê nad
nami. Dla porównania wartoœæ ciœnienia
na wysokoœci 1000 m npm wynosi 88%
wartoœci ciœnienia na poziomie morza. Dla

wiêkszych wysokoœci jest to 78% dla 2000
m npm 68% dla 3000 m npm i 33% dla
8800 m npm (Mount Everest). St¹d te¿
wysoko w górach spada moc naszych sa-
mochodów, z uwagi na mniejsz¹ zawar-
toœæ tlenu w powietrzu, a himalaiœci mu-
sz¹ zdobywaæ najwy¿sz¹ górê w maskach
tlenowych. Wzór okreœlaj¹cy zale¿noœæ ci-
œnienia od wysokoœci nad poziomem mo-
rza ma nastêpuj¹c¹ postaæ:

gdzie:
p

– ciœnienie normalne 1,01325·10

Pa;

– gêstoœæ powietrza w temperaturze

0°C 1,293 kG/m

g – przyspieszenie ziemskie 9,80665 N/s

h – wysokoœæ nad poziomem morza

w metrach.

Chc¹c u³atwiæ ¿ycie naszym Czytelnikom
w Tabeli 2 zebrano poprawki wysokoœcio-
we, czyli ró¿nice ciœnienia wystêpuj¹ce na
danej wysokoœci w odniesieniu do pozio-
mu morza. Poprawka podana jest w hek-
topaskalach i ma znak dodatni. Wartoœæ
poprawki nale¿y dodaæ do wartoœci ciœnie-
nia wskazanego przez barometr, aby otrzy-
maæ wartoœæ ciœnienia zgodn¹ z tym co po-
daj¹ synoptycy. Dla wysokoœci poœrednich
wystarczy zwyk³a aproksymacja liniowa.

W elektronicznym barometrze zasto-

sowano specjalny pó³przewodnikowy
przetwornik ciœnienia atmosferycznego
na napiêcie. Przetwornik ten dzia³a na za-
sadzie zbli¿onej do aneroidu. W p³ytce
noœnika wykonanego z krzemu (rys. 1a)
utworzona zosta³a ma³a kawerna inaczej
mówi¹c jamka. Z kawerny usuniêto po-
wietrze i uszczelniono j¹. Ciœnienie panu-
j¹ce w kawernie zbli¿one jest do pró¿ni.
Kawerna oddzielona jest od otoczenia
cienk¹ membran¹ wykonan¹ z krzemu
tworz¹cego noœnik. Pod wp³ywem ciœnie-
nia atmosferycznego membrana ulega
ugiêciu. Wielkoœæ tego ugiêcia zale¿na jest
od wartoœci ciœnienia. Im wiêksze tym
bardziej membrana ugina siê. Na krawê-
dzi membrany (rys. 1b) umieszczono spe-
cjalny uk³ad skrzy¿owanych ze sob¹ rezy-
storów piezoelektrycznych. Przez jeden
rezystor przep³ywa pr¹d zasilaj¹cy czuj-
nik, a na drugim rezystorze odk³ada siê
spadek napiêcia proporcjonalny do ugiê-
cia siê membrany, czyli do ciœnienia pa-
nuj¹cego na zewn¹trz.

Ca³oœæ umieszczona jest w plastiko-

wej obudowie (rys. 1c) wyposa¿onej
w otwór pozwalaj¹cy na swobodny do-
stêp powietrza do membrany. Obudowa
wyposa¿ona jest dodatkowo w elastyczn¹
membranê chroni¹c¹ czujnik przed czyn-
nikami zewnêtrznymi. Ta dodatkowa

Wysokoœæ

npm

Wysokoœæ

npm

[m]

[hPa]

[m]

[hPa]

350

100

400

150

450

200

500

250

600

300

700

Tabela 2 – Poprawki wysokoœciowe ciœnienia

i WZMACNIACZ 1

POZIOMU

KOMPENSACJA

PRZETWORNIK

WZMACNIACZ 2

Vout

i PRZESUWNIK

TEMPERATUROWA

+Vs

2 3

4 –Vout

3 Vs

2 +Vout

na naprê¿enia

1 MASA

S+

reaguj¹cy

rezystor

zasilaj¹ce

doprowadzenia

S–

membrana

element aktywny

krzemowy

pod³o¿e mocujace

noœnik

uszczelnienie

odniesienia

pró¿nia

metalizacja

piezorezystor

membrana

mocowania

pró¿nia odniesienia

obudowa plastikowa

wyprowadzenia

membrana

³¹cz¹cy

przewód

membrana ochronna

os³ona metalowa

Rys. 1 Budowa czujnika ciœnienia MPX 4115A

g h

× ×

7/2000

yffrro

y b

arro

ettrr

membrana dziêki du¿ej elastycznoœci nie
wp³ywa na dok³adnoœæ wskazañ.

Sygna³ elektryczny z czujnika ma bar-

dzo ma³¹ wartoœæ rzêdu 0,6 mV/1 kPa. Po-
nadto jest on doœæ mocno zale¿ny od tem-
peratury. Czujnik wyposa¿ono zatem w zin-
tegrowany uk³ad kompensacji temperatu-
rowej i wzmacniacz sta³opr¹dowy (rys. 1d).
W efekcie czego otrzymano na wyjœciu czu-
³oœæ 45,9 mV/kPa i p³ask¹ charakterystykê
temperaturow¹ w przedziale od 0 do
85°C. B³¹d pomiaru nie przekracza 1,5 %.

Wad¹ przetwornika piezorezystancyj-

nego jest wystêpowanie pewnego nie-
wielkiego napiêcia resztkowego przy bra-

ku naprê¿enia membrany. Wartoœæ tego
napiêcia jest okreœlona jako offset i musi
byæ odejmowana od aktualnej wartoœci
napiêcia wyjœciowego. Drug¹ wad¹ czuj-
nika jest zale¿noœæ napiêcia wyjœciowego
od napiêcia zasilania. St¹d te¿ wynika ko-
niecznoœæ dok³adnego stabilizowania na-
piêcia zasilaj¹cego uk³ad. Dla czujnika
MPX 4115A wartoœæ napiêcia zasilaj¹ce-
go wynosi 5,10 V. Pr¹d zasilaj¹cy czujnik
nie przekracza 10 mA.

Na rysunku 2 przedstawiono charak-

terystykê napiêcia wyjœciowego przetwor-
nika MPX 4115A w funkcji zewnêtrznego
ciœnienia. Wartoœæ napiêcia wyjœciowego

przetwornika podana jest nastêpuj¹cym
wzorem:

gdzie:
U

– rzeczywiste napiêcie zasilania czujnika,

P – ciœnienie atmosferyczne w kPa

Po zapoznaniu siê z kilkoma zaga-

dnieniami dotycz¹cymi ciœnienia atmo-
sferycznego oraz z budow¹ czujnika ci-
œnienia mo¿na spokojnie przyst¹piæ do
opisania uk³adu barometru, którego sche-
mat zamieszczono na rysunku 3.

Do pomiaru ciœnienia zastosowano

czujnik MPX 4115A, którego czu³oœæ wy-
nosi 45,9 mV/kPa, czyli 4,59 mV/hPa.
Z kolei do pomiaru napiêcia wyjœciowego
wykorzystano miliwoltomierz ICL 7107
(US1) o czu³oœci 200 mV, posiadaj¹cy roz-
dzielczoœæ 0,1 mV. Chc¹c uzyskaæ rozdziel-
czoœæ pomiaru ciœnienia 1 hPa napiêcie
wyjœciowe z czujnika musi zostaæ podzie-
lone dok³adnie przez 45,9, czego efektem
bêdzie zmiana napiêcia na wyjœciu dziel-
nika równa 0,1 mV/hPa. Funkcjê dzielnika
spe³niaj¹ rezystory R2, R19 i potencjo-
metr P3, który umo¿liwia dok³adne usta-
wienie stopnia podzia³u.

100

105

110

115

120

0,5

1,0

1,5

WYJ

CIE [V]

CIŒNIENIE [kPa]

2,5

2,0

TEMP=0 do +85°C

3,0

4,0

3,5

Uwy=Uz(0,009P–0,095)
Uz=5,10 Vdc

4,5

5,0

Rys. 2 Charakterystyka napiêcia wyjœciowego

przetwornika MPX 4115A w funkcji zewnêtrznego ciœnienia

47n

C11

10k

R18

US2A

200W

6,8k

R21

C13

47n

C14

100mF

C15

R6*

10W

470mF

C16

+5,1V

C12

2,2mF

500W

75W

R20

+5,1V

US3

7805

+Uz

R17

15k

100p

R12

100k

100n

220n

47k

R13

1,2k

R19

R10

100k

+5,1V

47mF

26 40 39 38

33 34

470n

R22

5,1k

100k

US2B

ICL 7107

US1

820W

R14

200W

/25V

10mF

C10

100n

100k

+5,1V

MPX

4115A

51k

33p

62k

100k W£1

Pomiar

R11 1M

4 x CQV31

10k

R15

5,1k

R16

LM385-1,2V

47n

+5,1V

Rys. 3 Schemat ideowy barometru

(

)

× -

0 009

0 095

Opis uk³adu

7/2000

yffrro

y b

arro

ettrr

Napiêcie wyjœciowe czujnika MPX

4115A dla spotykanych ciœnieñ atmosfe-
rycznych zawiera siê w

przedziale

3,5÷4,5 V. Po wprowadzeniu podzia³u
przez 45,9 zakres napiêæ wyjœciowych
spad³by do wartoœci 76÷98 mV, co sta-
nowi zbyt ma³¹ wartoœæ aby mo¿na j¹
zmierzyæ miliwoltomierzem ICL 7107 za-
silanym z jednego Ÿród³a napiêcia. Dlate-
go te¿ w uk³adzie zastosowano masê po-
zorn¹ wytwarzan¹ przez uk³ad wzmacnia-
cza operacyjnego US2A. Napiêcie wyj-
œciowe w tym uk³adzie ustalone jest rezy-
storami R17 i R18 na wartoœæ ok. 2 V.
W stosunku do tego napiêcia dzielone jest
napiêcie wyjœciowe z przetwornika.

Drug¹ spraw¹ jest napiêcie offsetu ja-

kie wystêpuje na wyjœciu czujnika. Wyma-
ga ono kompensacji. Dlatego te¿ do na-
piêcia wyjœciowego w dzielnika R2, R19,
P3 dodawany jest spadek napiêcia na re-
zystorze R20 i potencjometrze P4. Poza
kompensacj¹ offsetu uk³ad ten umo¿liwia

wprowadzenie poprawki wysokoœciowej
o czym pisano wczeœniej. Suma obu na-
piêæ doprowadzona jest do wejœcia mili-
woltomierza US1, który pracuje w kla-
sycznym uk³adzie aplikacyjnym z poje-
dynczym napiêciem zasilania.

Spotykane w domach barometry

aneroidowe wyposa¿one s¹ w dodatkow¹
wskazówkê umo¿liwiaj¹c¹ „zapamiêta-
nie” aktualnie panuj¹cego ciœnienia. Po
kilku godzinach mo¿na sprawdziæ o ile
i w jakim kierunku ciœnienie atmosferycz-
ne zmieni³o siê. W tak¹ mo¿liwoœæ wypo-
sa¿ono tak¿e opisywany barometr. Ele-
mentem pamiêtaj¹cym jest tu potencjo-
metr P1. Po zmianie po³o¿enia prze³¹cz-
nika W£1 na przeciwn¹ ni¿ na schemacie
do wejœcia miliwoltomierza doprowadza-
na jest ró¿nica napiêæ z wyjœcia przetwor-
nika i potencjometru P1. Do wytworzenia
sygna³u ró¿nicy zastosowano wzmacniacz
operacyjny US2B pracuj¹cy w uk³adzie
wzmacniacza ró¿nicowego o wzmocnie-

niu 1 V/V. Krêc¹c potencjometrem P1 ró¿-
nicê t¹ mo¿na sprowadziæ do zera, a na-
stêpnie z powrotem ustawiæ prze³¹cznik
w pozycji Pomiar. Po kilku godzinach lub
na drugi dzieñ prze³¹czenie W£1 w pozy-
cjê DP spowoduje wyœwietlenie ró¿nicy
ciœnienia pomiêdzy pomiarem aktualnym
a „zapamiêtanym” wczeœniej. Znak minus
przed wskazaniem oznacza, ¿e ciœnienie
uleg³o zmniejszeniu. Brak znaku przed
wynikiem oznacza wzrost ciœnienia.

Jak ju¿ wspomniano wczeœniej czuj-

nik MPX 4115A musi byæ zasilany napiê-
ciem 5,1 V. W tym celu do nó¿ki masy
stabilizatora US3 pod³¹czono niewielki
rezystor R6* który pozwala na dok³adne
ustawienie wartoœci napiêcia wyjœciowe-
go, którym zasilany jest ca³y uk³ad.

Barometr elektroniczny mieœci siê na

p³ytce drukowanej która zosta³a przewi-
dziana do zamontowania w obudowie
KM 33. Przed przyst¹pieniem do monta-
¿u elementów nale¿y w spodniej czêœci
obudowy wy³amaæ pionowe przegrody
przeznaczone na bateriê. Nastêpnie
w p³ytce nale¿y wywierciæ cztery otwory
o œrednicy 4 mm w miejscach zakresko-
wanych ukoœnie kó³ek. Tak przygotowana
p³ytka powinna „wejœæ” ju¿ do dolnej czê-
œci obudowy. Pozostaje teraz wymierze-
nie w pokrywce obudowy miejsca na
otwór dla wyœwietlacza, na oœ potencjo-
metru P1 i prze³¹cznik W£1. Po wyciêciu
otworu na wyœwietlacze nale¿y w niego
wkleiæ kawa³ek pleksiglasu w kolorze
œwiecenia wyœwietlaczy.

Wyœwietlacze montuje siê nad p³ytk¹

drukowan¹ za poœrednictwem sztywnych
drucików (mo¿na do tego celu wykorzy-
staæ obciête nó¿ki rezystorów). Górna p³a-
szczyzna wyœwietlaczy powinna znajdo-
waæ siê ok. 15 mm nad powierzchni¹
p³ytki drukowanej. Najpierw do wyœwie-
tlacza przylutowuje siê druciki do czterech
skrajnych nó¿ek, a nastêpnie wyœwietlacz
wlutowuje siê w p³ytkê. Teraz mo¿na ju¿
kolejno lutowaæ pozosta³e druciki

Potencjometr P3 powinien zostaæ za-

montowany nieco nad powierzchni¹ p³yt-
ki drukowanej tak aby zapewniæ dostêp
do œrubki regulacyjnej. Ze wzglêdu na wy-
magan¹ dok³adnoœæ nastaw wszystkie za-
stosowane w barometrze potencjometry
powinny byæ 10-cio obrotowe. Czujnik
MPX 4115A montuje siê nad elementami
na krótkich odcinkach sztywnego drutu.

537

R22

R15

R12

R13

C10

R16

R17

082

R18

R20

R21

C13

C12

R19

C11

ICL 7107

US1

R14

R11

R10

W£1

US2

C15

US3

C16

C14

R6*

537

Rys. 4 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

Monta¿ i uruchomienie

7/2000

yffrro

y b

arro

ettrr

Uruchamianie nale¿y rozpocz¹æ od

ustawienia dok³adnej wartoœci napiêcia
zasilaj¹cego. W tym celu nale¿y zamonto-
waæ rezystor R6 o wartoœci 10 W, w³¹czyæ
zasilanie i sprawdziæ napiêcie na wyjœciu
stabilizatora US3. Je¿eli ró¿ni siê ono od
podanej wartoœci 5,10 V konieczne jest
dobranie wartoœci rezystora R6.
Uwaga!
Przy wylutowywaniu rezystora R6 nale¿y
wy³¹czyæ napiêcie zasilania. W przeciw-
nym wypadku mo¿na uszkodziæ uk³ad mi-
liwoltomierza i przetwornik ciœnienia
MPX 4115A.

Po dobraniu napiêcia zasilaj¹cego

zwiera siê ze sob¹ po stronie druku dwa
prostok¹tne pola oznaczone gwiazdk¹.
Do nó¿ek 31 i 32 przy³¹cza siê wolto-
mierz cyfrowy na zakresie 200 mV,
a prze³¹cznik W£1 ustawia w pozycji Po-
miar. Nastêpnie krêc¹c potencjometrem
P2 ustawia siê wskazania barometru na
wartoœæ identyczn¹ ze wskazaniami wol-
tomierza. W ten sposób skalibrowano
sam miliwoltomierz.

Nastêpnie przy pomocy woltomierza

(dla uzyskania lepszej dok³adnoœci wska-
zany jest woltomierz 4 i 1/2 cyfry) nale¿y
zmierzyæ napiêcie pomiêdzy nó¿k¹ 1
czujnika MPX 4115A a nó¿k¹ 1 US2. War-
toœæ zmierzonego napiêcia podan¹ w mi-
liwoltach dzieli siê przez 45,9. Krêc¹c po-
tencjometrem P3 ustawia siê wskazania
barometru na obliczona wartoœæ. Dla
przyk³adu je¿eli zmierzone napiêcie wy-
nosi³o 2,051 V, to 2051 mV/45,9=44,68
mV»45 mV. Wskazania barometru nale¿y
ustawiæ na 045. W ten sposób skalibro-
wano podzia³ dzielnika.

Przed kolejn¹ regulacj¹ usuwa siê po-

³¹czenie pól oznaczonych gwiazdk¹. Wol-
tomierz nale¿y pod³¹czyæ pomiêdzy nó¿ki

1 i 2 czujnika ciœnienia i zmierzyæ wystêpu-
j¹ce tam napiêcie. Na podstawie tego po-
miaru z poni¿szego wzoru oblicza siê pa-
nuj¹ce aktualnie ciœnienie atmosferyczne:

gdzie:
U

– zmierzone napiêcie wyjœciowe,

– rzeczywista, zmierzona wartoœæ na-

piêcia zasilania.

Kolejn¹ czynnoœci¹ jest dodanie do

otrzymanej wartoœci poprawki wysoko-
œciowej zale¿nej od wysokoœci npm miej-
scowoœci w której mieszkamy. Tak otrzy-
many wynik ustawia siê na wyœwietlaczu
barometru przy pomocy potencjometru
P4. Dla przyk³adu zmierzone napiêcie
wyjœciowe mia³o wartoœæ 4,051 V, a rze-
czywiste napiêcie zasilania wynosi³o
5,13 V. Miejscowoœæ w której mieszkamy
znajduje siê na wysokoœci 200 m. npm.

Wskazania barometru ustawia siê na
1008 hPa. Powy¿sze czynnoœci mia³y na
celu ustawienie offsetu przetwornika i po-
prawki wysokoœciowej.

Na koniec pozostaje tylko ustawienie

prze³¹cznika w pozycjê DP i sprawdzenie
czy wskazania barometru uda siê wyzero-
waæ. Na zmianê ciœnienia trzeba niestety
poczekaæ co najmniej kilka godzin, chy-
ba, ¿e nad nami przechodzi akurat g³êbo-
ki front atmosferyczny wtedy zmiany ci-
œnienia s¹ szybsze.

Wszystkie czynnoœci regulacyjne na-

le¿y wykonywaæ po nagrzaniu siê ca³ego
urz¹dzenia ok. 15 min po w³¹czeniu na-
piêcia zasilania. Ca³y proces regulacji war-
to powtórzyæ po kilku dniach nieprzerwa-
nej pracy barometru.

Je¿eli zakres regulacji któregoœ z po-

tencjometrów oka¿e siê niewystarczaj¹cy
mo¿na zmieniæ wartoœæ szeregowo z nim
po³¹czonego rezystora. W przypadku P1
konieczna mo¿e okazaæ siê zmiana rezy-
storów R4 i R5.

Teraz ju¿ mo¿na przyst¹piæ do po-

miaru ciœnienia i sprawdzania domowych
prognoz pogody. W sprzeda¿y wysy³ko-
wej prowadzonej przez redakcjê mo¿na

zamawiaæ oprócz p³ytki tak¿e przetwornik
ciœnienia MPX 4115A i potencjometr P1.

P³ytki drukowane, przetworniki MPX
4115A i potencjometry 100 kW - WT 262
wysy³ane s¹ za zaliczeniem pocztowym.
P³ytki mo¿na zamawiaæ w redakcji PE.
Cena:

p³ytka numer 537 – 6,45 z³
MPX 4115A

– 95,00 z³

WT 262 100kW

– 4,00 z³

+ koszty wysy³ki

5 NC

6 NC

2 MASA

3 +Uz

4 NC

1 Uwy

0,4

13,34

15,62

5,72

0,51

2,54

18,16

12,95

11,43

Rys. 5 Widok czujnika ciœnienia MPX 4115A

US1

– ICL 7107

US2

– TL 082

US3

– LM 7805

– LM 385-1,2

W1÷W4

– CQV 31

R6*

– 10 patrz opis w tekœcie

R20

– 75 W

W/0,125 W

R14

– 820 W

W/0,125 W

R19

– 1,2 kW

W/0,125 W

– 2 kW

W/0,125 W

R16, R22

– 5,1 kW

W/0,125 W

R21

– 6,8 kW

W/0,125 W

R15, R18

– 10 kW

W/0,125 W

R17

– 15 kW

W/0,125 W

R13

– 47 kW

W/0,125 W

– 51 kW

W/0,125 W

– 62 kW

W/0,125 W

R3, R4,

R7÷R10,

R12

– 100 kW

W/0,125 W

R11

– 1 MW

W/0,125 W

P2, P4

– 200 W

W 10-cio obrotowy

– 500 W

W 10-cio obrotowy

– 100 W

W WT262 10-cio obr.

– 33 pF/50 V ceramiczny

– 100 pF/50 V ceramiczny

C2, C3, C11,

C13, C14

– 47 nF/50 V ceramiczny

C4, C7

– 100 nF/63 V MKSE-20

– 220 nF/50 V MKSE-20

– 470 nF/50 V MKSE-20

C12

– 2,2 m

mF/50 V

C10

– 10 m

mF/25 V

– 47 m

mF/16 V

C15

– 100 m

mF/16 V

C16

– 470 m

mF/16 V

– MPX 4115A

W£1

– prze³¹cznik dŸwigienkowy

obudowa

– KM 33

p³ytka drukowana

numer 537

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne

[

]

[ ]

hPa

U V

+0 095

0 09

[

]

[

]

hPa

4 051

5 13

0 095

0 09

983

[

]

P hPa =

983

1008

à mgr in¿. Dariusz Cichoñski

7/2000

yffrro

y b

arro

ettrr

Czêsto spotykam siê z pytaniami do-

tycz¹cymi impedancji elektrycznej g³oœni-
ków. Sk¹d bior¹ siê ró¿ne jej wartoœci
i które g³oœniki s¹ lepsze? W sklepach spo-
tyka siê zestawy g³oœnikowe o rezystancji
8, 6 i 4 W, a nawet 2 W w przypadku g³o-
œników samochodowych.

Sprawa jest dosyæ prosta i wynika

z podstawowego wzoru na moc P=U·I,
który po przekszta³ceniu przyjmuje po-
staæ P=U

/R. Zatem chc¹c zwiêkszyæ moc

wyjœciow¹ wzmacniacza przy sta³ej rezy-
stancji obci¹¿enia nale¿y zwiêkszyæ napiê-
cie wyjœciowe wzmacniacza. Drugim spo-
sobem zwiêkszenia mocy wyjœciowej jest
zmniejszenie rezystancji obci¹¿enia. Dwu-
krotne zwiêkszenie mocy wyjœciowej wy-
maga wzrostu napiêcia wyjœciowego
o 1,41 razy przy takim samym wzroœcie
pr¹du. Podobny efekt mo¿na uzyskaæ
zmniejszaj¹c rezystancjê obci¹¿enia 2 ra-
zy przy tym samym napiêciu wyjœcio-
wym, co poci¹ga za sob¹ dwukrotny
wzrost pr¹du wyjœciowego. Zale¿noœci te
ilustruje Tabela 1.

W pocz¹tkach ery wzmacniaczy tran-

zystorowych stosowano g³ównie ten dru-
gi sposób. Podyktowane to by³o parame-
trami tranzystorów mocy, g³ównie ich na-
piêciem przebicia (U

), które by³o sto-

sunkowo niskie. Natomiast tranzystory te
charakteryzowa³y siê stosunkowo du¿ym
pr¹dem kolektora. Najni¿sze rezystancje
obci¹¿enia stosuje siê we wzmacniaczach
samochodowych, gdzie wystêpuje natu-
ralne ograniczenie napiêcia zasilania i je-
dyn¹ prost¹ drog¹ jest zmniejszenie rezy-
stancji obci¹¿enia. Z punktu widzenia
elektrycznego powinno byæ zatem wszyst-
ko jedno który parametr zmieniamy,

wszak osi¹gamy to co chcemy czyli odpo-
wiedni¹ moc wyjœciow¹. Tak jednak nie
jest, co wyjaœniê poni¿ej.

Wzmacniacz mocy charakteryzuje siê

niewielk¹ rezystancj¹ wyjœciow¹. Przy
napiêciowym sprzê¿eniu zwrotnym jest
ona stosunkowo ma³a i z regu³y nie prze-
kracza wartoœci 0,1÷0,2 W. Rezystancja
wyjœciowa w g³ównej mierze zale¿y od
konstrukcji wzmacniacza, g³êbokoœci
sprzê¿enia zwrotnego, natomiast w du¿o
mniejszym stopniu od napiêcia zasilania.
Do tego dochodzi jeszcze po³¹czona sze-
regowo rezystancja przewodów g³oœniko-
wych (rys. 1). Z wartoœci tych wynika pa-
rametr elektrycznego t³umienia g³oœnika
wyra¿ony jako stosunek impedancji g³o-
œnika do impedancji wyjœciowej wzmac-
niacza i rezystancji przewodów ³¹cz¹cych
g³oœnik ze wzmacniaczem.

Dla przyk³adu rozpatrzmy wzmac-

niacz o rezystancji wyjœciowej 0,1 W, po³¹-
czony przewodami o rezystancji 0,1 W
z g³oœnikami 4 i 8 W. T³umienie elektrycz-
ne w pierwszym wypadku wynosi 20 razy

a w drugim 40 razy. Teraz ju¿ wyraŸnie
widaæ, ¿e zmiana rezystancji g³oœnika
maj¹ca na celu zwiêkszenie mocy wyj-
œciowej nie jest jednoznaczna ze zmian¹
napiêcia wyjœciowego wzmacniacza.

T³umienie elektryczne g³oœnika wp³y-

wa istotnie na jakoœæ odtwarzanych
dŸwiêków, zw³aszcza w stanach nieu-
stalonych. Pobudzenie zestawu aku-
stycznego przebiegiem prostok¹tnym
(rys. 2a) powinno spowodowaæ gwa³-

towny ruch membrany w jednym kierun-

ku i równie gwa³towne jej zatrzymanie.
W rzeczywistoœci membrana g³oœnika
„startuje” bardzo szybko, gorzej nato-
miast jest z jej zatrzymaniem. Na skutek
bezw³adnoœci membrany mija ona po³o-
¿enie docelowe posuwaj¹c siê dalej, po
czym zaczyna siê cofaæ ponownie prze-
chodz¹c przez po³o¿enie docelowe. Taki
cykl powtarza siê kilka razy tworz¹c oscy-
lacje wokó³ w³aœciwej do sygna³u pozycji
wychylenia (rys. 2b).

Ruch membrany wywo³any jest prze-

p³ywem pr¹du przez cewkê g³oœnika
umieszczon¹ w polu magnetycznym na-
biegunników magnesu. Z drugiej strony
ruch cewki w polu magnetycznym powo-
duje wyindukowanie siê w niej napiêcia
proporcjonalnego do szybkoœci tego ru-
chu. ród³o tego napiêcia charakteryzuje
siê impedancj¹ równ¹ impedancji g³oœni-
ka. Z kolei g³oœnik jest pod³¹czony do re-
zystancji wyjœciowej wzmacniacza. Im
wspó³czynnik t³umienia elektrycznego
g³oœnika jest wiêkszy tym napiêcie indu-
kowane w cewce bêdzie silniej t³umione,
ograniczaj¹c tym samym oscylacje mem-
brany. Mo¿na siê o tym przekonaæ prze-
prowadzaj¹c proste doœwiadczenie. Wy-
starczy od³¹czyæ zestaw g³oœnikowy od
wzmacniacza i delikatnie, aczkolwiek zde-
cydowanie popchn¹æ membranê g³oœnika
niskotonowego. Nastêpnie zale¿y zewrzeæ
ze sob¹ zaciski zestawu g³oœnikowego
i ponownie popchn¹æ membranê. Mo¿na
zauwa¿yæ, ¿e membrana stawia wiêkszy
opór gdy zaciski zestawu s¹ ze sob¹ zwar-
te. Jest to efekt t³umienia elektrycznego
g³oœnika.

W rzeczywistym zestawie elektroaku-

stycznym t³umienie elektryczne g³oœnika
jest efektem zastosowania sprzê¿enia
zwrotnego we wzmacniaczu. Faktyczny
sygna³ sprzê¿enia zwrotnego jest ró¿nic¹
napiêcia Ÿród³a sygna³u i napiêcia propor-
cjonalnego do spadku napiêcia na g³oœni-

T³umienie elektryczne g³oœnika

a impedancja kolumn

g³oœnikowych

7/2000

Elle

kttrro

usstty

[W]

[V]

[A]

14,1

3,5

100

20,0

5,0

20,0

2,5

100

28,2

3,5

Tabela 1 – Zale¿noœæ mocy wyjœciowej wzmacnia-

cza od rezystancji obci¹¿enia (wartoœci
skuteczne napiêæ i pr¹dów)

t³umienia g³oœnika

wspó³czynnik

w czasie ruchu cewki

napiêcie indukowane

Teg=

wyjœciowa

rezystancja

Rwy+Rp

Rwy

g³oœnika

rezystancja

wzmacniacz

mocy

przewodów

rezystancja

G£OŒNIK

Rys. 1 T³umienie elektryczne g³oœnika

ku. Ten drugi sk³adnik silnie zale¿y od
prêdkoœci ruchu membrany. Uk³ad sprzê-
¿enia zwrotnego d¹¿y do zachowania
proporcjonalnoœci sygna³u wejœciowego
pochodz¹cego ze Ÿród³a sygna³u w sto-
sunku do napiêcia na g³oœniku, wnosz¹c
tym samym elektryczne t³umienie g³oœni-
ka. Skutecznoœæ tego dzia³ania bêdzie tym
wiêksza im stosunek rezystancji g³oœnika
do rezystancji wyjœciowej bêdzie wiêkszy.

Oprócz elektrycznego t³umienia g³o-

œnika drgania membrany t³umione s¹ tak-
¿e przez obudowê. Jest to tak zwane t³u-
mienie akustyczne. T³umienie elektryczne
jak i akustyczne dotyczy g³ównie g³oœni-
ków niskotonowych, których membrany s¹
masywne (ciê¿kie). Szczególnie istotne jest
ono dla czêstotliwoœci rezonansowej. Ni-
skie t³umienie objawia siê dudni¹cym od-
twarzaniem basów, przechodz¹cym w kry-
tycznych sytuacjach w sta³e „buczenie”
obecne w tle muzyki. Nale¿y dodaæ, ¿e
podobny efekt akustyczny otrzymuje siê
podczas pojawiania siê akustycznej fali sto-

j¹cej wynikaj¹cej z czêstotliwoœci rezonan-
sowej pomieszczenia. Szczególnie nieprzy-
jemny efekt uzyskuje siê gdy minimum t³u-
mienia elektrycznego przypada na czêsto-
tliwoœæ rezonansow¹ g³oœnika i czêstotli-
woœæ rezonansow¹ pomieszczenia.

Przy naszych rozwa¿aniach nie

zwróciliœmy dotychczas uwagi na przewo-
dy ³¹cz¹ce g³oœniki ze wzmacniaczem. Ist-
nieje wiele teorii na ten temat. Jedne
z nich mówi¹, ¿e nale¿y stosowaæ specjal-
ne przewody z miedzi wielkokrystalicznej
i z³ocone zaciski. Generalnie nie wierzê
w tego typu rzeczy. Uwa¿am, ¿e wszystkie
te „cuda” maj¹ na celu wyci¹gniêcie jak
najwiêkszej kasy z kieszeni melomanów.
Jedynym istotnym elementem jest rezy-
stancja przewodów. Powinna ona byæ jak
najmniejsza. Dla porównania podam
fakt, ¿e rezystancja przewodów o d³ugo-
œci 5 m (co w rzeczywistoœci daje 10 m,
gdy¿ przewody s¹ dwa) wynosi dla prze-
kroju 1 mm

0,17 W, natomiast w przy-

padku przekroju 2,5 mm

rezystancja

spada do 0,07 W. Dlatego te¿ warto
stosowaæ przewody grube, bez zbytnich
„bajerów”.

Tak wiêc wniosek koñcowy jest oczy-

wisty. Zestawy g³oœnikowe o impedancji
8 W s¹ lepsze od zestawów o impedancji
4 W. Tym parametrem warto siê kierowaæ
podczas rozwa¿añ o zakupie sprzêtu audio.

7/2000

yss³³y

y u

k³³a

g³oœnika

oscylacje

PUNKT B

na zaciskach

napiêcie

PUNKT A

wyjœciowe

napiêcie

wzmacniacza

Rys. 2 Paso¿ytnicze oscylacje

membrany g³oœnika

à mgr in¿. Dariusz Cichoñski

Z du¿ym zaciekawieniem przeczyta-

³em krótki artyku³ pt. „Elektrycznoœæ wo-
kó³ nas” zamieszczony w PE 12/99. Autor
zaprezentowa³ w nim najprostsze che-
miczne ogniwa elektryczne. Tekst ten zo-
sta³ zilustrowany nawet zdjêciem na
ok³adce. Co prawda na zdjêciu dopatrzy-
³em siê pewnego oszustwa. Widaæ na
nim, ¿e jeden z przewodów prowadz¹-
cych od ogniwa wcale nie wchodzi do

kalkulatora, lecz „wisi” nigdzie nie pod³¹-
czony. Myœlê, ¿e to drobne oszustwo by³o
podyktowane koniecznoœci¹ stworzenia
kompozycji owocowej.

Swoj¹ drog¹ zastanowi³ mnie fakt czy

rzeczywiœcie takie ogniwo mo¿na wyko-
rzystaæ do wyprodukowania u¿ytecznej
energii elektrycznej. Postanowi³em
spróbowaæ i okaza³o siê, ¿e jest to mo¿li-
we. Nic tak nie przekonuje do wystêpo-

wania pr¹du jak œwiat³o. Zbudowa³em
wiêc prosty uk³ad którego schemat przed-
stawiam na rysunku 1. Do zasilania wyko-
rzysta³em oczywiœcie cytrynê, pokrojon¹
na æwiartki, która jest Ÿród³em napiêcia
rzêdu 3÷4 V. Do tak zbudowanej baterii
pod³¹czy³em bramki Schmitta w wersji
CMOS. Po w³¹czeniu „zasilania” Konden-
sator C1 zaczyna siê ³adowaæ pr¹dem ok.
3 mA p³yn¹cym przez rezystor R1. Równo-
czeœnie ³aduje siê kondensator C2.
W chwili osi¹gniêcia na kondensatorze C2
poziomu napiêcia niezbêdnego do zmia-
ny stanu pierwszej bramki zostaje w³¹czo-
ny tranzystor T1, który na mgnienie oka
zapala diodê D1. B³ysk œwiat³a jest bardzo
krótki, gdy¿ powstaje ona za spraw¹ zgro-
madzonej w kondensatorze energii. Po
chwili napiêcie na C2 spada do poziomu
przy którym bramka Schmitta zmienia
stan na niski zatykaj¹c tranzystor. £adowa-
nie kondensatora C12 rozpoczyna siê od
pocz¹tku. Czas powtarzania b³ysków jest
doœæ d³ugi i wynosi ok. 1 min.

Uk³ad dzia³a³ poprawnie przez kilka-

naœcie minut po czym przesta³ pracowaæ.
Okaza³o siê, ¿e elektrody miedziana
i cynkowa pokry³y siê warstw¹ nalotu.
Po wyczyszczeniu ich uk³ad ponownie
podj¹³ pracê.

Wyciskanie pr¹du z cytryny

BC547C

330k

CD4093

47mF

220n

R2 1M

R1 1M

4 æwiartki cytryny

Rys. 1 Schemat uk³adu migacza zasilanego z ogniwa owocowego

à Jerzy Tomczyk

Na pocz¹tek dla przypomnienia po-

dam uk³ad kana³ów telewizyjnych. Kana-
³y te s¹ rozmieszczone w tzw. pasmach.
Istnieje doœæ du¿e zró¿nicowanie teryto-
rialne dotycz¹ce podzia³u czêstotliwoœci
zakresu VHF jak i organizacji kana³ów.
Nasi zachodni s¹siedzi kana³y zakresu
VHF maj¹ zorganizowane wg standardu
B. W Polsce obowi¹zuje standard D we-
d³ug, którego pasma I, II i III obejmuj¹
kana³y od 1 do 12. Zakres fal zajmowa-
nych przez te kana³y nazywany jest me-
trowym a zakres ich czêstotliwoœci okre-
œlany jest angielskim skrótem VHF
(50÷230 MHz). Dok³adnie pasmo I zaj-
muje czêstotliwoœci od 48,5 do 66 MHz
(kana³y 1 i 2), pasmo II od 76÷100 MHz
(kana³y 3, 4 i 5) a III od 174÷230 (kana-
³y 6÷12).

Kana³y UHF w Niemczech okreœlone

s¹ standardem G a w Polsce standardem
K. Ró¿nica polega na innym odstêpie
miêdzy noœnymi wizji i fonii. Odstêp ten
w Niemczech wynosi 5,5 MHz a w Polsce
jak wiadomo 6,5 MHz. Szerokoœæ kana-
³ów jak i ich uk³ad jest taki sam. Pasma IV
i V obejmuj¹ kana³y od 21 do 69. Jest to
zakres fal nazywany decymetrowym a za-
kres czêstotliwoœci oznaczany skrótem
UHF (470÷862 MHz).

Wraz z rozwojem telewizji kablowej

wprowadzono dodatkowe kana³y wype³-
niaj¹ce luki miêdzy poszczególnymi pa-
smami. W tzw. telewizji naziemnej s¹ one
niedostêpne, poniewa¿ obejmuj¹ czêsto-

tliwoœci przewidziane do innych celów
(wojsko, policja, pogotowie itp.).

Podzielone s¹ na dwa pasma: pierw-

sze nazywane jest pasmem œrednim i obej-
muje kana³y S3÷S10 (118÷174 MHz),
Praktycznie wykorzystywane s¹ kana³y
S3÷S10 ze wzglêdu na jednoczeœnie
nadawany w sieciach kablowych sygna³ ra-
diowy UKF FM (do 108 MHz). Drugie na-
zywane jest pasmem super, obejmuje ka-
na³y S11÷S20 (230÷300 MHz). Trzecie
pasmo hiper jest kontynuacj¹ pasma su-
per. Obejmuje kana³y S21÷S41, którym
odpowiada zakres czêstotliwoœci od 300
do 470 MHz. Pasmo hiper jest wykorzysty-
wane sporadycznie. Na plus operatorom
telewizji kablowych nale¿y poczytaæ ma-
ksymalne wykorzystywanie mo¿liwoœci tra-
dycyjnych pasm telewizyjnych.

Starsze odbiorniki telewizyjne,

których jeszcze trochê znajduje siê w eks-
ploatacji posiadaj¹ mo¿liwoœæ odbioru je-
dynie kana³ów u¿ywanych w telewizji na-
ziemnej. Pod³¹czenie takiego odbiornika
do sieci telewizji kablowej ogranicza iloœæ
dostêpnych kana³ów. Zadaniem propo-
nowanego do wykonania konwertera jest
usuniêcie tej niedogodnoœci.

Pamiêtam czasy, kiedy budowano

konwertery przemieszczaj¹ce kana³y z za-
kresu UHF (21÷60) na zakres VHF. Wyni-
ka³o to z niedostosowania krajowych
odbiorników telewizyjnych do postêpu
w dziedzinie nadawania po wprowadze-
niu drugiego programu telewizyjnego,
który w wielu oœrodkach nadawany by³
ju¿ na zakresie UHF. Odbiorniki telewizyj-

ne pocz¹tkowo umo¿liwia³y odbiór tylko
12 kana³ów z zakresu VHF.

Aktualnie wiêkszoœæ krajowych

oœrodków nadawczych emituje sygna³ te-
lewizyjny tylko na zakresie UHF. Istniej¹
jednak miejsca gdzie dalej u¿ywany jest
zakres metrowy do nadawania progra-
mów telewizyjnych. Takim oœrodkiem jest
tak¿e Warszawa z nadajnikiem na Pa³acu
Kultury i Nauki. Obecnie w handlu spoty-
ka siê tañsze odbiorniki telewizyjne po-
zbawione zakresu VHF. Tak¿e w tym przy-
padku konwerter umo¿liwi przeniesienie
sygna³u z zakresu VHF do zakresu UHF
i odbiór np. I programu TVP w Stolicy.

Konwertery zmieniaj¹ce zakres czê-

stotliwoœci sygna³u dzia³aj¹ na zasadzie
przemiany czêstotliwoœci. Podobnie jest
i w tym przypadku.

Przemiana czêstotliwoœci w odbiorni-

ku radiowym lub g³owicy w.cz. odbiorni-
ka telewizyjnego zamienia czêstotliwoœci
odbieranych sygna³ów na czêstotliwoœæ
poœredni¹. Odbywa siê na zasadzie odej-
mowania czêstotliwoœci sygna³u odbiera-
nego od czêstotliwoœci heterodyny
w uk³adzie przemiany nazywanym czêsto
mieszaczem. Sygna³ heterodyny jest sy-
gna³em pomocniczym wytwarzanym
w urz¹dzeniu odbiorczym dla uzyskania
przemiany. Zmieniaj¹c czêstotliwoœæ he-
terodyny uzyskuje siê mo¿liwoœæ odbioru
sygna³ów o ró¿nych czêstotliwoœciach
przy sta³ej czêstotliwoœci poœredniej.

Odejmowanie czêstotliwoœci sygna³u

od czêstotliwoœci heterodyny powoduje
tzw. inwersjê wstêg bocznych. Czêstotli-
woœci mniejsze od czêstotliwoœci fali no-
œnej sygna³u wejœciowego staj¹ siê wiêk-
szymi od noœnej sygna³u p.cz. Nie odgry-
wa to wiêkszej roli przy odbiorze radio-
wym dwuwstêgowym, natomiast jest
istotne w telewizji gdzie wstêgi nios¹ ró¿-
ne informacje i maj¹ ró¿ne pasmo.
Uwzglêdnia to charakterystyka wzmac-
niacza czêstotliwoœci poœredniej wizji
odbiornika telewizyjnego. W sygnale te-
lewizyjnym w.cz. (jaki uzyskujemy z ante-
ny) noœna fonii posiada czêstotliwoœæ
wiêksz¹ od czêstotliwoœci noœnej wizji.
W sygnale p.cz. wizji noœna fonii ma czê-
stotliwoœæ mniejsz¹ od noœnej wizji.

W konwerterze nie mo¿e wyst¹piæ

inwersja wstêg bocznych i dlatego jego
dzia³anie oparte jest na sumowaniu czê-
stotliwoœci. Do czêstotliwoœci sygna³u

Uk³ad umo¿liwia odbiór kana³ów specjalnych, u¿ywanych w tele-
wizji kablowej przez starsze odbiorniki telewizyjne. Mo¿e s³u¿yæ
tak¿e do przeniesienia na zakres UHF (kana³y 21÷60) dowolne-
go kana³u z zakresu VHF (kana³y 1÷12).

Konwerter telewizyjny

7/2000

ecch

niik

a R

Schemat i dzia³anie konwertera

wejœciowego dodaje siê czêstotliwoœæ
heterodyny.

Oczywiœcie mo¿na odejmowaæ sygna³

heterodyny od czêstotliwoœci sygna³u, ale
ten zabieg umo¿liwia zmniejszenie czê-
stotliwoœci sygna³u. To rozwi¹zanie by³o
wykorzystywane w konwerterach z zakre-
su UHF na VHF. Zakres UHF sprowadzano
do czêstotliwoœci nieu¿ywanego kana³u
VHF dziêki przestrajaniu heterodyny.
Mo¿na uznaæ, ¿e czêstotliwoœæ kana³u
VHF by³a tzw. pierwsz¹ poœredni¹ co jest
pojêciem z tzw. przemiany podwójnej. Po
drugiej przemianie (w g³owicy w.cz.
odbiornika telewizyjnego) uzyskuje siê
w³aœciw¹ czêstotliwoœæ poœredni¹ wizji.

Heterodyna w proponowanym roz-

wi¹zaniu wytwarza sygna³ o czêstotliwo-
œci z zakresu 350÷450 MHz (œrednio
400 MHz). Nie jest przewidywane jej
przestrajanie podczas eksploatacji kon-
wertera. Jedynie podczas regulacji nale¿y
wybraæ odpowiedni¹ czêstotliwoœæ aby
przenieœæ ¿¹dane pasmo czêstotliwoœci
bez zak³óceñ i interferencji. Wybór prze-
niesionych kana³ów odbywa siê za po-
moc¹ g³owicy odbiornika telewizyjnego.

Konwerter sk³ada siê z dwóch zasa-

dniczych uk³adów: stopnia przemiany na
tranzystorze polowym T1 i heterodyny na
tranzystorze T2. W uk³adzie przemiany
zastosowano dwubramkowy tranzystor
polowy w.cz. typu BF 966. Umo¿liwi³o to
zrealizowanie tzw. przemiany iloczyno-
wej. Zastosowanie tranzystora bipolarne-
go PNP typu BF 324 w heterodynie po-
prawia w³aœciwoœci generatora dziêki bez-
poœredniemu pod³¹czeniu obwodu rezo-
nansowego do masy.

Sygna³ wejœciowy przez uk³ad dopa-

sowuj¹cy C1, L1, L2 i C2 doprowadzany
jest do bramki G1 tranzystora T1. Dla sk³a-
dowej sta³ej bramka ta jest bezpoœrednio
po³¹czona do masy. Bramka G2 jest po-
laryzowana napiêciem sta³ym oko³o
1 V z dzielnika R1, R2. Doprowadzane jest
do niej napiêcie heterodyny za poœrednic-
twem rezystora R3 i kondensatora C9.

Wejœciowy obwód dopasowuj¹cy

musi byæ odpowiednio dobrany do zakre-
su czêstotliwoœci sygna³u wejœciowego.
Przewidziano dwie wersje: pierwsza obej-
muje zakres pasma III i kana³y specjalne.
Druga wersja dotyczy zakresów I i II VHF.

Wyjœciem tranzystora przemiany jest

dren T1. Uzyskujemy tutaj wiele sygna-

³ów ³¹cznie z po¿¹danymi przeniesiony-
mi z zakresu VHF na UHF. Oprócz sygna-
³ów po¿¹danych wystêpuj¹ dalej czêsto-
tliwoœci sygna³ów VHF, sygna³ heterody-
ny, sygna³y ró¿nicowe itp. Cewka L3
i kondensator C3 stanowi¹ wyjœciowy
uk³ad dopasowuj¹cy tranzystora. Dren
T1 zasilany jest pe³nym napiêciem zasila-
j¹cym (+12 V) przez d³awik D£1.

Zadaniem obwodu L5, C6 jest st³u-

mienie sk³adowej wyjœciowej o czêstotli-
woœci heterodyny. Jest to szeregowy ob-
wód rezonansowy dostrajany trymerem
C6. Elementy C5, C12 i L6 stanowi¹ filtr
górno przepustowy, którego zadaniem jest
st³umienie sygna³ów wejœciowych (VHF).
Uk³ad jest przystosowany do sygna³ów
wyjœciowych z zakresu 600÷750 MHz
(kana³y 37÷65). Wejœcie jak i wyjœcie
dopasowane s¹ do przewodu koncen-
trycznego 75 W.

Heterodyna jest generatorem w.cz.

pracuj¹cym w uk³adzie Colpittsa. Tranzy-
stor po³¹czony jest w uk³adzie OB. Baza
tranzystora pod³¹czona jest do masy
kondensatorem C10. Równoleg³y obwód
rezonansowy L4, C7 w³¹czony jest miê-
dzy kolektor i masê (bazê) tranzystora.
Sprzê¿enie zwrotne zapewnia kondensa-
tor C8 tworz¹cy dzielnik napiêciowy
z pojemnoœci¹ z³¹cza baza – emiter. Na-
piêcie heterodyny pobierane jest z emi-
tera co zmniejsza wp³yw obci¹¿enia na
pracê generatora.

Uk³ad zasilany jest napiêciem sta³ym

+12 V, np. z typowego zasilacza wzmac-

niaczy antenowych. Napiêcie powinno
byæ stabilizowane. Pobór pr¹du nie prze-
kracza 15 mA.

Konwerter mo¿na wykonaæ w dwóch

wersjach i dlatego rozpocz¹æ trzeba od
wyboru wersji. Wersja podstawowa prze-
widziana jest do konwersji kana³ów spe-
cjalnych i pasma III. Wersja na pasmo I i II
posiada zmienione nastêpuj¹ce elemen-
ty: C1, C2, L1 i L2.

Oprócz elementów elektronicznych

nale¿y zaopatrzyæ siê w wiert³o lub inny
trzpieñ o œrednicy 3 mm, drut nawojowy
w emalii o œrednicy 0,4÷0,5 mm oraz
drut srebrzony o œrednicy 0,7÷0,8 mm.
Akcesoria te bêd¹ potrzebne do wykona-
nia cewek. W wersji podstawowej wszy-
stkie cewki nawiniemy na trzpieniu o œre-
dnicy 3 mm. W wersji na pasmo I i II
cewki L1 i L2 nawiniemy na trzpieniu
o œrednicy 5 mm. Wyprowadzenia cewek
nie wymagaj¹ specjalnego zaginania po
nawiniêciu. Powinny byæ odizolowane
i pocynowane przed zamontowaniem
w p³ytce.
Cewki do wersji podstawowej
(trzpieñ 3 mm):
L1

– 4,5 zw./DNE 0,45

– 5,5 zw./DNE 0,45

– 2,5 zw./DNE0,45

L4, L5

– 1,5 zw./Dsm 0,8

– 1,5 zw./DNE 0,45

D£1

– 15,5 zw./DNE 0,45

7/2000

errtte

err tte

elle

wiiz

yjjn

10k

EKRAN

3÷10p

C10

C11

390W

2,2k

C8 1p

4,7p

BF324

100W

2,2p

22k

10p

3÷10p

2,2p

BF966

2,2p

220k

D£1

WE C1

C12

2,2p

+12V

Rys. 1 Schemat ideowy konwertera

Monta¿ i uruchomienie

UHF

VHF

Cewki i elementy zmienione
do wersji na I i II pasmo:
L1 – 7,5 zw./DNE 0,45/ trzpieñ 5 mm
L2 – 9,5 zw./DNE 0,45/ trzpieñ 5 mm
C1 – 22 pF/50 V ceramiczny
C2 – 4,7 pF/50 V ceramiczny

Elementy montowaæ jak najbli¿ej po-

wierzchni p³ytki, aby do minimum skróciæ
wyprowadzenia. Tranzystor T1 powinien
le¿eæ na p³ytce. Oznaczenie tranzystora
powinno byæ niewidoczne (od strony
p³ytki). Wypustem oznaczone jest wypro-
wadzenie Ÿród³a. Tranzystor T2 zamonto-
waæ na wysokoœci 3 mm nad powierzch-
ni¹ p³ytki. Trymery C6 i C7 zamontowaæ
tak aby rotor by³ pod³¹czony do masy (co
u³atwi strojenie). Mo¿na to sprawdziæ
omomierzem.

Po zamontowaniu wszystkich ele-

mentów pozostaje do wykonania ekran
heterodyny. Ekran ten mo¿na wykonaæ
z cienkiej blachy miedzianej, mosiê¿nej
lub stalowej ocynowanej o gruboœci
0,35 mm. Do wykonania ekranu o wy-
miarach 30×20 mm przygotowaæ pasek
z blachy o szerokoœci oko³o 15 mm i d³u-
goœci 105 mm. Po ukszta³towaniu ekranu
zalutowaæ powsta³¹ zak³adkê. Ekran przy-
lutowaæ w trzech miejscach do p³ytki wy-
korzystuj¹c obciête wyprowadzenia ele-
mentów. Do œcianki ekranu przylutowaæ
odcinek przewodu (obciête wyprowadze-
nie) o d³ugoœci oko³o 20 mm i zagi¹æ do

œrodka ekranu zgodnie z rysunkiem mon-
ta¿owym (rys. 2).

Do uruchomienia i regulacji potrzeb-

ny bêdzie zasilacz stabilizowany +12 V,
multimetr, odbiornik telewizyjny i sygna³
z anteny lub telewizji kablowej. Po
sprawdzeniu poprawnoœci monta¿u
pod³¹czyæ zasilanie i sprawdziæ prawid³o-
woœæ napiêæ. Napiêcie na drenie T1 po-
winno wynosiæ 12 V. Na bramce G2 na-
piêcie powinno wynosiæ 1 V. Napiêcia na
tranzystorze T2 proponujê mierzyæ
wzglêdem +12 V. Napiêcie na emiterze
powinno wynosiæ oko³o –1,5 V, a na ba-
zie oko³o –2 V.

Do wejœcia pod³¹czyæ przewód kon-

centryczny zakoñczony gniazdem a do
wyjœcia przewód zakoñczony wtykiem te-
lewizyjnym. Wyj¹æ wtyk anteny z odbior-
nika telewizyjnego i pod³¹czyæ do wejœcia
konwertera. Wtyk wyjœcia konwertera
pod³¹czyæ do gniazdka antenowego
odbiornika. Po w³¹czeniu zasilania powi-
nien pokazaæ siê obraz na kanale VHF
(normalnie odbieranym) lub UHF. Wy-
braæ wolny kana³ w okolicy 600 MHz (37
lub 38). Stroj¹c kondensatorem C7 uzy-
skaæ obraz kana³u o czêstotliwoœci zbli¿o-
nej do 200 MHz. Dok³adne dostrojenie
uzyskaæ przez uginanie drucika przyluto-
wanego do ekranu. Reguluj¹c kondensa-
torem C6 zmniejszyæ ewentualn¹ siatkê
w.cz. (tzw. morê) pochodz¹c¹ od sygna³u

heterodyny. Nastêpnie sprawdziæ odbiór
pozosta³ych kana³ów specjalnych.

Poniewa¿ konwerter jest urz¹dze-

niem szerokopasmowym nale¿y siê liczyæ
z ewentualnymi zak³óceniami obrazu na
niektórych kana³ach. Niezbêdne mo¿e
okazaæ siê poeksperymentowanie i do-
branie odpowiedniej czêstotliwoœci hete-
rodyny dla uzyskania jak najlepszych
efektów. Przy s³abym sygnale z anteny
mo¿e okazaæ siê konieczne zastosowanie
wzmacniacza antenowego dla zmniejsze-
nia szumów (œniegu na obrazie).

Konwerter mo¿na umieœciæ w obu-

dowie z tworzywa. Zasilacz powinien
byæ oddzielony dla unikniêcia mo¿liwo-
œci pora¿enia pr¹dem. W ostatecznoœci
odbierane normalnie sygna³y mo¿na
przepuœciæ przez konwerter. Wi¹zaæ siê
to bêdzie z pogorszeniem ich jakoœci.
Proponujê zastosowaæ odpowiednie su-
matory lub zwrotnice, a nawet prze³¹-
czanie sygna³ów.

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze-
niem pocztowym. P³ytki mo¿na zama-
wiaæ w redakcji PE.
Cena:

p³ytka numer 538 – 2,70 z³
+ koszty wysy³ki.

7/2000

errtte

err tte

elle

wiiz

yjjn

– BF 966 (BF 960)

– BF 324 (BF 414)

R3, R4

– 100 W

W/0,125 W

– 390 W

W/0,125 W

– 2,2 kW

W/0,125 W

– 10 kW

W/0,125 W

– 22 kW

W/0,125 W

– 220 kW

W/0,125 W

– 1 pF/50 V ceramiczny

C2, C3,

C5, C12

– 2,2 pF/50 V ceramiczny

– 4,7 pF/50 V ceramiczny

– 10 pF/50 V ceramiczny

C4,

C10, C11

– 1 nF/50 V ceramiczny

C6, C7

– 3÷10 pF trymer ceramiczny

L1÷L6

– patrz opis

gniazdo i wtyk antenowy

p³ytka drukowana

numer 538

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne

538

12V

C10

C11

EKRAN

–

C12

C3 L5

DL1

Rys. 2 Widok p³ytki drukowanej i rozmieszczenie elementów

à R.K.

Pamiêtam gdy kilkadziesi¹t lat temu

w sprzêcie RTV pojawi³y siê prze³¹czniki
sensorowe. Jak ka¿da nowoœæ wzbudzi³y
one du¿e zainteresowanie wszystkich.
którzy gustuj¹ w nowoœciach a takich nie
brakuje. Zbudowano od razu wielki
gmach teorii która t³umaczy³a wy¿szoœæ
prze³¹czników sensorowych nad prze³¹cz-
nikami mechanicznymi, coœ na kszta³t wy-
¿szoœci œwi¹t Wielkiej Nocy nad œwiêtami
Bo¿ego Narodzenia. Ludzie nie obeznani
z elektronik¹ twierdzili, ¿e s¹ to prze³¹cz-
niki mechaniczne, tak czu³e, ¿e wystarczy
niewyczuwalny wrêcz nacisk aby zmieniæ
pozycjê prze³¹cznika. W instrukcjach ob-
s³ugi urz¹dzeñ wyposa¿onych w sensory
przestrzegano osoby z rozrusznikami ser-
ca o szkodliwym wp³ywie prze³¹czników
sensorowych.

K³opoty z tym wynalazkiem zaczê³y

siê w chwili, gdy ma³e dzieci rysuj¹ce
wszystko co tylko da siê porysowaæ ruszy-
³y uzbrojone w o³ówek na sensory. Popi-
sany grafitem, czyli materia³em przewo-
dz¹cym pr¹d elektryczny sensor, nie da-
wa³ siê wy³¹czyæ. Wymaga³o to dok³adne-
go i bardzo pracoch³onnego czyszczenia
przerwy pomiêdzy polami kontaktowy-
mi. Z czasem wynalazek ten poszed³ do
lamusa, ustêpuj¹c pola mikro³¹cznikom.

Niedawno zupe³nie przypadkowo

odkry³em gotowy prze³¹cznik sensorowy.
Buduj¹c kondensatorow¹ przetwornicê

+12 V/–12 V (PE 4/2000), zauwa¿y³em,
¿e uk³ad raz dzia³a poprawnie, a za chwi-
lê przestaje pracowaæ. Dotkniêcie palcem
p³ytki drukowanej powodowa³o wzno-
wienie pracy. Otó¿ co siê okaza³o. Bram-
ka jednego z tranzystorów MOSFET mia³a
zimny lut i zwi¹zany z tym brak dobrego
kontaktu elektrycznego. Dotykaj¹c pal-
cem nó¿ki i pola lutowniczego doprowa-
dza³em do przep³ywu pr¹du steruj¹cego.
Wtedy wpad³ mi do g³owy prosty pomys³
aby spróbowaæ w³¹czaæ przy pomocy pal-
ca, a precyzyjniej mówi¹c rezystancji na-
skórka, tranzystor MOSFET. Okaza³o siê to
mo¿liwe. Rezystancja naskórka w zale¿no-
œci od warunków zawiera siê w przedzia-
le od kilku do kilkudziesiêciu kiloomów.
Taka wartoœæ w zupe³noœci wystarczy aby
w³¹czyæ tranzystor MOSFET.

Schemat dwóch rodzajów w³¹czni-

ków sensorowych z wykorzystaniem tego
pomys³u przedstawiono na rysunku 1.
Pierwszy uk³ad umo¿liwia w³¹czenie
odbiornika pr¹du po stronie masy.
W normalnym stanie bramka G tranzysto-
ra zwarta jest do masy przez rezystor
o wartoœci 1 MW co sprawia, ¿e tranzystor
nie przewodzi pr¹du. Po dotkniêciu pal-
cem elektrod tworzy siê dzielnik napiê-
ciowy którego górny rezystor powsta³
z rezystancji naskórka, a dolny stanowi re-
zystor 1 MW. Napiêcie na takim dzielniku
jest zbli¿one do napiêcia zasilania, z uwa-
gi na ma³¹ rezystancjê palca. Powoduje to
w³¹czenie siê tranzystora. W uk³adzie tym
wykorzystano tranzystor z kana³em n.

W drugim rozwi¹zaniu wykorzystano

tranzystor z kana³em p, co umo¿liwia
w³¹czanie odbiorników pr¹du przez po-
danie plusa napiêcia zasilania. Podobnie
jak poprzednio w stanie spoczynku napiê-
cie bramka-Ÿród³o wynosi 0 V, co zapew-
nia rezystor 1 MW. Dotkniêcie palcem
elektrod sprowadza bramkê do potencja-
³u bliskiego potencja³owi masy, w³¹czaj¹c
tym samym tranzystor.

Oba rozwi¹zania tworz¹ w³¹czniki

monostabilne, czyli takie które s¹ w³¹czo-
ne tylko podczas trzymania palca na elek-
trodach. Zdjêcie palca powoduje „roz-
warcie styków”. Czas prze³¹czania siê
tranzystora ze stanu zatkania do stanu
przewodzenia w tym uk³adzie rzêdu dzie-

si¹tek mikrosekund. Dla pojedynczych
prze³¹czeñ nie stanowi to jednak ¿adnego
problemu.

Niektórzy zapewne bêd¹ obawiaæ siê

o ³adunki elektrostatyczne mog¹ce uszko-
dziæ bramkê tranzystora. Podczas prze-
prowadzania prób ¿aden z tranzystorów
nie „pad³”. Mo¿na zastosowaæ zabezpie-
czenie polegaj¹ce na szeregowym umie-
szczeniu rezystora rzêdu 10 kW pomiêdzy
bramk¹ a punktem po³¹czenia elektrody
sensorowej z rezystorem 1 MW. Dodatko-
wy rezystor wraz z pojemnoœci¹ wejœcio-
w¹ tranzystora MOSFET utworzy uk³ad
ca³kuj¹cy zmniejszaj¹cy napiêcie elektro-
statyczne doprowadzane do bramki.

Tego typu uk³ady mo¿na zastosowaæ

w ró¿nego rodzaju zabezpieczeniach sa-
mochodowych typu „magiczna œrubka”,
w których dotkniêcie metalowej czêœci
powoduje w³¹czenie np. rozrusznika. Bez
z³apania za œrubkê rozrusznik jest „mar-
twy” mimo przekrêcenia kluczyka.

Jako elektrody mo¿na wykorzystaæ

pola sensorowe wymontowane ze starego
sprzêtu RTV, lub nawet kupione za grosze
w sklepie posiadaj¹cym stare podzespo³y.
Mo¿na te¿ pokusiæ siê o wykonanie pola
sensorowego we w³asnym zakresie co
przedstawiono na rysunku 2. Co ciekawe
za dotkniêciem palca mo¿na w³¹czyæ
przep³yw pr¹du nawet kilkudziesiêciu
amperów.

Pomys³y uk³adowe w³¹cznik

sensorowy du¿ej mocy

elektroda

IRF9540

do rozrusznika

ze stacyjki

+12V

IRF540

elektroda

+12V

BUZ11

Robc

Rys. 1 Schemat w³¹czników sensorowych

z tranzystorami MOSFET

à Jerzy Rogulski

P³ytki

metalowe

P³ytki

Izolator

Tulejka z tworzywa

Podk³adka izolacyjna

Punkty

lutownicze

Nakrêtka

Œruba

przewodu

do przylutowania

z ogonkiem

w samochodzie

z tworzywa

Podk³adka

Fragment obudowy

Rys. 2 Sposób wykonania pola sensorowego

i kszta³ty pól fabrycznych

7/2000

yss³³y

y u

k³³a

Poziom natê¿enia dŸwiêku w samo-

chodzie powinien byæ doœæ du¿y z uwa-
gi na ha³as jaki wystêpuje w pojeŸdzie.
W ruchu miejskim odg³osy pochodz¹ce
z samochodu s¹ raczej na niskim pozio-
mie, dominuj¹ tu ró¿ne dŸwiêki dobie-
gaj¹ce z innych pojazdów. Z kolei na tra-
sie poza miastem, kiedy rozwija siê
wiêksze prêdkoœci, dominuje ha³as po-
chodz¹cy od silnika, tocz¹cych siê kó³,
czy te¿ op³ywaj¹cego samochód powie-
trza. W nowoczesnych i dro¿szych samo-
chodach poziom natê¿enia ha³asu prze-
kracza z regu³y wartoœæ 60÷70 dB.
W ma³ych, miejskich samochodach sytu-
acja jest jeszcze gorsza. Dla porównania
w mieszkaniu mo¿na oczekiwaæ pozio-
mu natê¿enia ha³asu, lub innych niepo-
¿¹danych dŸwiêków rzêdu 20÷30 dB.
Ró¿nica poziomu t³a akustycznego wy-
maga zatem stosowania wzmacniaczy
o odpowiednio du¿ych mocach wyjœcio-
wych. Wydawaæ siê mo¿e, ¿e sam ha³as
w samochodzie jest wystarczaj¹co du¿y

i g³oœne s³uchanie muzyki sprawi, ¿e kie-
rowca i pasa¿erowie bêd¹ „przyt³oczeni”
ró¿nego rodzaju dŸwiêkami. Nie jest to
prawd¹, gdy¿ narz¹d s³uchu posiada ad-
aptacyjny mechanizm przesuwania pro-
gu czu³oœci. W absolutnej ciszy nasz
s³uch znacznie zwiêksza swoj¹ czu³oœæ,
dziêki czemu mo¿emy s³yszeæ bardzo ci-
che dŸwiêki. Przy du¿ym poziomie natê-
¿enia dŸwiêków tzw. t³a akustycznego
czu³oœæ s³uchu znacznie obni¿a siê. Dla
odbierania wra¿eñ s³uchowych istotna
jest ró¿nica poziomów natê¿enia t³a aku-
stycznego i dŸwiêków po¿¹danych. Takie
dzia³anie s³uchu mo¿na zauwa¿yæ w³a-
œnie w samochodzie. Jad¹c z prêdkoœci¹
120 km/godz. ustawmy sobie g³oœnoœæ
radia na tak¹, aby dobrze by³o s³ychaæ
audycje s³own¹ (np. wiadomoœci). Po
chwili zwolnijmy do 60 km/godz. a oka-
¿e siê, ¿e radio gra za g³oœno.

Warto jeszcze dodaæ, ¿e zbyt g³oœna

muzyka przeszkadza kierowcy, dekncen-
truj¹c go, co w bezpoœredni sposób

wp³ywa na bezpieczeñstwo jazdy. Po-
nadto nie s³yszy on wtedy dŸwiêków do-
biegaj¹cych z zewn¹trz np. sygna³ów ka-
retki pogotowia, klaksonów innych u¿yt-
kowników drogi itp. Zatem tak jak wszê-
dzie w samochodzie nie wolno przesa-
dzaæ z g³oœnoœci¹ muzyki.

Odwrotna sytuacja tak¿e mo¿e byæ

niebezpieczna. Zbyt cicha w stosunku do
t³a akustycznego g³oœnoœæ audycji radio-
wej np. wiadomoœci spowoduje, ¿e kie-
rowca du¿¹ czêœæ swojej uwagi skupi na
rozszyfrowywaniu maskowanych ha³a-
sem s³ów wypowiadanych przez prezen-
tera. Takie przesuniêcie uwagi z obser-
wacji sytuacji na drodze w kierunku ana-
lizy dŸwiêków mo¿e doprowadziæ do po-
wa¿nego wypadku drogowego. Nasza
uwaga jest w pewnym stopniu podziel-
na, ale wiêksza jej czêœæ powinna przy-
padaæ na prowadzenie samochodu.

Moc wzmacniaczy samochodowych

ograniczona jest w sposób naturalny na-
piêciem zasilania, które praktycznie nie
przekracza 14,3 V. Przy takim zasilaniu
najwy¿sza moc wyjœciowa w uk³adzie
klasycznego wzmacniacza mocy mo¿e
wynieœæ 7,5 W/4 W. Moc wynika z ma-
ksymalnej amplitudy, która wynosi dla
jednej po³ówki trochê mniej ni¿ po³owa
napiêcia zasilania. To trochê mniej ni¿
po³owa zasilania wynika z napiêcia na-
sycenia tranzystorów koñcowych. Nieco
lepiej sprawa wygl¹da w przypad-
ku wzmacniaczy mostkowych gdzie
mo¿liwa do osi¹gniêcia moc wynosi
16 W/4 W. Na tym koñcz¹ siê proste
mo¿liwoœci uk³adowe. Uk³ady mostko-
we mo¿na spotkaæ dziœ w wiêkszoœci ra-
dioodtwarzaczy samochodowych. Na-

Jednym z wa¿nych atrybutów nowoczesnego samochodu jest ze-
staw akustyczny. Ta zbyt mo¿e szumna nazwa odnosi siê z regu³y
do radioodtwarzacza, choæ coraz czêœciej posiada on odtwarzacz
p³yt kompaktowych a nawet zmieniacz na szeœæ lub dziesiêæ p³yt.
Zw³aszcza zestawy umo¿liwiaj¹ce s³uchania muzyki z p³yt CD wy-
magaj¹ dobrych wzmacniaczy mocy. Artyku³ przedstawia sposoby
pod³¹czenia dodatkowego wzmacniacza mocy, co w niektórych
przypadkach wcale nie jest takie proste i oczywiste.

Pod³¹czenie dodatkowego

wzmacniacza mocy do

radioodtwarzacza

samochodowego

7/2000

Elle

kttrro

usstty

a,, T

ecch

niik

a m

otto

orry

accy

yjjn

Radioodtwarzacz

klasycznym

ze wzmacniaczem

3,3W

47k

1mF

dodatkowy

Wzmacniacz

+Uz

10W

+Uz

Rys. 1 Pod³¹czenie dodatkowego wzmacniacza mocy do wyjœcia radioodtwarzacza ze

wzmacniaczem w uk³adzie klasycznym

wet moc 4×16 W nie zapewnia do-
brych warunków ods³uchu. Nie mam tu
na myœli tak g³oœnego s³uchania muzyki,
¿e a¿ „dach trzeszczy i pod³oga ugina
siê”. Dla prawid³owego i czystego od-
twarzania moc wyjœciowa powinna byæ
jednak znacznie wiêksza (rzêdu 40 W).
Przy œredniej mocy wyjœciowej wymaga-
na moc szczytowa jest znacznie wy¿sza.
Dla przyk³adu przy œredniej mocy wyj-
œciowej 4 W dla muzyki rockowej moc
szczytowa jest ponad dziesiêæ razy wiêk-
sza, czyli wynosi ok. 40 W.

Podane wy¿ej czynniki sprawiaj¹, ¿e

wielu melomanów decyduje siê na mon-
towanie dodatkowych wzmacniaczy mo-
cy. Mo¿liwe s¹ dwa rozwi¹zania. Pierw-
sze polega na zastosowaniu przetworni-
cy podwy¿szaj¹cej napiêcie zasilaj¹ce
wzmacniacz mocy (patrz PE 10/99 i PE
4/00) a drugie na zastosowaniu uk³adów
mocy zintegrowanych z przetwornic¹
kondensatorow¹ (patrz PE 4/99).

Niezale¿nie które rozwi¹zanie wy-

bierze siê konieczne jest pod³¹czenie
wzmacniacza mocy do radioodtwarza-
cza. Niestety radioodtwarzacze rzadko
posiadaj¹ specjalne wyjœcia przeznaczo-
ne do pod³¹czania zewnêtrznych
wzmacniaczy mocy. Skazani jesteœmy
zatem na korzystanie z wyjœæ g³oœniko-
wych na których amplituda sygna³u ma
doœæ du¿¹ wartoœæ. Niew¹tpliw¹ zalet¹
korzystania z wyjœæ g³oœnikowych jest
mo¿liwoœæ regulacji g³oœnoœci przy po-
mocy potencjometru, lub przycisków
w radioodtwarzaczu.

W radioodtwarzaczach wyposa¿o-

nych w zwyk³y wzmacniacz pod³¹czenie
dodatkowego uk³adu nie sprawia wiêk-

szego problemu, gdy¿ sygna³ wyjœciowy
jest odniesiony do masy (g³oœnik lub ko-
lumna pod³¹czone s¹ pomiêdzy wyjœcie
wzmacniacza i masê). Uk³ad takiego
pod³¹czenia przedstawiono na rysun-
ku 1. Dzielnik napiêciowy na wyjœciu ra-
dioodtwarzacza ma dwa podstawowe
zadania. Pierwsze to zmniejszenie ampli-
tudy sygna³u wyjœciowego do poziomu
niezbêdnego dla dodatkowego wzmac-
niacza mocy. Drugim zadaniem jest
wprowadzenie obci¹¿enia wzmacniacza
mocy w radioodtwarzaczu. Jako obci¹¿e-
nie zastosowano tu rezystory o ³¹cznej
rezystancji rzêdu 15 W. Zastosowanie re-
zystorów o wiêkszej rezystancji spowo-
duje zmniejszenie pr¹du wyjœciowego,
a tym samym mocy wyjœciowej wzmac-
niacza i wzrost zniekszta³ceñ nielinio-
wych. Wartoœci rezystorów u¿ytych
w dzielniku nie s¹ krytyczne i zakres ich
wartoœci jest doœæ du¿y.

Typowy przebieg zniekszta³ceñ

w funkcji mocy wyjœciowej przedstawio-
no na rysunku 2. Widaæ na nim wyra-
Ÿnie, ¿e przy najmniejszych mocach wyj-
œciowych (poni¿ej 10% mocy nominal-
nej) zniekszta³cenia nieliniowe znacz¹co
rosn¹. Za zwiêkszanie siê zniekszta³ceñ
przy ma³ych mocach odpowiedzialne s¹
nieliniowoœci charakterystyk tranzysto-
rów w pobli¿u napiêæ odciêcia. Efekt ten
jest czêœciowo eliminowany przez pr¹d
spoczynkowy stopnia koñcowego.
Wzrost zniekszta³ceñ przy mocy maksy-
malnej zwi¹zany jest z nasycaniem siê
stopnia koñcowego, na skutek zbli¿ania
siê amplitudy przebiegu wyjœciowego do
napiêcia zasilania. Dok³adne dobranie
poziomu t³umienia zapewnia potencjo-
metr monta¿owy, który czêsto umie-
szczony jest na wejœciu dodatkowego
wzmacniacza mocy. Rezystory R1 i R2
powinny mieæ moc rzêdu co najmniej

7/2000

attk

y w

accn

niia

accz

z w

w ssa

occh

ziie

0,1

Po [W]

0,1

THD [%]

1,0

Rys. 2 Typowy przebieg zniekszta³ceñ nieliniowych w funkcji mocy wyjœciowej wzmacniacza

P³ytka numer 539

10mF

47k

WY2

47k

TL082

1mF

10W

ze wzmacniaczem

mostkowym

Radioodtwarzacz

1mF

+Uz

47k

47W

WY1

1mF

+Uz

Wzmacniacz

dodatkowy

+Uz

Wzmacniacz ró¿nicowy

Rys. 3 Pod³¹czenie wzmacniacza ró¿nicowego do wyjœcia mostkowego wzmacniacza mocy radioodtwarzacza

0,5 W. W miejsce dzielnika mo¿na tak-
¿e zastosowaæ jeden rezystor o mocy
1÷2 W i potencjometr.

W przypadku wzmacniacza mostko-

wego sprawa nieco siê komplikuje. Przy
takim rozwi¹zaniu ¿adne z wyjœæ g³oœni-
kowych nie znajduje siê na potencjale
masy. Wyjœcia pod³¹czone s¹ do wyjœæ
dwóch wspó³pracuj¹cych ze sob¹
wzmacniaczy. Próba zwarcia jednego
wyjœcia do masy spowoduje zadzia³anie
zabezpieczenia przeciwzwarciowego,
a w niekorzystnym przypadku uszkodze-
nie wzmacniacza mocy. Pobranie sygna-
³u z jednego wyjœcia tak¿e nie prowadzi
do niczego dobrego, gdy¿ przebieg po-
miêdzy dowolnym wyjœciem a mas¹ bê-
dzie zniekszta³cony.

Do prawid³owego pod³¹czenia do-

datkowego wzmacniacza mocy konieczny
jest poœrednicz¹cy wzmacniacz ró¿nicowy,
którego schemat pod³¹czenia zamieszczo-
no na rysunku 3. Uk³ad ten reaguje na

ró¿nicê napiêæ pojawiaj¹c¹ siê na rezysto-
rach R1 i R2 symuluj¹cych obci¹¿enie
i odnosi j¹ do poziomu masy. Na wstêpie
nale¿y podkreœliæ, ¿e w tym rozwi¹zaniu
konieczne jest zastosowanie dzielnika R1
i R2, który obni¿a poziom sygna³u, tak
aby nie doprowadziæ do przesterowania
wzmacniacza ró¿nicowego, niw wolno go
zastêpowaæ pojedynczym rezystorem sy-
muluj¹cym obci¹¿enie.

Wiêkszoœæ nowoczesnych radiood-

twarzaczy wyposa¿onych jest w cztery
wyjœcia g³oœnikowe, przeznaczone do
pod³¹czenia dwóch g³oœników (kolumn
g³oœnikowych) kana³ów przednich
i dwóch w kana³ach tylnych. Dlatego te¿
uk³ad, którego schemat przedstawiono
na rysunku 4 posiada cztery identyczne
wzmacniacze ró¿nicowe. Ka¿dy z nich
wyposa¿ono w dzielnik rezystancyjny
zmniejszaj¹cy wartoœæ amplitudy sygna-
³u doprowadzanego do wejœcia wzmac-
niacza operacyjnego. Wartoœci rezysto-

rów dzielnika nie s¹ krytyczne. Stopieñ
podzia³u powinien jednak wynosiæ co
najmniej 4, a wypadkowa, sumaryczna
rezystancja nie powinna przekraczaæ
30 W. Moc rezystorów musi wynosiæ co
najmniej 1 W. Rezystory mocy R1÷R8
powinno siê montowaæ ok. 5 mm nad
powierzchni¹ p³ytki drukowanej, aby
poprawiæ odprowadzanie ciep³a.

Wzmacniacz ró¿nicowy posiada

wzmocnienie równe 1 V/V, które jest
okreœlone stosunkiem rezystorów
R11/R3 i R4/R15. Z uwagi na pojedyn-
cze napiêcie zasilania uk³ad wymaga
wstêpnej polaryzacji, zapewnionej przez
dzielnik napiêcia R19 i R20. Dzielnik ten
jest wspólny dla wszystkich czterech
wzmacniaczy ró¿nicowych. Kondensato-
ry C14 i C16 blokuj¹ sk³adow¹ zmienn¹
sygna³u. Bystrzy Czytelnicy stwierdz¹ za-
pewne, ¿e do polaryzacji wzmacniacza
wejœciowego mo¿na by³o wykorzystaæ
napiêcie wyjœciowe mostkowego wzmac-

niacza mocy wynosz¹ce po³owê na-
piêcia zasilania. Wtedy mo¿na pomi-
n¹æ kondensatory C1 i C2. Rozwi¹za-
nie takie, choæ mo¿liwe nie jest jed-
nak stosowane. We wzmacniaczach
akustycznych unika siê bowiem wpro-
wadzania zbyt d³ugich ³añcuchów
sta³opr¹dowych.

Na wyjœciu uk³adu zastosowano po-

tencjometry monta¿owe umo¿liwiaj¹-
ce dopasowanie amplitudy sygna³u
do czu³oœci dodatkowego wzmacnia-
cza mocy.

Zasilanie uk³adu wzmacniaczy ró¿ni-

cowych mo¿na pobraæ z wyjœcia ra-
dioodtwarzacza, na którym pojawia
siê napiêcie po w³¹czeniu. Jest to wyj-
œcie przeznaczone do sterowania wy-
suwan¹ anten¹. Wyjœcie to mo¿e tak-
¿e sterowaæ przekaŸnikiem w³¹czaj¹-
cym zasilanie dodatkowego wzmac-
niacza mocy. Nie wolno natomiast
pod³¹czaæ zasilania dodatkowego
wzmacniacza bezpoœrednio do wyj-
œcia w radioodtwarzaczu, gdy¿ maksy-
malny pr¹d tego wyjœcia jest stosun-
kowo ma³y. Wskazane jest stosowanie
przekaŸnika samochodowego o ma-
ksymalnym pr¹dzie styków 30 A. Po-
nadto przekaŸniki samochodowe
przewidziane s¹ do pracy przy zmie-
niaj¹cym siê w szerokim zakresie na-
piêciu zasilania, wszak w instalacji
samochodowej mo¿e wystêpowaæ
14 V jak i 8 V. Nale¿y tak¿e pamiêtaæ
o odpowiednio du¿ym przekroju

7/2000

attk

y w

accn

niia

accz

z w

w ssa

occh

ziie

47k

1mF

47k

1mF

R18

47k

R10

4,7W

US2B

TL082

47k

R14

C12

1mF

22W

47k

R17

1mF

47k

US2A

4,7W

47k

1mF

C11

R13 47k

22W

TL082

47k

R16

1mF

47k

US1B

4,7W

47k

1mF

22W

1mF

C10

R15

R12 47k

47k

R20

47n

C14

C16

10mF

1mF

47k

1mF

47k

4,7W

US1A

R19

22W

47k

R11

10mF

C15

C13

47n

+12V

Rys. 4 Schemat uk³adu do pod³¹czenia dodatkowego wzmacniacza mocy

przewodów doprowadzaj¹cych zasilanie
do dodatkowego wzmacniacza mocy,
wszak pobiera on pr¹d rzêdu 15÷20 A.

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze-
niem pocztowym. P³ytki mo¿na zama-
wiaæ w redakcji PE.
Cena:

p³ytka numer 539 – 4,80 z³
+ koszty wysy³ki.

7/2000

Liisstty

y o

d ccz

ytte

elln

niik

kó

ów

539

082 TL

R19

C16

C14

US2

C5
C6

C11

R17

R18

R13

R14

R10

WY PT

WE PT

WE LT

WY LT

082

US1

R12

R5
R6

R16

R15

R11

R20

WE PP

WY PP

WY LP

WE LP

C15

C13

Rys. 5 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

à Bogdan Milewski

US1, US2

– TL 082 (LM 358)

R2, R4,

R6, R8

– 4,7 W

W/1 W

R1, R3,

R5, R7

– 22 W

W/1 W

R19, R20

– 1 kW

W/0,125 W

R3÷R18

– 47 kW

W/0,125 W

P1÷P4

– 47 kW

W TVP 1232

C13, C14

– 47 nF/50 V ceramiczny

C1÷C12

– 1 m

mF/50 V MKSE-20

C15, C16

– 10 m

mF/25 V

p³ytka drukowana

numer 539

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne

Szanowny Panie Redaktorze,

Z radoœci¹ powita³em Wasz pomys³

wydania p³yty CD Praktycznego Elek-
tronika z

poprzednimi rocznikami

i programami, które maj¹ pomóc
w

realizacji Waszych pomys³ów.

Wiêc z niecierpliwoœci¹ czeka³em na
jej nadejœcie i nie rozczarowa³em
siê, z jednym wyj¹tkiem, ale dla mnie
wa¿nym.

Nie wiem czy to jest wina p³yty

i czy mam takiego pecha ¿e trafi³em na
jak¹œ wybrakowan¹, w ka¿dym razie
z mojej p³yty artyku³y i schematy wy-
œwietlane na monitorze s¹ nieostre
i po³¹czenia pomiêdzy poszczególnymi
elementami s¹ czasem niewidoczne.
Pozwoli³em sobie na wet w tej sprawie
do Was zadzwoniæ i otrzyma³em radê,
¿e byæ mo¿e jest to wina mojego moni-
tora i najlepiej by by³o sprawdziæ jak
wygl¹da wydruk tego artyku³u lub
schematu. Ja poszed³em dalej i spraw-
dzi³em tê p³ytê na innych komputerach
bardziej nowoczesnych od mojego, ale
rezultat by³ ten sam, wszêdzie te nieo-
stroœci i niedoci¹gniêcia linii.

Postanowi³em wiêc skorzystaæ

z udzielonej mi rady i wydrukowaæ pa-
rê wybranych artyku³ów i schematów
dla sprawdzenia w czym rzecz. Mam
drukarkê Canon-250 i uwa¿am j¹ za
jedn¹ z lepszych, wprawdzie nie jest za
bardzo szybka ale jak na moje potrze-
by zupe³nie wystarczaj¹ca. Wyniki oka-
za³y siê bardziej satysfakcjonuj¹ce, ale
dotyczy³o to artyku³ów. Jeœli chodzi
o schematy, to nadal wystêpuj¹ niedo-
rysowania linii, a poza tym sam Pan
przyzna Redaktorze, ¿e to doœæ ko-
sztowny sposób na korzystanie z tej
p³yty, dlatego przesy³am z gor¹c¹ proœ-
b¹ o weryfikacjê tê p³ytê i do³¹czam
wydruki z niej zrobione. Jeœli zeskano-
wane na tej p³ycie artyku³y i schematy
na innych p³ytach wygl¹daj¹ podobnie
to proszê j¹ odes³aæ na mój koszt.

Przesy³am wyrazy szacunku

Jacek Bartz.

Kraków

2000-06-05

Cieszymy siê bardzo, ¿e nasza p³y-

ta CD-PE1 podoba siê Czytelnikom. Jak

zauwa¿y³ Pan Jacek jakoœæ schematów
zawartych na p³ycie nie jest taka jak
dokumentów tworzonych w edytorach
tekstu, czy programach graficznych.
Niestety starsze numery Praktycznego
Elektronika by³y sk³adane komputero-
wo przy pomocy programu, który nie
jest kompatybilny z obecnie stosowa-
nymi programami DTP. Ca³y zamie-
szczony na p³ycie materia³ jest zeska-
nowany z wydrukowanych numerów.
Poci¹ga to za sob¹ pewna utratê jako-
œci. Mimo tego wszystkie rysunki
i schematy s¹ czytelne. Dotyczy to tak-
¿e tekstu. Nawet przetwarzaj¹c pliki
z postaci elektronicznej do formatu pdf
zachodzi utrata jakoœci. Jako ciekawost-
kê mo¿emy podaæ fakt, ¿e jeden numer
Praktycznego Elektronika przygotowa-
ny do druku w jakoœci takiej jak¹ mo¿e-
cie ogl¹daæ na oryginalnym egzempla-
rzu pisma nie mieœci siê na jednej p³y-
cie CD-ROM.

à Redakcja

Pierwsza p³yta CD-PE1 Wydawnictwa
ARTKELE zawieraj¹ca ponad 2000
stron z 65 archiwalnych numerów PE
z lat 1992÷1997 zapisanych w for-
macie Portable Document File (PDF).
Tego jeszcze nie by³o !!!

Olbrzymie kompendium wiedzy

w zakresie praktycznych zastosowañ elek-
troniki. Opisy, aplikacje, urz¹dzenia, nie-
typowe rozwi¹zania, jeden styl.

Na p³ycie CD-ROM znajduje siê rów-

nie¿ baza artyku³ów PE (w formacie html)
oraz wiele programów i narzêdzi u¿ytecz-
nych w pracowni elektronika.
Oto jakie min. programy znajdziecie na
p³ycie CD-PE:
– Protel 99 Second Edition (nowoœæ !!!)
– Protel Manuals
– Protel 99
– Protel 99 Service Pack 1
– Protel Power Tool Pack 99
– PSpice ver. 8.0
– EDWin ver. 1.6
– LabWindows®/CVI™

– LabWindows Manuals
– Topanga SchematicMaker
– PADS ver. 4.09
– WinLog ver. 1.0
– CircuitMaker ver. 2.5
– WinDraft Schematic Capture
– WinBoard PCB Layout
– TinyCAD
– PCB Developer's Individual Assistant
– FaiSyn Automatic Filter

Synthesizer ver. 2.2

– AIM-Spice
– ISISch
– AresPCB
– EMCFiltr
– Qcad
– Scooter-PCB
– Oscilloscope for Windows ver. 2.51
– Easytrax 2.06
– AT90S (AVR) Family Assembler

and Simulator ver. 1.21

– AVR Studio version 1.45
– Microchip MPLAB ver. 4.00
– CCS PIC C compiler

– Internet Explorer 5.0 PL
– Adobe Acrobat 4.0
oraz wiele, wiele innych
Wszystkie programy w wersjach: freewa-
re, shareware, trial, eval lub demo.

P³yty mo¿na zamawiaæ na kartach

pocztowych, faksem lub e-mailem. Cena
p³yty CD-PE jest równa 30 z³ + koszty
wysy³ki.

Chc¹c obni¿yæ koszty zakupu p³yty

o 10% nale¿y zamówienie sk³adaæ na
kuponie prenumeraty wp³acaj¹c na
konto Wydawnictwa ARTKELE kwotê
34,00 z³ (kwota ta pokrywa koszt p³y-
ty i wysy³ki). Na kuponie nale¿y
w tym przypadku postawiæ krzy¿yk
w kratce z napisem CD-PE1. Równo-
czeœnie na tym samym kuponie mo¿na
zamówiæ prenumeratê na kolejne
kwarta³y roku 2000. Nie przyjmujemy
ju¿ zamówieñ prenumeraty na pierw-
szy kwarta³ br.

Pierwsza p³yta CD-PE1 Praktycznego Elektronika

7/2000

n z

mó

ów

wiie

eñ

ñ n

a p

p³³y

yttê

ê C

D--P

1 ii p

prre

erra

attê

7/2000

arrtta

a z

mó

ów

wiie

eñ

ñ n

a p

p³³y

yttk

kii d

drru

e,, P

Prre

erra

atta

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

Wykaz dostêpnych
numerów
archiwalnych:

3/1992, 8,11,12/95,
3,4,6,8÷10,12/1996,
1÷4,7,9÷11/1997,
2,4,5/1998
(wszystkie w cenie
3,00 z³),

2÷6,8/1999
(wszystkie w cenie
3,60 z³)

9,11,12/1999,
1÷4/2000
(wszystkie w cenie
4,40 z³)

Katalog Praktycznego Elektronika

Stabilizatory LM 317

7/2000

essp

o³³y

y e

elle

kttrro

niiccz

Symbol

Parametr

Wartoœæ

Maksymalna ró¿nica napiêæ wejœcie wyjœcie

+40 V, –0,3 V

Moc strat

Wewnêtrznie ograniczona

Rth

j-a

Rezystancja termiczna z³¹cze-otoczenie

50°C/W

Rth

j-c

Rezystancja termiczna z³¹cze-obudowa

5°C/W

STG

Temperatura przechowywania

–65÷+150°C

Maksymalna temperatura z³¹cza

+125°C

Tabela 1 – Parametry maksymalne

Parametr

Warunki pomiaru

Min.

Typ.

Max.

Jednostka

Napiêcie referencyjne

3 V<V

–V

OUT

<40 V,

10 mA<I

OUT

max

, P<P

max

1,225

1,250

1,270

IR Wspó³czynnik stabilizacji od zmian
napiêcia wejœciowego

3 V<V

–V

OUT

<40 V, T

=25°C

0,01

0,02

%/V

LR Wspó³czynnik stabilizacji od zmian
pr¹du wyjœciowego

10 mA<I

OUT

max

, T

=25°C

0,3

1,0

TR Wspó³czynnik stabilizacji od zmian
temperatury

20 ms Pulse

0,04

0,07

%/W

Pr¹d wyjœcia Reg.

100

Zmiana pr¹du wyjœcia Reg.

10 mA<I

OUT

max

3 V<V

–V

OUT

<40 V

0,2

Stabilnoœæ temperaturowa

min

max

Minimalny pr¹d wyjœciowy

–V

OUT

=40 V

3,5

Ograniczenie pr¹dowe

–V

OUT

<15 V

–V

OUT

=40 V

1,5

0,15

2,2
0,4

3,4

–

A
A

Szumy na wyjœciu, wartoœæ RMS
w % napiêcia wyjœciowego

10 Hz<f<10 kHz

0,003

RR Wspó³czynnik t³umienia têtnieñ
zasilania

OUT

=10 V, f=100 Hz, C

Reg

=0 mF

OUT

=10 V, f=100 Hz, C

Reg

=10 mF

65
80

dB
dB

Stabilnoœæ d³ugoterminowa

=125°C, 1000 godz.

0,3

Tabela 2 – Parametry charakterystyczne T

amb

=25°C)

wy we

Reg

Zasilacz stabilizowany sterowany cyfrowo

wejœcia steruj¹ce

4×BC547B

REG

240W

Uwe

LM317

Vin

Vout

Podstawowa aplikacja zasilacza stabilizowanego

4,7k

1mF

240W

100n

REG

Uwe

Uwy

LM317

Vin

Vout

Uwy=Vref( 1+

)+Ireg R2

ród³o pr¹dowe

IL=

1,25V

LM317

Vin

REG

7/2000

atta

allo

g P

Prra

ktty

yccz

o E

Elle

kttrro

niik

–10V

1,2V

680W

100n

4,7k

Uwy

LM317

35V

REG

150W

Uwe

Vout

Vin

Zasilacz regulowany 0 V do 30 V

R2
R1

)+Ireg R2

Uwy=1,25V(

1N4002

10mF

Vout

Vin

LM317

Uwy

Uwe

REG

240W

1N4002

Zasilacz regulowany 1,2 V do 30 V

z diodami zabezpieczaj¹cymi

Ireg

Vref=1,25V

Uwy

Vref

240W

REG

Vout

Vin

LM317

Uwy=Vref( 1+

)+Ireg R2

Zasilacz regulowany 1,2 V do 30 V

Wtórnik mocy

Vin

2,4W

LM317

REG

Vout

100n

195

10k

±0,6V

10V÷40V

2,4k

240W

–

BAT

REG

Vin

LM317

Rs 0,2W

£adowarka akumulatora 12 V

Zasilacz 10 V o du¿ej stabilnoœci

LM129A

267W

REG

LM317

15V

10V

1,5k

100n

Uwy

Uwe

Vout

Vin

Zasilacz 5 V w³¹czany cyfrowo Umin=1,2V

720W

BC547B

TTL

LM317

REG

100n

240W

7V÷35V

100n

Vout

Vin

Uwe

Uwy

Zasilacz o du¿ym pr¹dzie wyjœciowym

10mF

4,7k

1N4002

22W

REG

240W

10mF

47mF

4,7k

Vout

Vin

LM317

Uwe

Uwy

510W

Zasilacz o regulowanym napiêciu

i pr¹dzie wyjœciowym 1,2÷30 V/5 A

Reg U

10mF

240W

330k

220W

75p

–6V

LM301A

1N457

LED

1mF

680W

10mF

1,2V÷30V

Uwy

1N457

33W

35V

LM317

REG

V+

75p

Vout

Vin

0,2W

220k

100p

£adowarka akumulatora 6 V ze stabilizacj¹

pr¹du ³adowania i ograniczeniem napiêcia ³adowania

1000mF

BC547B

100W

1,1k

REG

240W

–

BAT

9V÷40V

Uwe

Vout

Vin

LM317

Zasilacz 15 V z miêkkim startem

2,7k

22mF

240W

100n

REG

47k

BC547B

1N4002

Uwy

Uwe

Vin

Vout

LM317

Zasilacz regulowany 1,2 V do 30 V

o podwy¿szonym t³umieniu têtnieñ zasilania

4,7k

10mF

1N4002

LM317

REG

100n

1mF

240W

Uwe

Uwy

Vin

Vout

2XKOÑCÓWKA mocy 50W+radia-
tor+zasilacz za 80z³, AMIGA 500, dys-
kietki, joystick, mysz, monitor mono ¿ó³-
ty za 150z³. Przemys³aw Frankiewicz
(018) 3329585
ANALOG DELAY, CHORUS, FLANGER,DI-
STORTION, PHASER oraz wiele innych
efektów w postaci schematów i opisów.
Sprzedam-wymieniê. Info. k + z. D. Le-
wandowski skr. p. 5,20-950 Lublin 1
BRÜCKMANA: uk³ady elektroniki, sche-
maty ró¿ne -UKF. Porady listowne - dar-
mo! Ka¿dy temat. Poznañski Al. Kijow-
ska 13/10, 30-079 Kraków. tel.: 012-
637 86 12. Masz problem - pomogê
pisz!
CYFROWY dekoder kaset z korektorem -
40z³, schemat dekodera C+ - 43z³, odb.
FM50÷160Mhz - 48z³, Siemens S6 bez
SIMLOCKA - 200 z³, synteza 80MHz ÷

1,2GHz - 250 z³. Andrzej, tel.
0602801724
DEKODERY

PAL-SECAM na TDA4555:

do Jowisza zamienne za
MD2007/M D2008 i Heliosa zam. za
MD2021. Ceny od 22z³, Wiêcej = ta-
niej!!!. Info: kop.+znaczek
DLA hobbysty czêœci zamienne do an-
tycznych odbiorników radiowych i ma-
gnetofonów oraz telewizorów tel. Czê-
stochowa 36-35-297 od 8÷21
ELEMENTY z demonta¿u TV Rubin
0523552089 Rafa³. S.
FALOWNIKI sprzedam od 180W do
2,5kW, regulacja p³ynna obrotów silni-
ków asy. Cena 2,2 kW = 1.150 z³ wysy-
³am ofertê. Krupiñski Jerzy ul. W. £okiet-
ka 31/3 58-100 Œwidnica 0748529257
GENERATOR obrazu kontrolnego GTV-
19. Obraz kontrolny jak w TVP. T³a-RGB,
biel, czerñ. Wyjœcia-AV, RGB, RF.
Fonia-DK/BG. Wym. 185/55/25mm.
034 3577834.
KIT kamery kolor CDD z miniaturowym
obiektywem lub same obiektywy opis
w EdW 6/97 H Tyburcy ul Blatona 6/20
01-494Warszawa tel. 0-501-050-232
LAMPY 6P3CE, 6H13C, 6H1, 6H2 Kor-
nel 032-2570967
OSCYLOSKOP C1-93 prod. b. ZSRR. +
instrukcja w jêzyku rosyjskim. 2 kana³y.
Stan bdb. Cena 180PLN. Bartosz Fenyk,
Glazera 5m21, 37-700 Przemyœl tel.
0166702583 po godz. 16-stej

MODULATORY TV - 30÷900MHz, Uz
+12V, 50mA, np: do minikamer ma³ych
sieci kablowych itp. Tel.(058)348-89-49
po 17 lub e-mail:gbsz@polbox.com
P£YTY GRAMOFONOWE stare, wyko-
nawcy polscy i zagraniczni lata 70÷80-
te. Ponad 100 szt. 2÷10z³/szt. 58 500
Jelenia Góra. (075) 7647335
PRECYZYJNE filtry w.cz. nadajniki, czuj-
niki czêstotliwoœci, lasery niewidzialne
wobuloskopem do 1250 MHz nadajniki
zasiêg do 100 km, e mail: nyara-
dix@kki.net.pl, telefon 023/654-32-38
RADIOELEKTRONIKA z lat 1985-1988.
Cena rocznika 20z³. Plus koszty poczto-
we. A.K. 15 669 Bia³ystok, ul. S³oneczni-
kowa 25/21
RADIOSZPIEG zasiêg ponad 10 kilome-
trów oraz inne nadajniki radiowe o za-
siêgu do 100 kilometrów W. Samoraj ul.
Konopnickiej 3/2 06-500 M³awa
TANIO z³o¿one efekty NORD-ELEKTRO-
NIK. Rafa³ S³omkowski, tel. 052 355 20 89
RDZENIE ferrytowe ró¿ne z³¹cza Can-
non Eltra SZR d³awiki potencjometry re-

GIE£DA

Og³oszenia mog¹ mieæ typow¹ szerokoœæ
jednej szpalty tzn. 56 mm, ich wysokoœæ ogra-
nicza jedynie wysokoœæ strony. Minimalna
wysokoœæ ramki to 1 cm. Cena og³oszenia
ramkowego wynosi 20 z³ + 22% podatku
VAT za ka¿dy rozpoczêty centymetr wysoko-
œci. Oferta skierowana jest do osób fizycz-

nych i firm zamieszczaj¹ce og³oszenia w ce-
lach zarobkowych.
Materia³ reklamowy mo¿e byæ dostarczany w for-
mie elektronicznej lub projektu graficznego na
papierze. Materia³y mo¿na dostarczaæ poczt¹ na
dyskietkach 3,5’’ (1,44 MB), wraz z wydrukiem
próbnym reklamy. Pliki o rozmiarach nie przekra-

czaj¹cych 500 kB (po skompresowaniu archiwize-
rem pkzip, arj lub rar) mo¿na dostarczyæ poczt¹
elektroniczn¹ na adres reklama@pe.com.pl. Na-
le¿noœæ za p³atne og³oszenia ramkowe mo¿e byæ
uregulowana przelewem na konto: WBK S.A.
II/O Zielona Góra nr 10901636-102847-128-00-
0 lub przekazem na adres redakcji.

UWAGA!!! Tanie og³oszenia ramkowe w rubryce Gie³da PE!!!

7/2000

g³³o

ossz

niia

a d

drro

SPRZEDAM

zystory do 150W KSF022 MBGO 0,1mF
do 30mF pakiety central telefonicznych
(061) 878-81-52
ROCZNIKI lub luŸne numery MT, RE, EP,
EH, EdW, PE, ZS z lat 60;70;80;90 pe³ny
wykaz z cen¹ wyœlê. Kop + znaczek. Ry-
szard Kujawa, Os. Wiœlana 11m9, 08
520 Dêblin, 081-883-26-63
SIEMENS-NONE (nowe) z oprogramo-
waniem, Zasilacz przewód do PC. Cena
do uzgodnienia. Go³êbiowski Maciej,
ul. H³aski 5, 22 470 Zwierzyniec;
(084) 6872593 (wieczorem)..
SKANER COMTEL-212 380z³, Telefax
Siemens-840 450 z³ Grundig Movitalk-
209E

EX/460-12,5 200z³ Tu-

ner+wzmacniacz „Akai” 200W 380z³,
Amplituner Grundig 100W 100 z³, Zbi-
gniew Je¿wa³a, Poprzeczna 15/12, 62-
005 Owiñska
WYKRYWACZE metali schematy son-
dy p³ytki sprzedam - kupiê - wymieniê
sondê wodn¹ od OGF oraz œmig³a tylne

do helikoptera sprzedam. Schematy
ADS-7 i Lorentz kupiê-wymieniê. S.
Królak ul. K. Wyki 19/6, 75-329 Kosza-
lin, tel. 341 28 13
WYKRYWACZ metali WHITE’S, TESORO,
VIKING, PILSE STAR II, A. Wyka, ul. Li-
powacka 6A/17, 81-572 Gdynia, tel.
(058) 7810889 lub 0602224228
KOÑCÓWKI

mocy AUDIO-MOS

100÷300W. Ma³e p³ytki (SMD), urucho-
mione. Równie¿ zasilacz oraz filtr aktyw-
ny (SMD) dla subwoofera. Niedrogo!!!
Arek, tel. 0601 74 05 07
WYKRYWACZE metalu VLF PJ i inne.
Kupiê schemat wykrywacza PJ z rozró¿-
nianiem metalu. Informacja telefoniczna
0608167023

PILNIE schematy, mog¹ byæ kserokopie,
OTVC Samsung CK 5012T, magnetowid
Samsung SE-9000, Eryk Hansel Al. Le-

gionów 39B, 34 300 ¯ywiec tel. 0 33
8618918 kom 606367758
SCHEMAT odtwarzacza CD. SONY COM-
PACT Disc Player CDP-101. Mo¿e byæ
kserokopia. Piotr Albingier, ul. Partyzan-
tów 36, 22 460 Szczebrzeszyn
PILNIE ksero schematów AMATOR-STE-
REO-2b, miniwie¿y THOMPSONIC
TS610TL,ZODIAK-DSS401 Janusz Ró¿añ-
ski ul. Ustronna 26/3 43-100 Tychy
tel. 0501463722
WTYKI

do Nokii 3210 tel.

022/7587348
PROGRAMATOR

SEPROG MAX lub

MULTIPROG tylko kompletny wraz
z oprogramowaniem. Adam Babilon,
ul. Kopernika 2, 43-400 Cieszyn,
0502077947
PE 1,3,4,6-12/98; 1,4,5,7,10,11/99.
Oferty z cen¹ przys³aæ na adres A. Kul-
gawczuk 15 669 Bia³ystok, ul. S³oneczni-
kowa 25/21
WZMACNIACZE: WSH-205, WS-503,
W-600 oraz przedni panel odbiornika
„RADMOR-5102”. Wszystko w kolorze
czarnym. Zbigniew Suchodolski
(SP6TRZ) 59 101 Polkowice ul. Skalni-
ków 25/22 076-845-07-64
PILNIE

rezonator kwarcowy

11,684MHz lub wymieniê na inne czêœci
elektroniczne, posiadam te¿ du¿o sche-
matów. Marcin B³aszczykowski Boh.
Monte Cassino 15/10 81 704 Sopot
NOTEBOOKA u¿ywanego ale sprawne-
go z ekranem monochromatycznym, na-
wet 386 z zegarem od 40MHz. Mo¿e

7/2000

g³³o

ossz

niia

a d

drro

PIIÊ

mieæ zu¿yte akumulatory. Cena do 350
PLN. Tel. (074) 843-31-66
MAGNETOFON z wejœciem do nag-
rywania z TV sprawny. 0523552089,
Rafa³. S.
TYRYSTOR KT506 AD. Rafa³ S³omkow-
ski, tel. 052355 20 89

AD797 i SSM2017 dok³adnych informa-
cji w³¹cznie z cen¹ Filip Lupa ul. Strze-
gomska 274/11, 54 432 Wroc³aw.
PILNIE schematy mog¹ byæ kserokopie
OTVC SAMSUNG CK5012T magnetowid
SAMSUNG SE-9000 tel. 0 33 8618918
lub kom. 606367758
PROCESOR HD401314R do telewizora
PHILIPS 21CN4462/59P ¯agañ 20/7 Ry-
nek Zmarlak Jerzy
KSER termometru z PE 1/94 sterowania
oœwietleniem z PE 5/95 stroika do gitary
z PE 7/96. Ksera kierowaæ pod adres
Krzysztof B³a¿, ul. Podkarpacka 48, 38
524 Besko
SZCZEGÓ£OWYCH informacji na temat
uk³adu LC7821. Rafa³ Rychlik ul. Fol-
warczna 3/10, 67-200 G³ogów, tel.
0608159759
TRANZYSTOR STP5N60 MOSFET

600V 5,6A 1,5z³, 51-685 Wroc³aw Ko-
narskiego 5/2, (071) 3487973
KSI¥¯EK dot. Elektromechaniki samo-
chodowej, ch³odniczej oraz pomiarów
elektrycznych ochronnych. Oferty z cen¹
na adres: Mariusz Potocki, 63-140 Do-
lsk, Ostrowieczko 5/1

SCHEMATY wzmacniaczy, efektów gita-
rowych ró¿nych firm. Poszukujê schema-
tów Peavy-Special130, Marshall JCM-
SLASH i JCM 900 SL-X. Tadeusz Bernat,
Kopernika 7/50 86-200Che³mno,
056/686-04-89
ZA

kartê turbo blizzard do A-1200 ma-

szynê do pisania niemiecka czcionka; ka-
mery 8mm; aparat foto 36x24, lub inne
propozycje, tel. 0757730638
WOBULOSKOP typ K935C na odbiornik
nas³uchowy KF lub inne propozycje tel.
032 242 16 24

PRZYJMÊ monta¿ uk³adów elektronicz-
nych, na umowê zlecenie. Bez pobra-
nia. Stanis³aw Masztalerz, Urbanowice
51/4, 47-270 Goœciêcin

W prosty sposób przestroisz ka¿dy odb.
radiowy na UKF bez potrzeby monta¿u
konwertera. Info gratis kop. zwr. + zna-
czek. Ko³acz Mariusz ul. Chwa³ki 4b, 27
600 Sandomierz
OBWODY drukowane p³yty czo³owe
nadruki wykonam. Moniak Andrzej, Bo-
lechowice 107 32 082 tel. 0122853497
po godzinie 18
PRZYJMÊ monta¿ urz¹dzeñ elektronicz-
nych lub elektrycznych cha³upniczo lub
na umowê zlecenie tel. (032)247 08 81
NAWI¥¯Ê kontakt z osobami które uru-
chomi³y radiopowiadomienie z

nr 6/7 1998r. tel. (022)672-03-42
wieczorem
RADIO kodowane uruchomiê tele-
fon komórkowy odblokujê kontakt
telefoniczny 052-353-08-54 lub
0601642-780.
OBWODY

drukowane jedno i dwustron-

ne wykonam pojedyncze sztuki krót-
kie serie, Andrzej Moniak, Bolecho-
wice 107, 32-082 tel 0122853497 po
godz. 18
70% poni¿ej kosztów (65z³) z wysy³k¹)
kilkadziesi¹t czasopism elektronicznych
(lata 98-99) Warunek: bierzesz wszystko.
Wa¿noœæ: do 30 IX 2000. Dariusz Knull,
Rymera 4A/5, 41-800 Zabrze

7/2000

g³³o

ossz

niia

a d

drro

UJJÊ

MIIE

NIIÊ

IIN

W numerze P1/2000 zamieœciliœmy opis mikroprocesorowego
regulatora obrotów. W projekcie by³o kilka niedopracowañ,
które „wysz³y” w trakcie eksploatacji.
1. Dioda D3 powinna byæ impulsowa np. typu 1N4148. Sto-

sowanie zwyk³ej diody prostowniczej mo¿e czasami dopro-
wadziæ do uszkodzenia uk³adu mikrokontrolera US1.

2. Równolegle z kondensatorem C3 nale¿y po³¹czyæ konden-

sator przeciwzak³óceniowy C5, poprawi on warunki pracy
mikrokontrolera.

3. Obwód sterowania triakiem nale¿y zmodyfikowaæ tak jak

przedstawiono to na rysunku 1. Wczeœniejszy uk³ad po³¹-
czeñ nie powodowa³ uszkodzenia triaka.

Niestety czasami z³oœliwoœæ rzeczy

martwych jest przera¿aj¹ca. Dokoñczenie
artyku³u po prostu zaginê³o. Ca³y plik z te-
kstem po prostu „wciê³o” nam, a autor,
który go posiada³ wyjecha³ na woja¿e.
Przepraszamy Czytelników, ¿e odtworzenie
brakuj¹cego tekstu trwa³o tak d³ugo.

Uk³ad zmontowany jest na dwóch

p³ytkach drukowanych. Na jednej z nich
mieœci siê wskaŸnik odleg³oœci z diodami
oraz buzzer a na drugiej uk³ad nadawczo-
odbiorczy wraz przetwornikami ultra-
dŸwiêkowymi. Sam monta¿ nie powinien
sprawiæ wiêkszych problemów. Warto tyl-
ko zwróciæ uwagê na to, ¿e zasilanie p³ytki
sygnalizatora poprowadzone jest z p³ytki
czêœci nadawczo-odbiorczej, oraz ¿e roz-
dzielono masy sygna³ow¹ i pr¹dow¹. Mas
tych nie wolno ³¹czyæ po drodze, nale¿y je
prowadziæ oddzielnymi przewodami.

Trzeba te¿ koniecznie zwróciæ uwagê

na to aby podczas monta¿u nie pomyliæ
nadajnika z odbiornikiem. Oznaczenia obu
tych elementów s¹ podobne ró¿ni¹ siê tyl-
ko ostatni¹ liter¹. Litera T oznacza nadaj-
nik, a litera R odbiornik.

Do uruchomienia uk³adu niezbêdny

jest oscyloskop dwukana³owy. W pierwszej
kolejnoœci dokonuje siê zestrojenia genera-
tora 40 kHz. W tym celu nale¿y zewrzeæ ze

sob¹ bazê i emiter tranzystora T3, aby wy-
eliminowaæ kluczowanie. Sondê oscylosko-
pu pod³¹czyæ do nó¿ki 1 US3A. Reguluj¹c
potencjometrem P1 ustawiamy jak naj-
wiêksz¹ amplitudê sygna³u na nó¿ce
1 US3A. Podczas regulacji przed przetwor-
nikami ultradŸwiêkowymi powinna byæ
umieszczona przeszkoda od której bêd¹
odbija³y siê fale ultradŸwiêkowe. Mo¿e do
tego celu pos³u¿yæ zwyk³a ksi¹¿ka. Uk³ad
nale¿y umieœciæ na stole w taki sposób,
aby rêkoma nie przes³aniaæ przestrzeni po-
miêdzy przetwornikami a przeszkod¹.
Wolna przestrzeñ powinna te¿ byæ pozo-
stawiona po obu bokach przetworników.
Po uchwyceniu maksimum sygna³u nale¿y
sprawdziæ czy czêstotliwoœæ generatora
US1 jest zbli¿ona do 40 kHz (mo¿na przy-
padkowo z³apaæ maksimum na innej czê-
stotliwoœci). Po tej regulacji zwarte elektro-
dy T3 mo¿na rozlutowaæ. Z uwagi na doœæ
du¿¹ jak na uk³ad CD 4060 czêstotliwoœæ
generacji konieczne mo¿e okazaæ siê do-
branie wartoœci kondensatora C1.

Teraz mo¿na sprawdziæ jak wygl¹da

echo sygna³u. Oscyloskop pozostaje dalej
do³¹czony do nó¿ki 1 US3A. Na ekranie
powinien pokazaæ siê przebieg sygna³u
bezpoœredniego i echa. Mo¿e zaistnieæ sy-
tuacja w której wyst¹pi¹ echa wielokrotne
pochodz¹ce od ró¿nych przedmiotów
znajduj¹cych siê w otoczeniu w promieniu
do 1,5 m. Poruszaj¹c przeszkod¹ (ksi¹¿k¹)

mo¿na zaobserwowaæ przemieszczanie siê
echa. Ten sposób pozwala zidentyfikowaæ
Ÿród³a poszczególnych odbiæ.

Kolejn¹ regulacj¹ jest ustawienie czasu

wycinania impulsów bezpoœrednich. Do te-
go celu s³u¿y potencjometr P3. Drugi kana³
oscyloskopu do³¹cza siê do nó¿ki 1 US4B.
Potencjometrem P4 nale¿y dobraæ wartoœæ
czasu wycinania w taki sposób aby na wyj-
œciu komparatora nie pojawia³a siê ¿adna
dodatnia szpilka w czasie trwania sygna³u
bezpoœredniego. Pierwsza szpilka powinna
pochodziæ od sygna³u najbli¿szego echa.

Teraz pozostaje jeszcze ustawienie czu-

³oœci komparatora. Do tego konieczne jest
takie ustawienie urz¹dzenia, aby na nó¿ce 1
US3A nie by³o widaæ tylko jedno echo po-
chodz¹ce od ruchomej przeszkody (ksi¹¿ki).
Przeszkodê nale¿y odsun¹æ na odleg³oœæ ok.
1 m od przetworników. Potencjometrem P4
doprowadziæ do wystêpowania szpilki na
nó¿ce 1 US4B w miejscu pojawiania siê
echa od przeszkody. W razie koniecznoœci
mo¿na skorygowaæ ustawienie czasu wyci-
nania sygna³u bezpoœredniego.

Regulacja ustawienia skali diodowej

polega na dobraniu potencjometrem P2
takiego poziomu napiêcia aby dioda D6
zapala³a siê przy najmniejszej mo¿liwej do
zmierzenia odleg³oœci od przeszkody.

W ca³ym procesie regulacji niezbêdna

jest dok³adnoœæ i cierpliwoœæ. Walka
z echami mo¿e byæ trudna, lecz dobre ska-
librowanie pozwoli uzyskaæ dobry efekt.
W przypadku problemów z czu³oœci¹ mo¿-
na zmniejszyæ zasiêg sygnalizatora do
mniejszej odleg³oœci.

UltradŸwiêkowy sygnalizator cofania

do samochodu dokoñczenie

à Andrzej Lis

Monta¿ i uruchomienie

470W

/400V

nó¿ka 3 US2

39W

10n

500V

BT136

360W

MOC3023

47n/400V

nó¿ka 2 US1

1N4005

R7 5,1M

1N4148

750W

5,6V

47k/1W

/0,25W

100W

1N4005

100mF 100n

+5V

470n/400V

Rys. 1 Schemat zmodyfikowanego uk³adu sterowania regulatora obrotów

à Tomasz Kwiatkowski

Poprawki do regulatora

obrotów

7/2000

prra

kii

Znane s¹ syntezery PLL przeznaczone

do wspó³pracy z urz¹dzeniami o emisjach
AM i FM. Wynika to z faktu, ¿e na rynku s¹
³atwo dostêpne scalone syntezery przezna-
czone do pracy w odbiornikach radiofonicz-
nych. Charakteryzuj¹ siê one krokami prze-
strajania o wartoœciach 1, 10 czy 12,5 kHz.
Jednak zrealizowanie syntezera np. do
odbiornika typu WORLD-RECEIVER, „radyj-
ka” CB pracuj¹cego z emisj¹ SSB, transceive-
ra krótkofalarskiego, precyzyjnego wobula-
tora, czy generatora sygna³owego stanowi
wiêkszy problem, poniewa¿ tu wymagane s¹
du¿o mniejsze kroki syntezy. W tego typu
urz¹dzeniach nie mo¿na zastosowaæ wy¿ej
wymienionych scalonych syntezerów bez
uk³adów dodatkowych. Oczywiœcie nale¿y
pamiêtaæ, ¿e dostêpne uk³ady scalone synte-
zerów o du¿ych krokach, tak¿e wymagaj¹
uk³adów wspó³pracuj¹cych takich jak mikro-
kontroler steruj¹cy, uk³ad wyœwietlania czê-
stotliwoœci czy elementy do przestrajania.

Przedstawiony uk³ad syntezera zapro-

jektowany zosta³ tak, aby mo¿na go by³o za-
stosowaæ do najró¿niejszych urz¹dzeñ. Jest
jednoczeœnie, w porównaniu z syntezerami
o ma³ych krokach stosowanymi w sprzêcie
profesjonalnym, uk³adem bardzo prostym,
doskonale nadaj¹cym siê do stosowania
przez radioamatorów i nie tylko przez nich.
Najwa¿niejsz¹ cech¹ tego syntezera jest to,
¿e nie jest on wstêpnie zwi¹zany z jak¹kol-
wiek wartoœci¹ czêstotliwoœci pracy urz¹dze-
nia, czêstotliwoœciami poœrednimi, ich ilo-
œci¹, czy sposobami ich realizacji. Konstruk-
cja pozwala na wstêpne ³atwe konfigurowa-
nie w³aœciwoœci syntezera. Dotychczas aby to
osi¹gn¹æ, nale¿a³o znaæ jêzyk programowa-
nia mikrokontrolera i samemu napisaæ od-

powiedni program, poœwiêcaj¹c na to du¿o
czasu. UNISYNT 2000 otwiera nowe mo¿li-
woœci przed hobbystami i na pewno u³atwi
sprawdzanie koncepcji profesjonalistom.
Syntezer sk³ada siê z uniwersalnego modu³u,
wymaganego w danym zastosowaniu, prze-
strajanego napiêciem generatora LC (tzw.
VCO), oraz uk³adów wspó³pracuj¹cych ta-
kich jak jeden z dwóch uk³adów wyœwietla-
nia czêstotliwoœci, wybranego uk³adu prze-
strajania i mikro³¹czników wyboru funkcji
i kroków syntezera.
Parametry podstawowe modu³u
syntezera:
Zasilanie

– 12÷16 V/35 mA;

Zakres czêstotliwoœci

– 512 kHz do

wejœciowych

32,767 MHz;

Napiêcie
wejœciowe w.cz

– ok. 30 mV

Zakres wyjœciowego
napiêcia
regulacyjnego VCO

– 0÷9 V.

Modu³ syntezera pozwala na:
– wstêpny wybór jednego z dwóch rodza-

jów realizowanej syntezy,

– ustawienie pocz¹tkowej czêstotliwoœci

oddzielnie dla ka¿dego z 9-ciu pasm,

– ustawienie pocz¹tkowej wartoœci wyœwie-

tlanej czêstotliwoœci i kierunku zmian wy-
œwietlanych wartoœci w stosunku do
zmian czêstotliwoœci wejœciowej syntezera
dla ka¿dego pasma oddzielnie.

Wstêpnie wybiera siê równie¿ sposób

przestrajania. Mo¿na wybraæ przestrajanie
dwoma przyciskami lub ga³k¹ z tarcz¹ kodo-
w¹ i dwoma transoptorami. Modu³ pozwa-
la równie¿ na wybór jednego z trzech ban-
ków kroków. Wstêpne ustawienia pamiêta-
ne s¹ po wy³¹czeniu zasilania.

Funkcje realizowane przez
modu³ syntezera
– Przestrajanie cyfrow¹ ga³k¹ z automatycz-

n¹ zmian¹ szybkoœci lub przyciskami
z dwoma szybkoœciami.

Kroki syntezera:
Bank nr 1: 15 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 5 kHz
Bank nr 2: 10 kHz, 12,5kHz,

25 kHz, 50 kHz

Bank nr 3: 100 kHz, 125 kHz,

250 kHz, 500 kHz

Bank nr 4: 15Hz, 5kHz, 50kHz, 500kHz

– w³¹cza siê automatycznie po-

dczas wstêpnego ustawiania
skali.

– Realizacja dwóch stanów pracy: „nada-

wanie” i „odbiór” (czêstotliwoœci mog¹
byæ jednakowe lub ró¿ne).

– Dziewiêæ pamiêci podzakresów.
– Trzy pamiêci czêstotliwoœci nadajnika

i odbiornika.

– Mo¿liwoœæ niezale¿nego przestrajania

odbiornika (tzw. RIT) i zrównanie czêsto-
tliwoœci odbiorczej z nadawcz¹ (tzw. CLR-
RIT) pozwalaj¹ce na realizacjê dowolnych
przesuwów czêstotliwoœci.

– Druga pamiêæ czêstotliwoœci pracy (tzw.

drugie VFO) i zrównanie pamiêci drugiej
z pierwsz¹ (tzw. VFO B=A).

– Skaner czêstotliwoœci.
– Wobulator czêstotliwoœci.
– Sygnalizacja ustawionego kroku i ró¿nicy

miêdzy czêstotliwoœci¹ nadawcz¹
i odbiorcz¹.

– Szeregowe sterowanie skal¹ LED lub LCD.

Wstêpne nastawy, czêstotliwoœci nadaw-

cze i odbiorcze pamiêci oraz ostatnio ustawio-
ne czêstotliwoœci nadajnika danego podzakre-
su pamiêtane s¹ po wy³¹czeniu zasilania.

Artyku³ zawiera kompletny opis profesjonalnego syntezera czêstotliwo-
œci. Jego podstawowe zalety to: ró¿ne kroki w tym minimalny 15 Hz, ³a-
twe wstêpne konfigurowanie zale¿nie od indywidualnych, najró¿niej-
szych wymagañ, prosta konstrukcja z ³atwo dostêpnych elementów.
Urz¹dzenie jest efektem wieloletnich doœwiadczeñ autora który jest
równoczeœnie krótkofalowcem. Syntezer powsta³ z myœl¹ o krótkofalow-
cach którzy bawi¹ siê w budowê w³asnych transceiverów. Jego uniwer-
salnoœæ sprawia, ¿e mo¿e on z powodzeniem zostaæ zastosowany tak¿e
do innych celów, takich jak generatory czêstotliwoœci radiowych AM
i FM, wobulatory, a nawet odbiorniki radiowe. Zastosowania tego cie-
kawego urz¹dzenia zamieœcimy w kolejnych numerach PE.

Uniwersalny syntezer

czêstotliwoœci o ma³ym rastrze

UNISYNT 2000

7/2000

ecch

niik

a R

Na p³ytce modu³u syntezera (rys. 1)

znajduj¹ siê: w³aœciwy syntezer czêstotliwo-
œci zrealizowany na uk³adzie scalonym SAA
1057 (np. firmy Philips), przetwornik
C/A typu drabinka R/2R oraz uk³ad scalony
mikrokontrolera AT89C2051 z programem
UNISYNT 2000.

Mikrokontroler pracuje jako dodatko-

wy przetwornik C/A typu PWM, jako prze-
twornik A/C oraz jako sterownik syntezera
i do³¹czanej do modu³u skali cyfrowej. Prze-
twornik PWM wspó³pracuj¹cy z przetworni-
kiem R/2R i prze³¹cznikiem pasm stanowi
podstawê oryginalnej koncepcji autora, do-
tycz¹cej syntezera o ma³ych krokach dla za-
kresu do 32,767 MHz. Syntezer prze³¹czo-
ny na ten rodzaj pracy jest chyba najprost-
szym mo¿liwym do zrealizowania rodzajem
syntezera PLL, obejmuj¹cym wszystkie pa-
sma krótkofalarskie. Syntezer pracuj¹cy
w wersji drugiej nie korzysta z przetwornika
PWM, a jego dzia³anie podobne jest do
dzia³ania syntezerów zastosowanych
w transceiverach serii DIGITAL. Syntezer
dzia³a po do³¹czeniu uk³adów wspó³pracu-
j¹cych z modu³em, zasilania oraz VCO, lub
VCO poprzez dodatkowy mieszacz.

Sygna³ w.cz z VCO lub mieszacza poœre-

dnicz¹cego doprowadzony jest do z³¹cza A3
modu³u i dalej do wejœcia SAA 1057.
W tym uk³adzie scalonym, w/w sygna³ pod-
dany jest dzieleniu w programowalnym
przez mikrokontroler dzielniku czêstotliwo-
œci. Z dzielnika sygna³ doprowadzony jest
do detektora fazy uk³adu SAA 1057, do
którego dociera równie¿ sygna³ o czêstotli-
woœci wzorcowej, bêd¹cej wynikiem
podzia³u czêstotliwoœci 4 MHz, wytworzo-
nej równie¿ przez ten uk³ad. Porównanie
obu sygna³ów w detektorze fazy daje
w ostatecznym efekcie napiêcie reguluj¹ce
za poœrednictwem diody pojemnoœciowej
czêstotliwoœæ VCO.

Fakt uzyskania stabilizacji czêstotliwoœci

sygnalizowany jest na nó¿ce 18-tej SAA
1057. Wyjœcie to, w przypadku braku syn-
chronizacji, posiada wysok¹ impedancjê.
W sytuacji, gdy modu³ prze³¹czony jest na
wersjê drug¹, sygna³ wzorcowy docieraj¹cy
do detektora fazy wynosi dok³adnie 1 kHz.
Tak wiêc ka¿da zmiana nastawy programo-
walnego dzielnika o 1 daje w efekcie zmia-
nê czêstotliwoœci VCO o 1 kHz. W celu uzy-
skania kroków mniejszych od 1 kHz, mikro-
kontroler wytwarza za poœrednictwem do³¹-
czonego do niego przetwornika R/2R napiê-

cie, które przestraja za poœrednictwem dio-
dy pojemnoœciowej, pomocniczy generator
kwarcowy VCXO zmieniaj¹c jego czêstotli-
woœæ w zakresie mniejszym ni¿ 1 kHz.
W zwi¹zku z tym, ¿e sygna³ wejœciowy mo-
du³u jest wynikiem mieszania sygna³u VCO
z sygna³em VCXO, detektor fazy syntezera
odczytuje zmiany czêstotliwoœci VCXO jako
zmianê czêstotliwoœci w ogóle i odpowie-
dnio reguluje czêstotliwoœæ VCO, niweluj¹c
zaistnia³¹ ró¿nicê czêstotliwoœci a jednocze-
œnie realizuj¹c funkcjê zmiany czêstotliwoœci
VCO o wartoœci mniejsze ni¿ 1 kHz. Dodat-
kow¹ zalet¹ tego rozwi¹zania jest to, ¿e sto-
sunkowo ³atwo w tym uk³adzie stabilizowaæ
sygna³ VCO który pracuje na bardzo wyso-
kich czêstotliwoœciach, uzyskuj¹c jednocze-
œnie ma³e kroki przestrajania. O tym, jaka
mo¿e byæ czêstotliwoœæ VCO, decyduje tu
przede wszystkim czêstotliwoœæ generatora
VCXO i krotnoœæ powielania jego czêstotli-
woœci, w ewentualnie zastosowanym po-
wielaczu. Uk³ad ten nadaje siê równie¿ do
realizacji syntezera dla urz¹dzeñ krótkofalo-
wych z wysok¹ pierwsz¹ poœredni¹ czêstotli-
woœci¹. Jako przyk³ad mo¿e pos³u¿yæ trans-
ceiver DIGITAL 1000, gdzie schemat bloko-
wy syntezera jest identyczny z przedstawio-
nym na rysunku. Niekoniecznie musi byæ to

7/2000

ntte

err U

NIIS

T 2

STROJENIE

do VCO

z VCO

10n

BB105

33p

B1 2

20p

WERS2

WERS1

12MHz

56W

KROK

82mH*

220k

33n

STEROWANIE WY

WIETLANIEM

10p

33n

4MHz

Obudowa

HC49V

33n

TEST

12k

10mF

UNISYNT 2000

MKT

33n

BAT43

SAA1057

AT89C2051

12k

220W

2,2k

–

330k

6,8k

470W

BAT43

470n

10n

12k

ACCU

10mF

2,2n

3,6/60mAh

6×1M

(500k)

1M 1M

6×

BAY95

330k

56W

100n

3,3M

BAY95

47k

78L09

78L05

+12V

E1 2

+5V

Vin

+9V

Rys. 1 Schemat ideowy syntezera

Opis dzia³ania

dok³adnie taki schemat blokowy. Np.
w transceiverze DIGITAL 942, który posiada
kilka przemian czêstotliwoœci, powielacza
czêstotliwoœci w ogóle nie ma, a odpowie-
dnikiem sygna³u tu uwidocznionego VCXO
jest sygna³ bêd¹cy wynikiem dodatkowego
mieszania sygna³u drugiej heterodyny
32 MHz transceivera z VCXO 8 MHz. W ten
sposób uzyskane zosta³o uniezale¿nienie
sta³oœci czêstotliwoœci tego urz¹dzenia na
krótkich falach od sta³oœci czêstotliwoœci he-
terodyny 32 MHz. Sposoby wykorzystania
tego syntezera w du¿ej mierze zale¿¹ od in-
wencji konstruktora, który go zastosuje.

W syntezerze prze³¹czonym na wersjê

pierwsz¹, kroki mniejsze od 1 kHz realizo-
wane s¹ w inny sposób. Uzyskiwane s¹
wprost przez przestrajanie przez mikrokon-
troler, za poœrednictwem przetwornika C/A,
generatora 4 MHz uk³adu SAA 1057. Nie
jest to jednak takie proste. Za³ó¿my, ¿e
dzielnik programowalny w uk³adzie SAA
1057 ustawiony jest na wartoœæ 1.000 co
odpowiada stabilizowaniu czêstotliwoœci
VCO 1.000 kHz. Jeœli bez dodatkowych roz-
wi¹zañ, zakres przestrajania diody pojem-
noœciowej generatora wzorcowego zostanie
tak ustawiony, aby najmniejszymi krokami
pokryæ zakres od 1.000 do 1.000,985 kHz,
wówczas po zmianie nastawy dzielnika na
30.000, co odpowiada czêstotliwoœci VCO
równej 30 MHz, przestrajanie diody pojem-
noœciowej wzorca w takim samym zakresie
jak poprzednio, spowoduje ju¿ zmianê czê-
stotliwoœci nie o 985 Hz lecz 30·985 Hz czy-
li o prawie 30 kHz! Wynika to z faktu, ¿e pê-
tla PLL wraz z programowalnym dzielni-
kiem, dzia³a jak powielacz czêstotliwoœci

wzorcowej detektora fazy. Okazuje siê, ¿e
nawet zmiana czêstotliwoœci syntezera
z przyk³adowego 1.000 kHz na 1.250 kHz
przy takim rozwi¹zaniu powoduje b³¹d czê-
stotliwoœci nie do przyjêcia nawet na w¹-
skich pasmach amatorskich.

Tu dochodzimy do sedna sprawy i za-

sadniczej czêœci zrealizowanego pomys³u.
Na jednym z programowalnych uk³adów
czasowo-licznikowych mikrokontrolera
AT89C2051 zosta³ wykonany przetwornik
C/A typu PWM. Ogólnie przetwornik PWM
jest to uk³ad, którego sygna³em wyjœcio-
wym jest sygna³ prostok¹tny o sta³ej czêsto-
tliwoœci i wype³nieniu zale¿nym od nasta-
wy. Sk³adowa sta³a tego przebiegu zale¿y
od zaprogramowania wype³nienia. Mikro-
kontroler w omawianej wersji syntezera ste-
ruje ka¿de z szeœciu wejœæ przetwornika
R/2R, tak jak w wersji drugiej, realizuj¹c ma-
³e kroki, ale gdy na okreœlonym wejœciu
przetwornika powinna pojawiæ siê logiczna
jedynka (ok. +5 V), wówczas podaje na to
wejœcie wytworzon¹ w przetworniku PWM
falê prostok¹tn¹ o wype³nieniu zale¿nym
odwrotnie proporcjonalnie do nastawy
dzielnika programowalnego syntezera SAA
1057. Odpowiada to hipotetycznemu roz-
wi¹zaniu, w którym wraz ze zwiêkszaniem
wartoœci nastaw dzielnika, obni¿ana jest
wartoœæ napiêcia logicznej jedynki podanej
na przetwornik R/2R. Po przetworniku
R/2R nastêpuje uœrednienie napiêcia wyni-
kowego tak po³¹czonych obu przetworni-
ków przy pomocy filtru dolnoprzepustowe-
go RC. Dopiero to napiêcie zmienia pojem-
noœæ diody generatora wzorcowego synte-
zera. Nie jest jednak tak piêknie, poniewa¿

miêdzy innymi istnieje nieliniowoœæ diody
pojemnoœciowej, która powoduje pojawia-
nie siê b³êdu czêstotliwoœci przy du¿ych
zmianach nastaw dzielnika programowal-
nego SAA 1057. Np. z przyk³adowego
1.000 kHz na 30.000 kHz. Aby temu zara-
dziæ, wprowadzone zosta³o prze³¹czanie
pasm syntezera. Wstêpnie mo¿na zaprogra-
mowaæ czêstotliwoœci dla 9-ciu pasm. W ten
sposób, podczas przestrajania syntezera
w paœmie amatorskim, b³¹d syntezera zosta³
sprowadzony do minimum. Tak wiêc ka¿da
z mo¿liwych do wyboru wersji syntezera ma
swoje wady i zalety.

Syntezer prze³¹czony na wersjê pierw-

sz¹ jest prostszy, natomiast prze³¹czony na
wersjê drug¹, bardziej dok³adny przy ci¹-
g³ym przestrajaniu w szerokim zakresie. Dal-
sz¹ istotn¹ rol¹ mikrokontrolera jest transmi-
sja danych o aktualnej czêstotliwoœci do ska-
li cyfrowej, kontrola prze³¹cznika pasm,
w³¹cznika RIT, prze³¹cznika nadawa-
nie/odbiór oraz kontrola zasilania. Wszystkie
te funkcjie realizowane s¹ przy pomocy roz-
budowanego programowo przetwornika
A/C zrealizowanego w oparciu o komparator
napiêcia znajduj¹cy siê w

strukturze

AT89C2051 oraz port 3.7 mikrokontrolera
(nó¿ka nr 11 uk³adu scalonego). Do transmi-
sji skali dodatkowo wykorzystywany jest po-
rt 3.5 mikrokontrolera (nó¿ka nr 9) pracuj¹-
cy w innym przedziale czasowym jako jedno
z wyjœæ do sterowania SAA 1057. Mikrokon-
troler pobiera ze znajduj¹cej siê w nim pa-
miêci RAM dane o aktualnej czêstotliwoœci,
przetwarza je na siedmiosegmentowy kod
wyœwietlaczy LED i szeregowo, bit po bicie
przesy³a je do rejestrów skali. Po dokonaniu

przes³ania ustawia port
3.7 w stan logicznej je-
dynki. Powoduje to roz-
poczêcie ³adowania po-
przez rezystor 330 kW
kondensatora 1 nF prze-
twornika A/C. W wyniku
pojawienia siê na kon-
densatorze napiêcia rów-
nego logicznej jedynce,
nastêpuje przepisanie
danych zgromadzonych
w rejestrach HCT4094
na ich wyjœcia. Odpowie-
dnie segmenty wyœwie-
tlaczy, poprzez wewnê-
trzne opornoœci reje-
strów, do³¹czone zostaj¹
do masy i nastêpuje ich
œwiecenie. Aby ograni-
czyæ pr¹d p³yn¹cy przez

7/2000

ntte

err U

NIIS

T 2

330

GND

+5V/0,25A

1N4007

Zamiast 74HCT094 mo¿na stosowaæ CD4094

z wyœwietlaczami niskopr¹dowymi.

100n

74HCT4094

16 15

7 14 13 12

Rys. 2 Schemat ideowy wyœwietlacza LED

segmenty i rejestry, wyœwietlacze zasilane s¹
z obni¿onego przy pomocy diod 1N4001
napiêcia zasilania.

Do wyboru jest równie¿ skala LCD.

Wykonana zosta³a przy zastosowaniu
uniwersalnego wyœwietlacza LCD typu
WM-C1601M. Elementem poœrednicz¹-
cym w przekazywaniu danych z modu-
³u syntezera do wyœwietlacza jest mikro-
kontroler AT89C2051 z

programem

LCDDISP3. Bezpoœrednie sterowanie wy-
œwietlaczem jest doœæ z³o¿one. Dziêki zasto-
sowaniu dodatkowego mikrokontrolera
z odpowiednim oprogramowaniem, skal¹
LCD steruje siê tak samo, jak rejestrem prze-
suwnym CD 4094. W przedstawionym
uk³adzie, mikrokontroler skali LCD korzysta
z sygna³u zegarowego i sygna³u zerowania
wytwarzanych w module syntezera. Uk³ad
pozwala na wy³¹czanie/w³¹czanie podœwie-
tlania wyœwietlacza oraz miêdzy innymi,
dopisanie do wyœwietlanej liczby okreœlaj¹-
cej czêstotliwoœæ, dwóch najstarszych cyfr
(01, 04 lub 12). Ta mo¿liwoœæ pozwala na
pe³ne wyœwietlenie np. czêstotliwoœci
1296000,0 MHz. Dopisana nastawa bêdzie
pamiêtana przy prze³¹czaniu pasm. Wy-
œwietlacz LCD przedstawia równie¿ informa-
cjê, czy wyœwietlana czêstotliwoœæ dotyczy
nadajnika czy odbiornika, czy jest ró¿nica
miêdzy czêstotliwoœci¹ nadawcz¹ i odbior-
cz¹ (tzn. czy w³¹czony jest RIT) oraz, po do-
³¹czeniu odpowiedniego sygna³u na wejœcie
„S-MTR”, si³ê odbieranego sygna³u w S lub
poziom wyjœciowy nadajnika w skali do
100%. Obie te wielkoœci wskazywane s¹
równie¿ analogowo, przy wykorzystaniu
dostêpnego w wyœwietlaczu kursora.

Wracaj¹c do modu³u syntezera: Porty

1.1 i 1.0 (nó¿ki nr 13 i 12) mikrokontrolera
pracuj¹ jako wejœcia jego wewnêtrznego
komparatora napiêcia. Do portu 1.0 dopro-
wadzone jest napiêcie z kondensatora 1 nF.
Do portu 1.1 napiêcie z prze³¹cznika pasm,
w³¹cznika RIT oraz prze³¹cznika nadawa-
nie/odbiór. Mikrokontroler przy pomocy
komparatora porównuje oba napiêcia
i w czasie gdy napiêcie na kondensatorze
jest wy¿sze od napiêcia doprowadzonego
do portu 1.1, odlicza czas. Po czasie prze-
znaczonym na ³adowanie kondensatora,
nastêpuje prze³¹czenie portu 3.7 w stan lo-
gicznego zera. Wyzwala to cykl roz³adowa-
nia kondensatora. Na podstawie odmierzo-
nego czasu mikrokontroler okreœla, jak¹
wartoœæ posiada przy³o¿one do portu 1.1
napiêcie. Napiêcie 5 V jest sygna³em dla
mikrokontrolera, ¿e nale¿y zmieniæ czêstotli-
woœæ syntezera na nadawcz¹. Gdy napiêcie

wynosi 0 V, dla mikrokontrolera oznacza to
¿e jeœli bêdzie przestrajanie, to tylko czêsto-
tliwoœci odbiorczej. Inaczej mówi¹c jest w³¹-
czona funkcja RIT. Dziewiêæ stanów poœre-
dnich miêdzy 0 V i 5 V, to dla mikrokontro-
lera informacja które pasmo aktualnie jest
wybrane.

Z kondensatorem 1 nF wi¹¿e siê jeszcze

jedna sprawa. Mianowicie po na³adowaniu
kondensatora, mikrokontroler sprawdza
przy pomocy portu 1.0, czy na kondensato-
rze panuje logiczna jedynka. Jeœli nie, ozna-

cza to ¿e zosta³o wy³¹czone napiêcie zasila-
j¹ce modu³ i nast¹pi³o zwarcie kondensato-
ra poprzez diodê BAY 95 do masy, a mikro-
kontroler zasilany jest z akumulatorka.
Wówczas mikrokontroler przerywa swoj¹
pracê, ustawia odpowiednio swoje porty
i przechodzi w stan zamro¿enia. W tym
stanie mikrokontroler razem z opornikiem
330 kW

opornikami przetwornika

R/2R pobiera z akumulatora pr¹d oko³o
20 mA. Mikrokontroler bêdzie pamiêta³ na-
stawy i czêstotliwoœci, dopóki bêdzie zasila-

7/2000

ntte

err U

NIIS

T 2

1296500,0 R S:9

WYŒWIETLACZ LCD WM-C1601M

5V/12mA

ZERO

10k

100k

–

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Jasnoœæ

podœwietlania

100W*

AT89C2051

LCDDISP3

220k

S-MTR

PIN1

PIN4

Rys. 3 Schemat ideowy wyœwietlacza LCD

E1 2

1÷9×100kW

1÷9×1MW

10-cio obrot.

BAT43

SKANER

Prze³¹cznik

zakresów 1÷9

Prze³¹cznik korekcji

ma³ych kroków 1÷9

(Wersja 2 jedna

korekcja)

STOP

z blokady szumow

na 8 sekund

U_TX

12V

STOP-SKANER

Strojenie

przyciskami

ZER.

STROJENIE

szczelinowe

Strojenie ga³k¹

cyfrowa

Transoptory

KROK

MEM1

MEM2

MEM3

VFOB=A

VFOA/B

CLR-RIT

RIT

B1 2

470W

Rys. 4 Schemat ideowy uk³adów sterowania syntezerem

ny napiêciem nie mniejszym ni¿ 2 V. Ze sta-
nu zamro¿enia wyprowadzi go ponowne
w³¹czenie zasilania, poniewa¿ wówczas po-
jawi siê na jego pierwszej nó¿ce impuls ze-
ruj¹cy, wytworzony przez do³¹czony do niej
kondensator i rezystor.

Wstêpne nastawy
Szeœciocyfrowa skala mo¿e byæ ustawiona
na wskazania od 00000,0 do 99999,9. Przy
odbiorze wskazuje czêstotliwoœæ odbiorcz¹,
przy nadawaniu nadawcz¹.
Skala LCD – po przyciœniêciu „HC” wyœwie-
tli lub zgasi dwie pierwsze dodatkowe cyfry
(np. 12 dla zakresu 1290 MHz).
Jeœli podczas w³¹czenia bêdzie przyciœniêty
którykolwiek z przycisków sterownika skali,
najpierw nast¹pi wyœwietlenie nazwy aktu-
alnego programu syntezera oraz programu
skali i informacje dodatkowe a nastêpnie
uk³ad skali przejdzie do realizacji programu
g³ównego.
Ustawianie wstêpnej wartoœci skali,
z póŸniejszymi jej zmianami w kierunku
odwrotnym do zmian czêstotliwoœci
Dokonuje siê po ustawieniu syntezera na
potrzebn¹ czêstotliwoœæ- np. 5,5 MHz.
Przycisn¹æ F1 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ B2.
Puœciæ B2 a nastêpnie F1. Wówczas korzy-
staj¹c z przycisków zmiany kroków i uk³adu
przestrajaj¹cego, wybraæ ¿¹dane wskazania
skali np. 03500,0 (wskazania nietypowe

omijaæ). Nastêpnie wyzerowaæ mikrokon-
troler przyciskiem B2.
Ustawianie wstêpnej wartoœci skali,
z póŸniejszymi jej zmianami w kierunku
zgodnym ze zmianami czêstotliwoœci
Dokonuje siê po ustawieniu syntezera na
potrzebn¹ czêstotliwoœæ, np. 5,5 MHz. Przy-
cisn¹æ F2 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ B2. Pu-
œciæ B2 a nastêpnie F2. Wówczas korzystaj¹c
z przycisków zmiany kroków i uk³adu prze-
strajaj¹cego, wybraæ ¿¹dane wskazania ska-
li np. 14500.0 (wskazania nietypowe omi-
jaæ). Nastêpnie wyzerowaæ mikrokontroler
przyciskiem B2.
W³¹czenie syntezera na wersjê drug¹
Zworê rezonatora 4 MHz ustawiæ w pozycjê
WERS2. Przycisn¹æ F3 i trzymaj¹c go, przy-
cisn¹æ B2. Puœciæ B2 a nastêpnie F3.
W³¹czenie syntezera na wersjê pierwsz¹
Zworê rezonatora 4 MHz ustawiæ w pozycjê
WERS1. Przycisn¹æ F4 i trzymaj¹c go, przy-
cisn¹æ B2. Puœciæ B2 a nastêpnie F4.
W³¹czenie przestrajania przyciskami
Przycisn¹æ F5 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ B2.
Puœciæ B2 a nastêpnie F5.
W³¹czenie przestrajania ga³k¹
Przycisn¹æ F6 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ B2.
Puœciæ B2 a nastêpnie F6.
Wybór banku kroków nr 1
Przycisn¹æ C2 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ B2.
Puœciæ B2 a nastêpnie C2.
Wybór banku kroków nr 2
Przycisn¹æ C3 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ B2.
Puœciæ B2 a nastêpnie C3.

Wybór banku kroków nr 3
Przycisn¹æ C2 oraz C3 i trzyma-
j¹c je, przycisn¹æ B2. Puœciæ B2
a nastêpnie C2 i C3.
Uwaga: Wyboru banku kroków
nale¿y dokonaæ przed prac¹
z urz¹dzeniem docelowym,
poniewa¿ przyciœniêcie B2 po-
woduje automatycznie CLR-
RIT oraz VFO B=A.

Wybór kroku najmniejszego
Przycisn¹æ C2. Do³¹czona do
niego dioda LED bêdzie œwie-
ciæ, s¹siednia zgaœnie.
Wybór kroku wiêkszego
Przycisn¹æ C3. Do³¹czona do
niego dioda LED bêdzie œwie-
ciæ, s¹siednia zgaœnie.
Wybór kroku jeszcze
wiêkszego
Przycisn¹æ C2 i trzymaj¹c go,
przycisn¹æ C3. Oba przyciski

puœciæ. Dioda LED do³¹czona do C2 bêdzie
migaæ, s¹siednia zgaœnie.
Wybór kroku najwiêkszego
Przycisn¹æ C3 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ C2.
Oba przyciski puœciæ. Dioda LED do³¹czona
do C3 bêdzie migaæ, s¹siednia zgaœnie.
Przestrajanie przyciskami
Przyciœniêcie B5 spowoduje zwiêkszanie
czêstotliwoœci wejœciowej modu³u synteze-
ra, dodatkowe przyciœniêcie B4 zwiêkszy
szybkoœæ przestrajania w górê. Przyciœniêcie
B4 spowoduje zmniejszanie czêstotliwoœci
wejœciowej modu³u syntezera, dodatkowe
przyciœniêcie B5 zwiêkszy szybkoœæ przestra-
jania w dó³.
Przestrajanie ga³k¹
Szybkie pokrêcenie ga³k¹ spowoduje dwu-
krotne zwiêkszenie szybkoœci przestrajania.
Tzn. krok 15 Hz zmieni siê automatycznie
na 30 Hz, 100 Hz na 200 Hz itp.

Zapis do pamiêci
Przycisn¹æ F1 lub F2 lub F3 i trzymaj¹c przy-
cisk wybranej pamiêci, przycisn¹æ C3. Zwol-
niæ C3 a nastêpnie F1 lub F2 lub F3. Zapisu
mo¿na dokonaæ na dowolnym podzakresie.
Wybrana pamiêæ zapamiêtuje aktualn¹ czê-
stotliwoœæ nadawcz¹ i odbiorcz¹.
Odczyt pamiêci
Przycisn¹æ F1 lub F2 lub F3 i trzymaj¹c
przycisk wybranej pamiêci, przycisn¹æ C2.
Zwolniæ C2 a nastêpnie F1 lub F2 lub F3.
Odczytu pamiêci mo¿na dokonaæ wy³¹cznie
na podzakresie na którym zosta³a zapisana.
VFO B=A
Przycisn¹æ F4 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ C2
lub C3. Zwolniæ C2 lub C3 a nastêpnie F4.

7/2000

ntte

err U

NIIS

T 2

f VCXO nie musi byæ precyzyjna

SYNTEZER

UK£ADY WSPÓ£PRACUJ¥CE

BB105

MIX

VCXO

+Vcc

220k

47k 470n

1M*

UKF

VCO

Rys. 6 Przyk³adowe zastosowanie syntezera pracuj¹cego

w wersji 2 do odbiorników lub transceiverów UKF, lub KF

w wysok¹ poœredni¹ czêstotliwoœci¹, generatorów

sygna³owych KF lub UKF, wobulatorów

UK£ADY WSPÓ£PRACUJ¥CE

do 32,767MHz

z zakresu

od 512kHz

SYNTEZER

220k

czestotliwoœæ

120p

BB109

VCO

Rys. 5 Przyk³adowe zastosowanie syntezera

pracuj¹cego w wersji 1 do odbiorników

lub transceiverów z nisk¹ poœredni¹

czêstotliwoœci¹, generatorów sygna³owych,

wobulatorów

Instrukcja obs³ugi

Obs³uga podstawowa

Funkcje

Aktualna czêstotliwoœæ nadawcza i odbior-
cza zostan¹ zapisane do VFO B.
VFO A/B
Przycisn¹æ F5 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ C2
lub C3. Zwolniæ C2 lub C3 a nastêpnie F5.
Aktualna czêstotliwoœæ nadawcza i odbior-
cza zostan¹ zapisane do VFO B, natomiast
czêstotliwoœci, które zapisane by³y w VFO B,
uznane zostan¹ za aktualne.
CLR-RIT
Przycisn¹æ F6 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ C2
lub C3. Zwolniæ C2 lub C3 a nastêpnie F6.
Czêstotliwoœæ odbiorcza zostanie zrównana
z nadawcz¹.
RIT
Przycisn¹æ F7 (nie przyciskaæ przy nadawa-
niu) i trzymaj¹c go przestrajaæ urz¹dzenie.
Bêdzie zmienia³a siê tylko czêstotliwoœæ
odbiorcza. RIT mo¿na przestrajaæ w ca³ym
zakresie pracy syntezera. Jeœli przycisk F7
zostanie puszczony, dalsze przestrajanie
spowoduje równoleg³¹ zmianê czêstotliwo-
œci odbiorczej i nadawczej. Przy istnieniu
ró¿nicy miêdzy czêstotliwoœci¹ nadawcz¹
i odbiorcz¹, dioda LED od sygnalizacji kro-
ków, która aktualnie nie œwieci, bêdzie roz-
b³yskiwaæ krótkimi impulsami a na wyœwie-
tlaczu LCD pojawi siê litera „R”.
W³¹czenie skanera czêstotliwoœci
Przycisn¹æ F7 i trzymaj¹c go, przycisn¹æ C2
lub C3. Zwolniæ C2 lub C3 a nastêpnie F7.
Operacji nale¿y dokonaæ doœæ szybko. Po je-
go uruchomieniu VFO B=A. Skaner prze-
szukuje od czêstotliwoœci VFO A do czêstotli-
woœci zapisanej w pamiêci nr 3 (F3). Przed
wyborem czêstotliwoœci skanera nale¿y wy-
braæ krok skanowania.
Zatrzymanie skanera
Odbywa siê automatycznie na 8 sekund po
otrzymaniu impulsu 0 V na wejœciu prze³¹-

czania zakresów modu³u. Np. z uk³adu blo-
kady szumów odbiornika. Wówczas w³¹cz¹
siê obie diody LED.
Wy³¹czenie skanera
Odbywa siê automatycznie po pojawieniu
siê napiêcia U_TX.
Wobulator czêstotliwoœci
Wykorzystuje funkcjê skanera. Podczas jego
pracy, gdy czêstotliwoœæ skanera zrówna siê
z VFO A, mikrokontroler generuje na (w tym
momencie wyjœciu) B4 impuls synchroniza-
cji oscyloskopu (logiczne 0). Na (w tym mo-
mencie wyjœciu) B5, gdy czêstotliwoœæ ska-
nera zrówna siê z czêstotliwoœci¹ zapisan¹
w pamiêci nr 1 (F1) lub nr.2 (F2), generuje
impuls danego znacznika czêstotliwoœci. Sy-
gna³em znacz¹cym jest opadaj¹ce zbocze
impulsu. Wykorzystuj¹c du¿e lub ma³e kro-
ki, mo¿na realizowaæ wobulator dla filtrów
szerokopasmowych. Wykorzystuj¹c ma³e
kroki wobulator dla filtrów w¹skopasmo-
wych np. kwarcowych.
Uwaga: Jeœli wykorzystywane jest przestra-
janie rêczne przy pomocy ga³ki, po urucho-
mieniu wobulatora nale¿y ga³kê ustawiæ
w takiej pozycji, aby ¿aden z transoptorów
nie zwiera³ wyjœæ znaczników i synchroniza-
cji. To znaczy aby zaistnia³a synchronizacja
a na ekranie oscyloskopu pojawi³y siê
znaczniki.

Po do³¹czeniu do modu³u syntezera

wybranych podzespo³ów i w³¹czeniu zasila-
nia mo¿na przyst¹piæ do uruchamiania. Po
prawid³owym zmontowaniu skala i LED-
y powinny œwieciæ. Zmiana napiêcia na wej-
œciu prze³¹czania zakresów (E3) powinna
powodowaæ zmiany na wyœwietlaczu.

Wówczas nale¿y:
1. Ga³kê strojenia ustawiæ w takiej pozycji,

aby na wyjœciach transoptorów istnia³y
logiczne jedynki. Jeœli przestrajanie ma
odbywaæ siê przyciskami, przyciski ma-
j¹ byæ zwolnione.

2. Przy pomocy potencjometru monta¿o-

wego wieloobrotowego 100 kW prze-
³¹cznika pasm ustaliæ napiêcie pierwsze-
go pasma tak, aby wskazania skali by³y
stabilne a napiêcie wiêksze od 0 V.

3. Dokonaæ, zgodnie z instrukcj¹ obs³ugi,

wyboru wersji syntezera, sposobu prze-
strajania i bank kroków.

4. Jeœli syntezer prze³¹czony jest na wersjê

drug¹, nale¿y czêstotliwoœæ wzorca usta-
wiæ przy pomocy trymera 20 pF na do-
k³adnie 4 MHz. Pomiaru nale¿y doko-
nywaæ na 17-tej nó¿ce SAA 1057 za po-
œrednictwem sondy pomiarowej o mini-
malnej pojemnoœci wejœciowej,
i wzmocnieniu pozwalaj¹cym na wspó³-
pracê z posiadanym czêstoœciomierzem.

5. Do wyjœcia A1 do³¹czyæ napiêcie 5 V, do

wejœcia A3 czêstoœciomierz.

6. Reguluj¹c cewk¹ VCO, ustawiæ jego

czêstotliwoœæ na zbli¿on¹ do ¿¹danej.
Np. 5.500 kHz.

7. Do wyjœcia A1 zamiast w/w. napiêcia

5 V do³¹czyæ woltomierz o du¿ej opor-
noœci wewnêtrznej lub oscyloskop.

8. Stosuj¹c du¿e kroki syntezera, przestrajaæ

go tak, aby napiêcie na wyjœciu A1 uzy-
ska³o wartoœæ oko³o 5 V. Nast¹pi ustabili-
zowanie wskazañ czêstoœciomierza.

9. Do³¹czyæ do wyjœcia E1 woltomierz. Sto-

suj¹c najmniejsze kroki syntezera, dopro-
wadziæ napiêcie na tym wyjœciu do 0 V.
Zanotowaæ wskazanie czêstoœciomierza
z dok³adnoœci¹ do pojedynczych Hz.

7/2000

ntte

err U

NIIS

T 2

LCDDISP3

SP3ABG

LCDDISP3

SP3ABG

100k

–

100*

AT89C2051/LCDDISP3

10k

0,1mF

220k

WM-C1601M

D1 (MASA)

S-MTR

PIN4 UNISYNT 2000 PIN1

Rys. 8 P³ytka drukowana i rozmieszczenie

elementów wyœwietlacza LCD

SYNT.

UNIV.

SP3ABG

SYNT. UNIV.

SP3ABG

MKT 0,47

12MHz

12k

33n

–

12k

33n

KROK

STROJENIE

12k

3,6V/60mAh

DO-VCO-Z

WYSW.
STER.

AT89C2051/UNISYNT2000

SAA1057

10u

ACCU

SP3ABG

MKT

TEST

49U

47k

2*BAY95

16*1M

220

WERS1

WERS2

330k

6,8k

330k

2,2n

4MHz

BB105

3.3M

2*BAT43

10n

33n

2,2k

470

FUNKCJE

BAY95

33n

10n

0,1

PASMA, U_TX

MKT

0,1u

78L09

78L05

220k

47k

MKT

UNIWERSALNY

SYNTEZER

–12V+

UNISYNT2000

Rys. 7 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów syntezera UNISYNT 2000

Uruchamianie syntezera

10. Przestroiæ syntezer o jeden krok, w kie-

runku ni¿szych czêstotliwoœci. Napiê-
cie na wyjœciu E1 uzyska najwiêksz¹
wartoœæ.

11. Reguluj¹c potencjometrem monta¿o-

wym korekcji ma³ych kroków 1 MW,
ustawiæ wskazanie czêstoœciomierza na
mniejsze o 15 Hz od zanotowanego.
W przypadku wersji pierwszej synteze-
ra, jeœli oka¿e siê to niemo¿liwe, nale¿y
zwiêkszyæ cewkê 82 mH do³¹czon¹ do
rezonatora 4 MHz. Wstêpna wartoœæ tej
indukcyjnoœci oszacowana zosta³a
na podstawie zbadania dzia³ania synte-
zera przy stosowaniu rezonatorów kilku
wytwórców.

12. Przestrajaj¹c syntezer, ustawiæ czêstotli-

woœæ VCO np. na 5.500,0 kHz.

13. Zgodnie z instrukcj¹ obs³ugi, ustawiæ

wstêpne wskazania skali.

14. Na zakoñczenie, przestrajaj¹c syntezer,

skorygowaæ ustawienie cewki VCO tak,
aby syntezer dzia³a³ prawid³owo
w

pe³nym wymaganym zakresie

czêstotliwoœci.

15. Po prze³¹czeniu syntezera na nastêpny

zakres, wykonaæ czynnoœci od punktu
nr 5 do 15.

W przypadku pracy syntezera w wersji dru-
giej, nastawy ma³ych kroków korygowaæ ju¿
nie nale¿y.

1. W celu unikniêcia przykrych niespodzia-

nek (szczególnie w

urz¹dzeniach

nadawczych), VCO nale¿y zamkn¹æ
w oddzielnej ekranuj¹cej puszce. Synte-
zer i p³ytkê czo³ow¹ ze skal¹, ga³k¹
i

przyciskami nale¿y (szczególnie

w urz¹dzeniach odbiorczych o du¿ej
czu³oœci) dobrze odekranowaæ od reszty
urz¹dzenia oraz zastosowaæ przedsta-
wiony sposób do³¹czenia VCO do synte-
zera, bez ³¹czenia ich mas (rys.). Ze
wzglêdu na du¿¹ czu³oœæ wejœcia w.cz.
syntezera transformator TR1 nie jest
krytyczny. Wa¿ne aby jego uzwojenia
by³y mo¿liwie oddalone od siebie. Dio-

da krzemowa do³¹czona do cewki VCO
zapewnia odpowiedni poziom sygna³u
w.cz. dla diody pojemnoœciowej. Ten
efekt mo¿na uzyskaæ równie¿ przez ob-
ni¿enie napiêcia zasilania VCO. Oczywi-
œcie mo¿liwe s¹ prostsze rozwi¹zania,
ale wymagaj¹ one indywidualnego
podejœcia do zagadnieñ zale¿nie od
konstrukcji uk³adu w którym ma byæ za-
stosowany syntezer i wymagaj¹ du¿ego
doœwiadczenia konstruktora.

2. Na rysunku przedstawiony jest prosty

sposób uzyskania sygna³u U_TX. Mo¿li-
we s¹ inne rozwi¹zania. Wa¿ne aby zbo-
cza tego sygna³u nie by³y opóŸniane
przez dodatkowe kondensatory. Uwaga
ta dotyczy równie¿ stromoœci zboczy sy-
gna³u „STOP-SKANER” z uk³adu bloka-
dy szumu.

3. Zasilanie syntezera najlepiej doprowadziæ

dwoma przewodami (masa i +) bezpo-
œrednio z g³ównego punktu zasilania.

4. Przed do³¹czeniem VCO do syntezera,

nale¿y sprawdziæ prawid³owoœæ jego
wspó³pracy z ca³ym urz¹dzeniem, prze-
strajaj¹c je próbnie przy pomocy poten-
cjometru. Dopiero wówczas, gdy jedy-
nym problemem stanie siê brak stabil-
noœci czêstotliwoœci, mo¿na do³¹czyæ do
VCO syntezer i w³¹czyæ jego zasilanie.

5. Jeœli np. czêstotliwoœæ poœrednia urz¹-

dzenia równa jest 12 MHz, mo¿na rezo-
nator mikrokontrolera 12 MHz zmieniæ
na inny z zakresu 11÷13 MHz, bez za-
uwa¿alnych zmian jego pracy.

6. Na przyk³adowych schematach rozwi¹-

zañ heterodyn przedstawione s¹ rów-
nie¿ sposoby sterowania diod pojemno-
œciowych zale¿nie od kierunku zmian
czêstotliwoœci wejœciowej modu³u synte-
zera w stosunku do zmian czêstotliwoœci
generatorów.

7. Zastosowany wyœwietlacz LCD wymaga

zastosowania p³yty czo³owej pochylonej
pod k¹tem ok. 45 stopni. Mo¿na tu za-
stosowaæ wiele innych wyœwietlaczy LCD
dostêpnych na rynku. Dostêpne s¹ wy-
œwietlacze przeznaczone do ogl¹dania
pod ró¿nym k¹tem, wyœwietlacze z i bez

podœwietlania oraz o ró¿nym kolorze t³a.
Najwa¿niejsze aby by³ to wyœwietlacz
1×16 znakowy ze sterownikiem HD
44780 lub jego odpowiednikiem.

8. W przypadku zastosowania innego wy-

œwietlacza LCD nale¿y podczas pod³¹cza-
nia kierowaæ siê nie numerami wypro-
wadzeñ a ich nazwami. Oznaczenia wy-
prowadzeñ wyœwietlacza WM-C1601m.
s¹ nastêpuj¹ce: 1-VSS, 2-VDD, 3-V0,
4-RS, 5-R/W, 6-E, 7-DB0, 8-DB1, 9-DB2,
10-DB3, 11-DB4, 12-DB5, 13-DB6,
14-DB7, 15-LED(+), 16-LED(-)

9. Miêdzy wyjœciem a mas¹ uk³adu,

z którego steruje siê wejœcie S-mtra ska-
li LCD, nale¿y do³¹czyæ potencjometr
monta¿owy 10 kW, do wyregulowania
maksymalnych wskazañ S-mtra. Bêdzie
on równie¿ domyka³ do masy pr¹d wej-
œcia S-mtra.

10. W warunkach amatorskich, mechanizm

ga³ki naj³atwiej wykonaæ wykorzystuj¹c
konstrukcjê potencjometru. W tym przy-
padku nale¿y zlikwidowaæ œlizgacz po-
tencjometru, zapewniaj¹c mo¿liwoœæ
ci¹g³ego obracania ga³ki. Tarczê kodow¹
mo¿na zrealizowaæ przez wykonanie kli-
szy fotograficznej, lub zrobienie kseroko-
pii na folii rysunku tarczy zamieszczone-
go w PE 4/98 (rys. 5) w artykule pt.
„Elektroniczny potencjometr wieloobro-
towy”. Pola bia³e tarczy maj¹ byæ prze-
Ÿroczyste. Nastêpnie kliszê nale¿y zabez-
pieczyæ przez jej zalaminowanie (tak jak
laminuje siê dokumenty). Tarcza mo¿e
mieæ mniejsz¹ œrednicê np. 3 cm.
W przypadku braku oryginalnych trans-
optorów szczelinowych, mo¿na je wyko-
naæ stosuj¹c oddzielne p³askie diody
LED i p³askie fototranzystory. Takie trans-
optory bêd¹ reagowaæ na œwiat³o ze-
wnêtrzne. Dlatego mo¿e pojawiæ siê ko-
niecznoœæ do³¹czenia dodatkowo miê-
dzy B4 i nó¿k¹ 20 mikrokontrolera oraz
B5 i t¹ nó¿kê rezystorów podci¹gaj¹cych
oko³o 6,8 kW.

Nieco inaczej ni¿ zawsze p³ytki drukowane
i zaprogramowane uk³ady, oraz zmontowa-
ne syntezery mo¿na zamawiaæ u autora
artyku³u.
Ceny:

p³ytka syntezera

– 15,00 z³

UNISYNT

– 60,00 z³

LCDDISP3

– 40,00 z³

SYNTEZER

– 190 z³

+ koszty wysy³ki.

00000,0÷29999,9

– zakres d³ugo, œrednio i krótkofalowy

30000,0÷39999,9

– zakres 430000,0÷439999,9 MHz

40000,0÷49999,9

– zakres 140000,0÷149999,9 MHz

50000,0÷59999,9

– zakres 50000,0÷59999,9 MHz

60000,0÷69999,9

– zakres 1260000,0÷1269999,9 MHz

70000,0÷79999,9

– zakres 1270000,0÷1279999,9 MHz

80000,0÷89999,9

– zakres 1280000,0÷1289999,9 MHz

90000,0÷99999,9

– zakres 1290000,0÷1299999,9 MHz

Przyk³adowe wykorzystanie wskazañ

à Piotr Krzy¿anowski

(SP3ABG), tel. 068-3258146,

e-mail sp3abg@polbo.com

7/2000

ntte

err U

NIIS

T 2

Uwagi ró¿ne

Uniwersalny uk³ad czasowy 555 po-

wsta³ na pocz¹tku lat siedemdziesi¹tych.
Genialna wrêcz konstrukcja tego uk³adu
sprawi³a, ¿e w dobie mikroprocesorów
jest on w dalszym ci¹gu bardzo popular-
ny i chêtnie stosowany w wielu konstruk-
cjach profesjonalnych i amatorskich.
W Katalogu Praktycznego Elektronika (PE
5/2000) zamieszczono podstawowe apli-
kacje tajmera 555. Oprócz rozwi¹zañ kla-
sycznych umieszczono tak¿e przyk³ady
generatorów o ró¿nym wype³nieniu prze-
biegu wyjœciowego. Zabrak³o tam wed³ug
mnie jednego bardzo wa¿nego uk³adu
pracy tej popularnej „koœci”.

Jak wiadomo w podstawowej aplika-

cji generator astabilny zbudowany
w oparciu o uk³ad 555 wytwarza prze-
bieg prostok¹tny o wype³nieniu wiêkszym
od 50%. Oznacza to ¿e czas trwania sta-
nu wysokiego na wyjœciu generatora jest

zawsze wiêkszy od czasu trwania stanu ni-
skiego. Znane s¹ konfiguracje uk³adowe
pozwalaj¹ce na uzyskanie przebiegu
o wype³nieniu mniejszym ni¿ 50%. Czê-
sto jednak wymagany jest przebieg o wy-
pe³nieniu dok³adnie 50%.

Generator taki mo¿na zbudowaæ bar-

dzo prosto stosuj¹c tylko dwa elementy:
rezystor i kondensator (rys. 1). W uk³a-
dzie tym kondensator C1 jest ³adowany
pr¹dem p³yn¹cym przez rezystor R1
w czasie trwania wysokiego stanu na wyj-
œciu tajmera 555. W chwili gdy napiêcie
na kondensatorze osi¹gnie wartoœæ równ¹
2/3 napiêcia zasilania wyjœcie zmienia
swój stan na niski i kondensator zaczyna
siê roz³adowywaæ przez ten sam rezystor
R1. Proces roz³adowywania trwa a¿ do
chwili spadku napiêcia na kondensatorze
C1 do wartoœci 1/3 napiêcia zasilania.
Progi prze³¹czania wewnêtrznych kompa-
ratorów okreœlone s¹ rezystorami umie-
szczonymi w uk³adzie 555. Poniewa¿ ³a-
dowanie i roz³adowywanie kondensatora
C1 odbywa siê przez ten sam rezystor wy-
pe³nienie przebiegu wynosi dok³adnie
50%, bez wzgledu na wartoœci stosowa-
nych elementów.

Czêstotliwoœæ pracy takiego genera-

tora okreœla wzór:

Uk³ad posiada dwa wyjœcia dostar-

czaj¹ce przebieg w zgodnej fazie. Jedno
z nich to wyjœcie podstawowe WY1 (nó¿-

ka 3) wyposa¿one w stopieñ przeciwsob-
ny, umo¿liwiaj¹cy dostarczanie lub po-
bieranie pr¹du o wartoœci do 200 mA.
Natomiast drugie wyjœcie WY2 (nó¿ka 7)
tworzy tranzystor, który w normalnej kon-
figuracji roz³adowuje kondensator. Jest to
wyjœcie typu otwarty kolektor. Przebiegi
napiêæ w generatorze przedstawiono na
rysunku 2.

Przedstawiony uk³ad generatora

mo¿na stosowaæ zarówno dla tajmerów
bipolarnych jak i tajmerów w wersji
CMOS. Zakres czêstotliwoœci pracy jest
praktycznie taki sam jak w przypadku
aplikacji klasycznych. Dla generacji bardzo
niskich czêstotliwoœci mo¿na tak¿e stoso-
waæ kondensatory elektrolityczne. W ta-
kim wypadku ok³adkê ujemn¹ kondensa-
tora ³¹czy siê z mas¹. Nó¿ka 5 uk³adu mo-
¿e zostaæ zablokowana kondensatorem
10÷47 nF lecz nie jest to niezbêdne.

Nietypowy uk³ad pracy

generatora 555

10k

fwy=

1,4·R1·C1

WY1

555

47n

D=1/2

+4÷15V

WY2

Rys. 1 Schemat generatora o wype³nieniu

przebiegu wyjœciowego 50%

1/3Uz

2/3Uz

WY2

WY1

Rys. 2 Przebiegi w generatorze 555

à Andrzej Polowczyk

[

]

[ ]

f Hz

C F

1 44

7/2000

yss³³y

y u

k³³a

CZÊŒCI ELEKTRONICZNE

ul. Parkowa 25

51-616 Wroc³aw

tel. (071) 34-88-277
fax (071) 34-88-137

tel. kom. 0-90 398-646

e-mail: eprom@kurier.com.pl

Czynne od poniedzia³ku do
pi¹tku w godz. 9.00 - 15.00
Oferujemy Pañstwu bogaty wybór elementów

elektronicznych uznanych (zachodnich) produ-
centów bezpoœrednio z naszego magazynu. Po-
siadamy w sprzeda¿y miêdzy innymi:
PAMIÊCI EPROM, EEPROM,
RAM (S-RAM; D-RAM)
UK£ADY SCALONE SERII:
74LS..., 74HCT..., 74HC...,
C-MOS (40..., 45...).
MIKROPROCESORY, np.:80.., 82.., Z80..,
ICL71.., ATMEL89..,
UK£ADY PAL, GAL, WZMACNIACZE OPERACYJ-
NE, KOMPARATORY, TIMERY, TRANSOPTORY,
KWARCE, STABILIZATORY, TRANZYSTORY,
PODSTAWKI BLASZKOWE, PRECYZYJNE, PLCC,
LISTWY PIONOWE, LISTWY ZACISKOWE,
PRZE£¥CZNIKI SWITCH, Z£¥CZA, OBUDOWY
Z£¥CZ, HELITRYMY, LEDY, PRZEKANIKI, GA-

LANTERIA ELEKTRONICZNA.
POSIADAMY TAK¯E W SPRZEDA¯Y

PODZESPO£Y KOMPUTEROWE:
NOWE I U¯YWANE (NA TELEFON)
P£YTY G£ÓWNE, PROCESORY, PAMIÊCI
SIMM/DIMM, WENTYLATORY, KARTY MU-
ZYCZNE, KARTY VIDEO, MYSZY, FAX-MO-
DEM-y, FLOPP-y, DYSKI TWARDE, CD-ROMy,
KLAWIATURY, OBUDOWY, ZASILACZE, G£O-
ŒNIKI I INNE.
Programujemy EPROMy, FLASH/EEPROMy,
GALe, PALe, procesory 87.., 89.. oraz inne
uk³ady programowalne.

Na ¿yczenie przeœlemy ofertê.
Mo¿liwoœæ sprzeda¿y wysy³kowej.

EPROM

Popularnie nazywana tak¿e obudow¹

rezonansow¹ lub „basreflex”. Poprawia
odtwarzanie niskich tonów nieco trac¹c
na dynamice. Opis przedstawia zasadê
funkcjonowania, wzory obliczeniowe
wraz z przyk³adem oraz mo¿liwoœci
dostrojenia.

Ujemn¹ cech¹ obudowy zamkniê-

tej jest niewykorzystywanie energii pro-
mieniowanej przez tyln¹ stronê mem-
brany. Odizolowuje siê obie strony
membrany aby uzyskaæ lepsze odtwa-
rzanie niskich czêstotliwoœci. Okazuje
siê, ¿e czêœciowe otwarcie obudowy po-
zwala na wykorzystanie tej energii, do-
datkowo wprowadzaj¹c efekt rezonan-
sowy wnêtrza obudowy. Niespodziewa-
nie daje to dalsz¹ poprawê odtwarzania
niskich czêstotliwoœci.

Obudowa zostaje wyposa¿ona w je-

den lub dwa otwory o przekroju ko³o-
wym lub prostok¹tnym. Otwory te naj-
czêœciej s¹ wyd³u¿ane w formie tunelu
(rury). Istotna jest d³ugoœæ tunelu ponie-
wa¿ wraz z przekrojem okreœla objêtoœæ
a tym samym masê powietrza bior¹c¹
udzia³ w wytwarzaniu fali akustycznej
przez otwór. W³aœciwoœci rezonansowe ta-
kiej obudowy s¹ znane z fizyki jako tzw.
rezonator Helmholtza.

Tylna strona membrany zostaje

sprzê¿ona za poœrednictwem poduszki
powietrza wewn¹trz obudowy z mas¹ po-
wietrza znajduj¹c¹ siê w tunelu. Drgaj¹cy
uk³ad g³oœnika zostaje po³¹czony z drgaj¹-

cym systemem obudowy (rezonatorem).
Ilustruje to rysunek 1.

Si³a F wynikaj¹ca z mocy dostarczo-

nej do g³oœnika ze wzmacniacza pobudza
uk³ad do drgañ. Uk³ad ten zachowuje siê
w ró¿ny sposób wraz ze zmian¹ czêstotli-
woœci odtwarzanego sygna³u. Rozpatrzy-
my trzy skrajne przypadki:
1. Przy wysokich czêstotliwoœciach ruch

membrany jest minimalny i poduszka
powietrzna nie pobudza do ruchu ma-
sy powietrza w tunelu. Uk³ad zacho-
wuje siê wtedy jak obudowa zamkniê-
ta. Obie strony membrany s¹ od siebie
odizolowane.

2. Przy zmniejszaniu czêstotliwoœci nastê-

puje pobudzenie masy powietrza
w tunelu do drgañ. Przy pewnej czê-
stotliwoœci nastêpuje znaczny wzrost
przemieszczania siê masy powietrza
w tunelu w odniesieniu do ruchów
membrany. Co jest najistotniejsze to
kierunek przemieszczania siê masy po-
wietrza w tunelu i membrany jest taki
sam. Wychyleniu membrany na ze-
wn¹trz obudowy odpowiada przemie-
szczenie masy powietrza tak¿e na ze-
wn¹trz. To jest w³aœnie efekt rezonan-
sowy objawiaj¹cy siê „wzmocnieniem”
odtwarzanego sygna³u (niskich czêsto-
tliwoœci) przy stosunkowo ma³ych wy-
chyleniach membrany. Czêstotliwoœæ
ta nazywana jest rezonansow¹ i ozna-
czana jest jako f

3. Dalsze zmniejszanie czêstotliwoœci po-

woduje, ¿e membrana i masa powie-
trza zaczynaj¹ siê przemieszczaæ w kie-
runkach przeciwnych. Membrana na
zewn¹trz a powietrze w tunelu do we-

wn¹trz obudowy. Powoduje to znosze-
nie siê ciœnieñ akustycznych wytwarza-
nych przez membranê i otwór oraz
strome opadanie charakterystyki czê-
stotliwoœciowej.

Jak ju¿ zauwa¿yliœmy przy zmianach

czêstotliwoœci odtwarzanego sygna³u
zmienia siê faza fali promieniowanej
przez otwór. W przypadku rezonansu jej
kierunek jest zgodny z fal¹ promieniowa-
n¹ przez przedni¹ czêœæ membrany i na-
stêpuje sumowanie obu energii. Mo¿na
uzyskaæ wzrost promieniowanej energii
nawet do 6 dB (2×) w odniesieniu do
obudowy zamkniêtej. Pozwala to na roz-
szerzenie zakresu odtwarzania niskich
czêstotliwoœci i wyeliminowanie doœæ
przykrego podnoszenia czêstotliwoœci re-
zonansowej g³oœnika w obudowie za-
mkniêtej. Porównanie charakterystyk czê-
stotliwoœciowych tego samego g³oœnika
w obudowach zamkniêtej i rezonansowej
umo¿liwia rysunek 2.

Tak¿e i teraz przydadz¹ siê poznane

ju¿ wczeœniej parametry g³oœników opra-
cowane przez australijskich fizyków Thie-
le i Small’a. Na podstawie znajomoœci pa-
rametrów g³oœnika okreœlimy wymiary
obudowy i tunelu. Konkretnie obliczymy:
– objêtoœæ obudowy V

[l],

– przekrój tunelu S

[cm

G³oœniki i obudowy

– obudowa z otworem

7/2000

Elle

kttrro

usstty

tunel

w tunelu

Masa powietrza

Poduszka powietrzna

Obudowa

Membrana

membrany

G³oœnik

Zawieszenie

Rys. 1 Mechanika obudowy z otworem

Mechanika i fizyka
obudowy rezonansowej

Obliczanie obudowy rezonansowej

0,25

5,16

2,02

1,53

0,26

4,23

1,84

1,47

0,27

3,85

1,76

1,42

0,28

3,50

1,68

1,37

0,29

3,18

1,61

1,33

0,30

2,90

1,54

1,29

0,31

2,65

1,47

1,25

0,32

2,42

1,41

1,21

0,33

2,16

1,35

1,18

0,34

2,01

1,29

1,15

0,35

1,83

1,24

1,12

0,36

1,67

1,19

1,09

0,37

1,52

1,13

1,07

0,38

1,38

1,08

1,04

0,39

1,26

1,04

1,02

0,40

1,14

0,99

1,00

0,41

1,03

0,95

0,97

0,42

0,94

0,91

0,95

0,43

0,86

0,87

0,93

0,44

0,78

0,84

0,91

Tabela 1 – Obudowa ma³a (<40 l), Ql=5

– d³ugoœæ tunelu L

[cm],

– czêstotliwoœæ graniczn¹ f

[Hz].

Niezbêdna do tego celu jest znajomoœæ
nastêpuj¹cych parametrów g³oœnika:
– czêstotliwoœæ rezonansowa f

[Hz],

– dobroæ wypadkowa Q

– objêtoœæ zastêpcza V

[l].

G³oœnik przeznaczony do zastosowa-

nia w obudowie rezonansowej powinien
mieæ dobroæ wypadkow¹ mieszcz¹c¹ siê
w granicach od 0,25 do 0,44. Pomocni-
czym parametrem przy okreœlaniu wspó³-
czynników wymaganych do obliczeñ jest
wspó³czynnik strat obudowy Q

. Wartoœæ

tego wspó³czynnika przyjmuje siê w za-
le¿noœci od przewidywanej objêtoœci obu-
dowy. Dla ma³ych obudów o objêtoœci
mniejszej od 40 l wspó³czynnik ten powi-
nien wynosiæ 5. Dla obudów œrednich

(40÷100 l) wspó³czynnik wynosi 7. Dla
obudów du¿ych o objêtoœci wiêkszej od
100 l przyjmuje siê wartoœæ 10.

Maj¹c wspó³czynnik strat obudowy

i dobroæ wypadkow¹ g³oœnika mo¿na ko-
rzystaj¹c z podanych ni¿ej tabel okreœliæ
wspó³czynniki a, b, h niezbêdne do dal-
szych obliczeñ.

Wstêpnie wielkoœæ obudowy mo¿na

oszacowaæ na podstawie objêtoœci zastêp-
czej g³oœnika V

. Do obliczenia objêtoœci

obudowy, nale¿y na podstawie znajomo-
œci dobroci wypadkowej g³oœnika Q

, zna-

leŸæ wspó³czynnik a z odpowiedniej tabe-
li. Dobroæ wypadkowa g³oœnika okreœla
wiersz w tabeli, gdzie znajdziemy para-
metry pomocnicze a, b i h. Wymagan¹
objêtoœæ obudowy obliczymy z ni¿ej po-
danego wzoru:

Jeœli obliczona objêtoœæ przekroczy zak³ada-
ne granice trzeba zmieniæ tabelkê i ponow-
nie znaleŸæ parametry pomocnicze a nastêp-
nie obliczyæ w³aœciw¹ objêtoœæ obudowy.

Teraz musimy znaleŸæ wymiary tunelu

tzn. jego przekrój i d³ugoœæ. Tunel jest rur¹
o przekroju ko³owym lub prostok¹tnym wy-
prowadzon¹ na jednej ze œcianek obudowy.
Najczêœciej wykorzystuje siê do wyprowa-
dzenia tunelu œcianki przedni¹ lub tyln¹.

Wewnêtrzny przekrój tunelu S

dobie-

ramy ze wzglêdu na koniecznoœæ przenie-
sienia odpowiednio du¿ej energii promie-
niowanej przez tyln¹ czêœæ membrany.
Zbyt ma³y przekrój mo¿e staæ siê przyczyn¹
niepo¿¹danych szmerów i zak³óceñ odtwa-
rzanych dŸwiêków. W okreœleniu minimal-
nego przekroju tunelu pomo¿e Tabela 4.
W tabeli tej minimalny przekrój jest uzale¿-
niony od zewnêtrznego wymiaru obudowy
g³oœnika D

. Jednoczeœnie w tabeli podano

œrednicê tunelu o przekroju ko³owym D

Nale¿y wybraæ nieco wiêkszy przekrój tu-
nelu ni¿ to wynika bezpoœrednio z tabeli.

Do obliczenia d³ugoœci tunelu s³u¿y

bardzo skomplikowany wzór, wykorzystu-
j¹cy parametr pomocniczy h.

nale¿y podstawiæ w [cm

], V

w [l]

a f

w [Hz]. Zmieniaj¹c d³ugoœæ tunelu

w niewielkim zakresie mo¿na dokonaæ
tzw. strojenia obudowy tzn. modyfikowaæ
charakterystykê czêstotliwoœciow¹ g³oœni-
ka w obudowie dla niskich czêstotliwoœci.

Za pomoc¹ kolejnego ale ju¿ bardzo

prostego wzoru obliczymy czêstotliwoœæ
graniczn¹ f

g³oœnika w obudowie z otwo-

rem. Poni¿ej tej czêstotliwoœci charaktery-
styka czêstotliwoœciowa szybko opada. Jej
stromoœæ jest du¿o wiêksza jak dla g³oœni-
ka w obudowie zamkniêtej.

7/2000

G³³o

oœœn

niik

kii ii o

0,25

4,58

1,97

1,56

0,26

4,15

1,88

1,51

0,27

3,77

1,79

1,45

0,28

3,43

1,72

1,40

0,29

3,12

1,64

1,36

0,30

2,85

1,57

1,31

0,31

2,59

1,51

1,27

0,32

2,37

1,44

1,24

0,33

2,16

1,38

1,20

0,34

1,97

1,33

1,17

0,35

1,80

1,27

1,14

0,36

1,64

1,22

1,11

0,37

1,49

1,17

1,09

0,38

1,36

1,12

1,06

0,39

1,23

1.07

1,03

0,40

1,11

1,02

1,01

0,41

1,01

0,98

0,99

0,42

0,91

0,94

0,97

0,43

0,83

0,90

0,94

0,44

0,75

0,87

0,92

Tabela 2 – Obudowa œrednia (40÷100 l), Ql=7

0,25

4,58

1,97

1,56

0,26

4,15

1,88

1,51

0,27

3,77

1,79

1,45

0,28

3,43

1,72

1,40

0,29

3,12

1,64

1,36

0,30

2,85

1,57

1,31

0,31

2,59

1,51

1,27

0,32

2,37

1,44

1,24

0,33

2,16

1,38

1,20

0,34

1,97

1,33

1,17

0,35

1,80

1,27

1,14

0,36

1,64

1,22

1,11

0,37

1,49

1,17

1,09

0,38

1,36

1,12

1,06

0,39

1,23

1.07

1,03

0,40

1,11

1,02

1,01

0,41

1,01

0,98

0,99

0,42

0,91

0,94

0,97

0,43

0,83

0,90

0,94

0,44

0,75

0,87

0,92

Tabela 3 – Obudowa du¿a (>100 l), Ql=10

[Hz]

1000

500

200

100

–20

Obudowa

zamkniêta

–10

z otworem

Obudowa

[dB]

Rys. 2 Charakterystyki czêstotliwoœciowe obudowy zamkniêtej i rezonansowej

[mm]

v min

[cm

]

[cm]

2,5

140

4,5

180

6,5

210

7,0

250

8,0

300

10,0

Tabela 4 – Minimalny przekrój tunelu

(

)

h f

30000

0 82

Zalet¹ obudowy basreflex jest du¿o

mniejszy wzrost czêstotliwoœci granicznej
w odniesieniu do wzrostu czêstotliwoœci
rezonansowej g³oœnika w

obudowie

zamkniêtej.

Suche wzory najczêœciej wywo³uj¹

gêsi¹ skórkê u czytelników, dlatego po-
przemy je konkretnym przyk³adem. Wy-
korzystamy parametry g³oœnika GDN
13/50 produkowanego przez TONSIL. Pa-
rametry te s¹ nastêpuj¹ce:
Q

= 0,32;

= 11 l;

= 51 Hz.

Zak³adaj¹c ma³¹ obudowê z Tabeli 1

znajdujemy parametry pomocnicze a, b,
h dla dobroci wypadkowej 0,32:
a = 2,42;
b = 1,41;
h = 1,21

Obliczamy teraz objêtoœæ obudowy.

Przekrój tunelu okreœlimy korzystaj¹c

z Tabeli 4. Poniewa¿ œrednica zewnêtrzna
g³oœnika jest zbli¿ona do 140 mm, prze-
krój tunelu powinien wynosiæ co najmniej
16 cm

. Odpowiada to rurze o œrednicy

4,5÷5 cm. Teraz korzystaj¹c ze „straszne-
go” wzoru obliczymy d³ugoœæ tunelu.

A¿ siê spoci³em a kalkulator zagrza³. Wy-
nik na szczêœcie jest doœæ prawdopodob-
ny. Pozosta³a jeszcze do obliczenia czêsto-
tliwoœæ graniczna.

Mam nadziejê, ¿e gimnastyka ra-

chunkowa nikomu nie zaszkodzi³a. Mo¿na
zamiast ¿mudnych obliczeñ skorzystaæ
z odpowiedniego programu komputero-
wego. Po podstawieniu parametrów g³o-

œnika uzyskuje siê wyniki ³¹cznie z charak-
terystyk¹ czêstotliwoœciow¹. Modyfikuj¹c
parametry natychmiastowo widzi siê na
ekranie monitora efekty zmian. Jednak
i tutaj trzeba zejœæ do praktyki, czyli wyko-
naæ obudowê i ods³uchowo sprawdziæ po-
prawnoœæ dŸwiêku. Ewentualnie mo¿na
dostroiæ tunel przez zmianê jego d³ugoœci.

Odnoœnie materia³ów i ogólnych za-

sad obowi¹zuj¹ te same wskazówki jak
dla obudowy zamkniêtej. Tunel mo¿e byæ
wykonany jako rura z tworzywa sztuczne-
go np. PCV. Przy próbach mo¿e byæ zwi-
niêty z grubego kartonu i sklejony. Czêsto
tunel wykonuje siê jako szczelinê w obu-
dowie i przed³u¿a œciank¹ z materia³u te-
go samego co i obudowa.

Otwór na przedniej œciance – czy tyl-

nej? Najpraktyczniejsze jest umieszczenie
go na œciance przedniej. Mog¹ wtedy byæ
s³yszane szumy przep³ywaj¹cego nim po-
wietrza. Umieszczenie otworu na œciance
tylnej mo¿e byæ spowodowane wzglêda-
mi estetycznymi lub brakiem miejsca na
œciance przedniej. Rozwi¹zanie to zmniej-
sza mo¿liwoœæ s³yszenia szumów powie-
trza. Wymagane jest wtedy odsuniêcie
g³oœnika w obudowie od œciany znajduj¹-
cej siê za g³oœnikiem. G³oœnik taki powi-
nien byæ umieszczony na podstawce. Je-
dynie w przypadku subwoofera wskazane
jest umieszczenie na pod³odze.

Obudowa powinna byæ szczelnie

sklejona, jak i uszczelnione powinny byæ
miejsca styku z g³oœnikiem czy gniazdem.
Przy du¿ych mocach g³oœników niskoto-
nowych i wiêkszych wymiarach obudowy
wskazane jest stosowanie wewnêtrznych
u¿ebrowañ zwiêkszaj¹cych sztywnoœæ
obudowy. Przy odtwarzaniu niskich czê-
stotliwoœci nie powinno siê wyczuwaæ wi-
bracji œcianek obudowy. Jeœli w tej samej

obudowie montowane s¹ g³oœniki wyso-
kotonowe tak¿e powinny byæ szczelne
i szczelnie zamontowane. G³oœnik œre-
dniotonowy powinien znajdowaæ siê
w oddzielnej komorze. Obudowa powin-
na byæ wy³o¿ona materia³em t³umi¹cym,
a przynajmniej jej œcianki. Otwór wewnê-
trzny tunelu powinien byæ ods³oniêty.

Kilkakrotnie wspomina³em o strojeniu

tunelu. Czas aby wyjaœniæ na czym ono
polega. Zmieniaj¹c w niewielkim zakresie
d³ugoœæ tunelu mo¿na modyfikowaæ cha-
rakterystykê czêstotliwoœciow¹ g³oœnika
w obudowie. Prezentuje to rysunek 3.

Na przyk³adowym wykresie nominalna

d³ugoœæ tunelu (obliczona) wynosi 10 cm.
Zmniejszenie tej d³ugoœci powoduje uwy-
puklenie niskich czêstotliwoœci i jednocze-
œnie szybkie opadanie charakterystyki czê-
stotliwoœciowej. Pogarszaj¹ siê w³aœciwoœci
impulsowe, bas staje siê rozlaz³y i bucz¹cy.
Wyd³u¿enie tunelu zmniejsza natê¿enie ni-
skich tonów, ale poprawiaj¹ siê w³aœciwoœci
impulsowe – dynamika basów jest lepsza.
Wybór nale¿y do konstruktora i u¿ytkowni-
ka, a modyfikacje te pozwalaj¹ na dostoso-
wanie w³aœciwoœci g³oœnika w obudowie do
w³aœciwoœci pomieszczenia.

Przedstawione rozwa¿ania dotyczy³y

g³oœników niskotonowych i ich obudów.
Wspólnie poznaliœmy warunki prawid³owe-
go odtwarzania basów i maksymalnego wy-
korzystania g³oœnika w tym zakresie. Podob-
ne zasady obowi¹zuj¹ przy odtwarzaniu
œrednich tonów, chocia¿ g³oœniki pracuj¹ tu
zazwyczaj du¿o powy¿ej czêstotliwoœci rezo-
nansowej i dobór obudowy nie jest a¿ tak
krytyczny. G³oœniki wysokotonowe zwykle
ju¿ s¹ fabrycznie montowane w szczelnej
obudowie zamkniêtej. Dlatego o rodzaju
obudowy i jej rozmiarach decyduj¹ para-
metry odtwarzania niskich czêstotliwoœci
i parametry g³oœnika niskotonowego.

7/2000

G³³o

oœœn

niik

kii ii o

Przyk³ad obliczenia
obudowy z otworem

2 42

8 58

8 6

30000 16

8 6 1 21 51

0 82

( ,

)

× =

480000

8 6 3808

0 82 4

48000

32750

3 28

14 66

3 28

11 38

11 4

, cm

51 1 41

71 91

[Hz]

1000

500

200

100

–20

L2 = 10 cm
L3 = 15 cm

L1 = 5 cm

–10

[dB]

Rys. 3 Wp³yw d³ugoœci tunelu

Wykonanie i strojenie

à R.K.

= ×

Nie ma na œwiecie pisma elektro-

nicznego, które nie opublikowa³oby
w swojej historii kostki do gry. W Prak-
tycznym Elektroniku nie natkn¹³em siê
na tego typu uk³ad (przyp. Red w PE
8/99 by³a opublikowana kostka do gry
z uk³adem PAL) . Dlatego te¿ wys³a³em
do Was droga Redakcji mój pomys³ na
kostkê. Je¿eli siê Wam spodoba to opu-
blikujcie go.

Klasyczna kostka do gry to swego

rodzaju generator liczb losowych
z przedzia³u 1 do 6. Kostk¹ rz¹dzi pew-
na regu³a suma oczek na przeciwle-
g³ych œciankach powinna wynosiæ 7.
W elektronicznej kostce nie ma œcianek,
choæ uk³ad oczek jest identyczny z tym
jaki znamy ze zwyk³ej kostki (rys. 1).
Oczka zast¹pione s¹ diodami LED.
Funkcjê generatora liczb losowych
spe³nia w dalszym ci¹gu cz³owiek.

W stanie spoczynkowym pole sk³a-

daj¹ce siê z siedmiu diod wyœwietla
wynik poprzedniego rzutu kostk¹. Ge-
nerator US1 jest zatrzymany, gdy¿ jego
nó¿ka zeruj¹ca jest po³¹czona z mas¹
przez rezystor R3. Naciœniecie w³¹czni-
ka W£1 powoduje uruchomienie gene-

ratora wytwarzaj¹cego impulsy prosto-
k¹tne o czêstotliwoœci ok. 20 kHz. Im-
pulsy te s¹ zliczane przez licznik US2.
Tak du¿a czêstotliwoœæ generatora wy-
nika z koniecznoœci zachowania loso-
woœci. Nawet bardzo siê staraj¹c nie je-
steœmy w stanie okreœliæ czasu trzyma-
nia wciœnietego w³¹cznika W£1 z do-
k³adnoœci¹ do 0,05 ms, gdy¿ tyle trwa
okres przebiegu. Zatem liczba zliczo-
nych impulsów bêdzie naprawdê loso-
wa. Zwolnienie wy³¹cznika W£1 spo-
woduje zatrzymanie siê generatora
i wyœwietlenie wyniku.

Uk³ad licznika wraz z bramkami

US3 tworz¹ dekoder 1 z 6, który steru-
je zapalaniem siê diod. Cykl zliczaj¹cy
licznika skrócono do 6. Zastosowano tu
sprzê¿enie zwrotne generuj¹ce impuls
dodatni wpisuj¹cy stan wejœæ równole-
g³ych licznika J1÷J4. Dziêki temu licz-
nik pracuje w obrêbie cyfr 7÷12. Osi¹-
gniêcie wartoœci 13 przez licznik powo-
duje pojawienie siê jedynki logicznej
na anodach diod D1÷D3 (iloczyn lo-
giczny) która doprowadzona do wej-
œcia PE (nó¿ka 1 US2) steruj¹cego wpi-
sem równoleg³ym wymusza wpisanie

stanów doprowadzonych do wejœæ
J1÷J4. Stany te odpowiadaj¹ liczbie 7.

Dlaczego wybra³em obszar pracy

licznika? Spowodowane to jest tym, ¿e
te stany jest stosunkowo ³atwo zdeko-
dowaæ w taki sposób aby zapalaæ kolej-
ne kombinacje diod odpowiadaj¹ce cy-
from 1÷6 na wyœwietlaczu kostki.

W czasie pracy generatora wskaza-

nia wyœwietlacza nie s¹ wygaszane. Du-
¿a czêstotliwoœæ pracy sprawia, ¿e dla
oka zapalone s¹ wszystkie diody
równoczeœnie. Ze wzglêdu na to ¿e nie-
które diody zapalane s¹ rzadziej ni¿ in-
ne w trakcie pracy generatora diody
bêd¹ œwieci³y z ró¿n¹ jasnoœci¹.

Uk³ad mieœci siê na niewielkiej

p³ytce drukowanej. Czêœæ p³ytki z dio-
dami mo¿na odci¹æ i umieœciæ w do-
wolnym miejscu wykonuj¹c po³¹czenia
przewodami. Uk³ad nie wymaga stabi-
lizowanego napiêcia zasilania. Pracuje
on poprawnie w przedziale napiêæ za-
silaj¹cych od 5 V do 15 V. Przy ni¿szych
wartoœciach napiêcia nale¿y zmniejszyæ
wartoœci rezystorów R5÷R8 ogranicza-
j¹cych pr¹d p³yn¹cy przez diody LED.
Wygodne mo¿e okazaæ siê stosowanie
ma³ej baterii 9 V typu 6F22.

Poprawnie zmontowane urz¹dzenie

nie wymaga ¿adnego uruchamiania i za-
czyna dzia³aæ od razu po w³¹czeniu zasi-
lania. Dlatego zabawkê polecam wszyst-
kim pocz¹tkuj¹cym elektronikom.

Mamy ju¿ wakacje i wielu z Czytelników najprawdopodobniej nie
bêdzie zajmowaæ siê realizacj¹ powa¿niejszych projektów elektro-
nicznych. Latem zdarzaj¹ siê jednak dni pochmurne, zimne i de-
szczowe. W ich wykrywaniu pomo¿e publikowany na stronie 4 ba-
rometr cyfrowy. Co jednak robiæ w takie ponure dni. Mo¿na graæ
w ró¿nego rodzaju gry planszowe, a jak gry to i kostka. Jaka?
Oczywiœcie elektroniczna.

Elektroniczna kostka do gry

Rys. 1 uk³ad oczek na kostce do gry

620W

US3

CD4077

3×1N4148

820W

47k

47n

US2

CD4029

BIN

U/D

CLK

555

30k

22mF

47n

10k

15k

US1

CMOS

W£1

W£2

START

+9V

Rys. 2 Schemat ideowy elektronicznej kostki do gry

US1

– 555 CMOS

US2

– CD 4029

US3

– CD 4077

D1÷D3

– 1N4148

D1÷D7

– LED

R6÷R8

– 620 W

W/0,125 W

– 820 W

W/0,125 W

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

7/2000

Elle

kttrro

niik

a d

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zali-
czeniem pocztowym. P³ytki mo¿na za-
mawiaæ w redakcji PE.
Cena:

p³ytka numer 541 – 3,90 z³
+ koszty wysy³ki.

541

CD4029

START

555

CMOS

US2

CD4011

W£1

US3

Rys. 3 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

à Rafa³ Kowalski

Uk³ad LM 3914 jest w zasadzie

przetwornikiem analogowo cyfrowym.
Analogow¹ wartoœæ napiêcia zamienia
on na jedn¹ z dziesiêciu dyskretnych
wartoœci. Sygnalizacja wyniku przetwa-
rzania odbywa siê za pomoc¹ dziesiê-
ciu diod œwiec¹cych. Co ciekawe zakres
przetwarzania mo¿na dobieraæ w bar-
dzo szerokim zakresie. Wystarczy tylko
podaæ najni¿sz¹ i najwy¿sz¹ wartoœæ
napiêcia przy której ma zapaliæ siê
pierwsza i ostatnia dioda œwiec¹ca.
Wielka zalet¹ uk³adu jest to, ¿e posiada
on wewnêtrzny zasilacz stabilizowany

umo¿liwiaj¹cy dok³adne ustalenie pro-
gów zakresu przetwarzania.

W uk³adzie przedstawionym na ry-

sunku 1 na sta³e ustawiono ró¿nice na-
piêæ pomiêdzy górnym i dolnym pro-
giem. Wynosi ona w tym przypadku
1,25 V. Natomiast po³o¿enie obu pro-
gów mo¿na równoczeœnie mo¿na zmie-
niaæ w doœæ szerokich granicach, dobie-
raj¹c wartoœæ rezystora R4 i potencjo-
metru P2. Dla wartoœci elementów po-
danych na schemacie uk³ad mierzy na-
piêcie w przedziale od 10,0 V do
14,5 V z krokiem 0,5 V. Dla akumulato-

ra samochodowego jest to w zupe³no-
œci wystarczaj¹ce.

Procedura regulacji miniwoltomie-

rza jest byæ mo¿e trochê skomplikowa-
na, ale za to obie czynnoœci regulacyj-
ne s¹ wzajemnie niezale¿ne, co jest
bardzo wa¿ne. W pierwszej kolejnoœci
potencjometrem P2 ustawia siê na nó¿-
ce 8 US1 napiêcie 2,78 V. Nastêpnie
uk³ad zasila siê napiêciem 10,0 V i po-
tencjometrem P1 reguluje siê tak aby
dioda D1 by³a na granicy zapalenia siê.

Chc¹c dobraæ inny zakres pomiaro-

wy nie mniejszy jednak ni¿ 1,25 V na-
le¿y postêpowaæ wed³ug poni¿szego
opisu. Dane wyjœciowe powinny zawie-
raæ minimalne U

min

i maksymalne na-

piêcie U

max

, które jest mierzone. War-

toœci rezystorów R2 i R4, oraz poten-
cjometrów P1 i P2 oblicza siê wed³ug
poni¿szych wzorów:

Uk³ad miniwoltomierza nie jest nowym pomys³em, ale mo¿e oka-
zaæ siê przydatnym w ró¿nych okolicznoœciach. Wykorzystuje on
popularny uk³ad LM 3914 który znajduje wszechstronne zastoso-
wanie. Proponowane rozwi¹zanie mo¿na zastosowaæ jako mier-
nik napiêcia akumulatora samochodowego, lub te¿ jako prosty
woltomierz o w¹skiej skali pomiarowej. Uk³ad mo¿na tak¿e wy-
korzystaæ do pomiaru stanu na³adowania akumulatorów NiCd.

Miniwoltomierz

[

]

8 5

W =

[

]

0 82

W =

min

[

]

0 3

W »

[

]

0 3

W »

[ ]

U V

k U

= ×

min

R1, R3

– 10 kW

W/0,125 W

– 30 kW

W/0,125 W

– 47 kW

W/0,125 W

C1, C3

– 1 nF/50 V ceramiczny

C2, C4

– 47 nF/50 V ceramiczny

– 22 m

mF/25 V

W£1

– mikro³¹cznik

W£2

– w³¹cznik suwakowy

p³ytka drukowana

numer 541

Wykaz elementów cd.

Rezystory cd.

Kondensatory

Inne

7/2000

Miie

errn

niiccttw

Wartoœci rzeczywiste elementów przyj-
muje jako najbli¿sze wystêpuj¹ce
w szeregu E24 (5%), dla potencjome-
trów bezpieczniej jest przyjmowaæ war-
toœæ wiêksz¹. Procedura regulacji jest
taka sama jak poprzednio. Najpierw na
nó¿ce 8 US1 usta-
wia siê przy po-
mocy potencjome-
tru P2 wartoœæ na-
piêcia U otrzyma-
n¹ w wyniku obli-
czeñ (ostatni
wzór). W drugiej
kolejnoœci uk³ad
zasila siê napiê-
ciem U

min

a poten-

cjometrem P1 do-
prowadza siê do
granicy zapalenia
diody D1.

P³ytka druko-

wana zosta³a za-
p r o j e k t o w a n a
w taki sposób, aby
mo¿na j¹ by³o
zmieœciæ w typowej
obudowie od son-
dy. Nó¿ki diod LED
nale¿y ukszta³to-
waæ tak aby korpu-
sy diod by³y prze-
suniête w stronê
uk³adu US1. Wtedy
bêd¹ siê one znaj-
dowa³y po œrodku
sondy, w osi p³ytki
drukowanej.

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zali-
czeniem pocztowym. P³ytki mo¿na za-
mawiaæ w redakcji PE.
Cena:

p³ytka numer 540 – 3,10 z³
+ koszty wysy³ki.

3,3k

1mF

2,2k

1,2k

US1

OUT

REF

ADJ

REF

RHI

SIG

RLO

V+

LM 3914

10k

+Uak

D10

10mF

10,0V

10,5V

11,0V

11,5V

12,0V

12,5V

13,0V

13,5V

14,0V

14,5V

Rys. 1 Schemat ideowy miniwoltomierza

US1

– LM 3914

D1÷D10

– LED

– 1,2 kW

W/0,125 W

– 2,2 kW

W/0,125 W

– 3,3 kW

W/0,125 W

– 10 kW

W/0,125 W

P1, P2

– 1 kW

W TVP 1212

– 1 m

mF/50 V

– 10 m

mF/25 V

p³ytka drukowana

numer 540

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne

540

LM3914

US1

10,5

11,0

10,0

11,5

12,0

12,5

13,0

13,5

14,0

14,5

GROT

D10

Rys. 2 P³ytka drukowana

i rozmieszczenie elementów

à Jan Zalewski

7/2000

Miin

niiw

olltto

miie

errz

Pomiary przeprowadzane przy po-

mocy mierników cyfrowych obarczone s¹
b³êdem podobnie jak pomiary analogo-
we. B³êdy pomiaru wprowadzane przez
miernik podawane s¹ jednak w obu tych
przypadkach nieco odmiennie. Poniewa¿
wiedza na temat b³êdów pomiarowych
jest ma³a, postaram siê krótko przedsta-
wiæ o co w tym wszystkim chodzi.

¯adnego pomiaru nie mo¿na wyko-

naæ dok³adnie. Oznacza to, ¿e wartoœæ
zmierzona bêdzie siê ró¿ni³a od wartoœci
rzeczywistej. Z tego te¿ wzglêdu wszystkie
urz¹dzenia pomiarowe maj¹ podan¹ do-
k³adnoœæ (klasê) z jak¹ mo¿na zmierzyæ
dan¹ wartoœæ. Popularne mierniki analo-
gowe posiadaj¹ klasê tzw. techniczn¹ 2,5
dok³adniejsze charakteryzuj¹ siê klas¹
1,5. Co to oznacza?

Klasa jest to dok³adnoœæ pomiaru wy-

ra¿ona w procentach zakresu. Za³ó¿my, ¿e
mierzymy napiêcie sta³e miernikiem
o klasie 2,5 na zakresie 15 V. Zatem b³¹d
pomiaru wyniesie:

Jest to tzw. b³¹d bezwzglêdny pomiaru,
czyli ró¿nica pomiêdzy wartoœci¹ rzeczy-
wist¹ a zmierzon¹.

Miernik pokazuje nam wartoœæ na-

piêcia 14,5 V. Rzeczywista wartoœæ napiê-
cia mo¿e zawieraæ siê w przedziale:

Obliczmy teraz b³¹d wzglêdny, który
okreœlany jest jako stosunek b³êdu bez-
wzglêdnego do wartoœci mierzonej wyra-
¿ony w procentach:

Widaæ, ¿e b³¹d jest nieco wiêkszy od po-
danej wczeœniej klasy miernika wynosz¹-
cej 2,5. Powtórzmy powy¿sze obliczenia
zak³adaj¹c, ¿e tym samym miernikiem,
w³¹czonym na tym samym zakresie mie-
rzymy napiêcie 5,0 V. W tym przypadku
wartoœæ rzeczywista bêdzie zawiera³a siê
w zakresie:

Natomiast wartoœæ b³êdu wzglêdnego
wyniesie:

Jak widaæ ró¿nica pomiêdzy klas¹ dok³ad-
noœci a b³êdem wzglêdnym jest ju¿ bar-
dzo du¿a (3 razy wiêksza). Wynika st¹d
oczywisty wniosek, ¿e miernikami analo-
gowymi nale¿y mierzyæ na takim zakresie,
aby uzyskiwaæ jak najwiêksze wychylenie
wskazówki. Tam bowiem b³¹d wzglêdny
pomiaru jest najmniejszy.

Na b³êdy pomiaru w miernikach

analogowych sk³adaj¹ siê g³ównie b³êdy
nieliniowoœci ustroju pomiarowego, b³ê-
dy dzielników i ewentualnie b³êdy wno-
szone przez przetworniki bierne lub ak-
tywne. Sumaryczna wartoœæ b³êdów po-
dawana jest jako klasa miernika co opisa-
no wczeœniej. Nale¿y pamiêtaæ, ¿e klasa
miernika odnosi siê do pozycji w jakiej
jest umieszczony miernik (pionowa lub
pozioma). Mo¿na siê tak¿e spotkaæ (choæ
bardzo rzadko) z dwoma klasami, inn¹
dla pozycji poziomej i pionowej. Ta
pierwsza z regu³y bêdzie lepsza.

Przy powy¿szych rozwa¿aniach nie

brano pod uwagê innych b³êdów pomia-
rowych, np. b³êdu metody.

Nieco inaczej sprawa przedstawia

siê w przypadku mierników cyfrowych.

Ich dok³adnoœæ okreœlona jest przy po-
mocy dwóch parametrów. Jednym
z nich jest b³¹d wzglêdny wyra¿ony
w procentach wartoœci mierzonej a dru-
gim b³¹d dyskretyzacji. B³¹d wzglêdny
niw wymaga komentarza. Natomiast
b³¹d dyskretyzacji pochodzi z cyfrowej
natury wyœwietlania wyniku. Wskazanie
woltomierza 3 i 1/2 cyfry na zakresie
200 mV mo¿e przyj¹æ wartoœæ 199,5
lub 199,6. Czêsto mierz¹c miernikiem
cyfrowym spotykamy siê ze zjawiskiem
kiedy to ostatnia cyfra ci¹gle zmienia
swoj¹ wartoœæ przeskakuj¹c z jednej
wartoœci na drug¹. B³¹d dyskretyzacji to
w³aœnie b³¹d na ostatniej wyœwietlanej
pozycji wyniku.

W praktyce wygl¹da to tak. Mamy

miernik, którego dok³adnoœæ jest okreœlo-
na jako 0,1%±1 cyfra, przy pomocy
którego przeprowadzamy pomiar napiê-
cia 14,5 V na zakresie 20,00 V. B³¹d bez-
wzglêdny pomiaru bêdzie mia³ wartoœæ:

Czyli wartoœæ rzeczywista napiêcia bêdzie
zawiera³a siê w przedziale:

B³¹d wzglêdny pomiaru wyniesie zatem:

Czyli b³¹d wzglêdny jest tak¿e wiêkszy od
b³êdu przetwarzania, za co odpowiedzial-
ny jest b³¹d dyskredytacji. Podobnie jak

Pomys³y uk³adowe

zaokr¹glanie do pi¹tki

7/2000

yss³³y

y u

k³³a

7107

150W

+5V

150W

300W

150W

0 dla cyfr

1, 4

ICL

CD 4077

0, 2, 3

0÷4

0 dla cyfr

5÷9

0 dla cyfr

74247

+5V

3×47k

Rys. 1 Schemat ideowy uk³adu „zaokr¹glania do pi¹tki”

=±

2 5%

0 375

14 125

14 875

=±

0 375

5 0

100%

7 5%

=±

14 5

0 1%

0 01

0 0245

14 4755

14 5245

=±

0 0245

14 5

100%

0 17%

=±

0 375

14 5

100%

2 59%

4 625

5 375

poprzednio przeprowadŸmy rachunki dla
pomiaru napiêcia 5,00 V

Có¿ podobnie jak w przypadku miernika
analogowego b³¹d wzglêdny pomiaru jest
teraz du¿o wiêkszy od b³êdu przetwarza-
nia. Wszystko znowu za spraw¹ b³êdu
dyskretyzacji, gdy¿ b³¹d przetwarzania
jest zawsze taki sam, podawany jako pro-
cent wartoœci mierzonej.

Wyp³ywa st¹d podobny jak poprze-

dnio wniosek, ¿e nale¿y mierzyæ w gór-
nym przedziale zakresu pomiarowego.

Czasami mo¿na spotkaæ dane mierni-

ka w których nie podaje siê b³êdu prze-
twarzania w postaci procentowej. War-
toœæ tego b³êdu ujêta razem z b³êdem
dyskretyzacji. Na przyk³ad pomiar rezy-
stancji przeprowadzany jest z dok³adno-
œci¹ ±5 ostatnich cyfr. Przy takiej formie
podawania b³êdu mamy do czynienia
z odpowiednikiem klasy w przyrz¹dzie
analogowym. B³¹d dyskretyzacji odnosi
siê bowiem do zakresu, a nie do wartoœci
mierzonej. Jeszcze innym sposobem „ma-
skowania” rzeczywistej klasy miernika jest
podawanie b³êdu pomiaru jako b³êdu
przetwarzania i b³êdu dyskretyzacji na
poziomie ±5 cyfr. Tak¿e w tym przypad-
ku sumaryczny b³¹d wzglêdny jest du¿o
wiêkszy ni¿ sam b³¹d przetwarzania.

Czasami b³¹d mierników cyfrowych

jest tak du¿y, ¿e we wszystkich przypad-
kach przekracza wartoœæ pokazywan¹
przez ostatni¹ cyfrê. Informacja zawarta
na ostatnim wyœwietlanym miejscu mo¿e
s³u¿yæ do okreœlania tendencji zmian, czy-
li rozstrzygania czy dana wartoœæ roœnie
czy te¿ maleje. Niestety odczyt cyfrowy
jest w takim przypadku bardzo niewygod-
ny. Ci¹g³e miganie ostatniej cyfry sprawia,
¿e ciê¿ko jest siê skupiæ na odczycie rze-
czywistej wartoœci, a to prowadzi do po-
my³ek. W konstrukcjach amatorskich mo¿-
na pokusiæ siê o rozwi¹zanie migania
ostatniej cyfry, ograniczaj¹c (je¿eli to ko-
nieczne) wskazania tylko do wartoœci 0 i 5.

Przygl¹daj¹c siê uk³adowi cyfr na wy-

œwietlaczu siedmiosegmentowym mo¿na
zauwa¿yæ, ¿e segmenty „a”, „c”, „d”, „f”
œwiec¹ siê zarówno w przypadku wyœwie-
tlania pi¹tki jak i zera. W przypadku pi¹t-
ki dodatkowo œwieci siê segment „g”,
a w przypadku zera dodatkowo œwiec¹ siê

segmenty „b”, „e”. St¹d wynika wniosek,
¿e nale¿y na sta³e zapaliæ segmenty „a”,
„c”, „d”, „f”, natomiast segment „g” za-
palany jest na zmianê z segmentami „b”
i „e”. Problem polega tylko na zdekodo-
waniu stanów 0÷4 i 5÷9 na wyjœciu
uk³adu steruj¹cego ostatni¹ cyfr¹ wyœwie-
tlacza, którym mo¿e byæ woltomierz sca-
lony ICL 7107, lub dekoder 74247. Oba
te uk³ady przeznaczone s¹ do sterowania
wyœwietlaczami ze wspóln¹ anod¹. W Ta-
beli 1 zestawiono stany na wyjœciach tych
uk³adów. Stanowi niskiemu „0” na wyj-
œciu odpowiada œwiecenie siê segmentu.

Z Tabeli 1 widaæ wyraŸnie, segment

„a” jest zgaszony tylko dla cyfr 1 i 4, nato-
miast dla cyfr 0, 2, 3 stany wyjœæ „f” i „g”
s¹ ró¿ne. W pozosta³ych przypadkach ta
para wyjœæ ma zawsze takie same stany tzn
00 lub 11. St¹d nasuwa siê ju¿ wniosek co
do realizacji uk³adu. Nale¿y zdekodowaæ
stany wyjœæ segmentowych „a” oraz „f”
i „g”. Uk³ad dakiego dekodera mo¿na zre-
alizowaæ w oparciu o bramkê NOR. Ponie-
wa¿ jest to ma³o popularna bramka w Ta-
beli 2 przedstawiono stany bramki dla
kombinacji sygna³ów wejœciowych.

Odpowiedni uk³ad kombinacyjny

przedstawiono na rysunku 1. Sygna³y
z wyjœæ steruj¹cych segmentami „f” i „g”
doprowadzono do wejœcia bramki A.
Wyjœcie tej bramki przyjmie stan niski tyl-
ko podczas gdy uk³ad steruj¹cy zapala cy-
fry 0, 2, 3. W pozosta³ych przypadkach
na wyjœciu bramki A wystêpuje stan wy-

soki. Bramka B pracuje jako negator. Na
jej wyjœciu stan zero wystêpuje tylko pod-
czas zapalania cyfr 1 i 4, dla pozosta³ych
cyfr jej wyjœcie jest w stanie wysokim.

Zatem dla cyfr 0÷4 wejœcia bramki

C maj¹ stany przeciwne 01, lub 10.
W przypadku pozosta³ych cyfr 5÷9 oba
wejœcia bramki C s¹ w stanie wysokim. Tak
wiêc w przypadku gdy na wyjœciu dekode-
ra wystêpuje stan odpowiadaj¹cy zapale-
niu jednej z cyfr 0÷4 wyjœcie bramki C jest
w stanie niskim, co sprawia, ¿e segmenty
„b” i „e” œwiec¹ – na wyœwietlaczu zapalo-
ne jest 0. Dla pozosta³ych cyfr bramka
D pracuj¹ca jako negator zapala segment
„g” na wyœwietlaczu œwieci siê cyfra 5.

Uk³ad mo¿na tak¿e pod³¹czyæ do de-

kodera kodu BCD na kod wyœwietlacza
siedmiosegmentowego. W tym przypad-
ku potrzebne s¹ dodatkowe rezystory
podci¹gaj¹ce z uwagi na wyjœcie typu
otwarty kolektor. Uk³ad zamieszczony na
rysunku 1 niestety nie nadaje siê do za-
stosowania z dekoderem 7447, który wy-
œwietla uproszczon¹ wersjê cyfry 6 i 9.
Brak zapalonego segmentu „a” w cyfrze 6
„psuje” ca³¹ sprawê.

7/2000

krr¹

¹g

glla

niie

e d

o p

pii¹

¹ttk

kii

Cyfra

Tabela 1 – Stany wyjœæ uk³adów ICL 7107

i 74247 podczas wyœwietlania
poszczególnych cyfr 0÷9

=±

5 0

0 1%

0 01

0 015

=±

0 015

5 0

100%

0 3%

Tabela 2 – Stany bramki NOR

à Wojciech Kochañski

Dallas Semiconduc-

tor przedstawi³ swój no-
wy produkt, podwójny
potencjometr z pamiêci¹
nieulotn¹, DS 1845. Uk³ad zawiera dwa
liniowe potencjometry, 256 bajtów pa-
miêci EEPROM oraz interfejs komunikacji
szeregowej 2-Wire. DS 1845 jest przezna-
czony do zastosowañ w szybkich transcei-
verach (na przyk³ad gigabitEthernet lub
SONET).

Fairchild Semi-

conductor urucha-
mia produkcjê prze-
³¹czników magistral
N C 7 W B 3 3 0 6 K 8 ,
NC7WBD3306K8,
NC7WB3125K8 oraz NC7WBD3125K8
(dwu-bitowe prze³¹czniki CMOS/TTL)
w obudowach US8, które zajmuj¹ 53%
mniej miejsca ni¿ najmniejsze stosowane
do tej pory obudowy TSSOP. Ich wymiary
to 2,1 mm×3,1 mm×0,9 mm z wypro-
wadzeniami. Firma planuje umieœciæ
w nowych obudowach wszystkie urz¹dze-
nia z rodziny TInyLogic.

Fairchild Semiconductor opracowa³

prototyp nowego rodzaju obudowy uk³a-

dów pó³przewo-
dnikowych, który
zapewnia rozpra-
szanie ciep³a zbli-
¿one do obudów
TO-263 (DD-PAK)
przy zachowaniu wymiarów oœmio-pino-
wych obudów SOIC. Opór cieplny z³¹cze-
obudowa wynosi 1°C/W, podczas gdy dla
obudów SOIC wspó³czynnik ten przybiera
wartoœci siêgaj¹ce 25°C/W. Obudowy no-
sz¹ nazwê Bottomless i dostêpna jest ju¿
partia próbna uk³adów FDS7064A umie-
szczonych w tych w³aœnie obudowach.
Produkcja seryjna ma ruszyæ we wrzeœniu.

Wysokoczêstotliwoœciowy radio-mo-

dem RF-5710A produkcji Harris Semicon-
ductor przeszed³ pomyœlnie testy NATO.
Modulacja MIL-STD-188-110B zosta³a za-
akceptowana jako kolejny standard NA-
TO. RF-5710A, oprócz modulacji MIL-
STD-188-110B obs³uguje tak¿e standardy
MIL-STD-188-110A, STANAG 5066, STA-
NAG 5065, STANAG 4529, STANAG
4481, STANAG 4415, oraz STANAG 4285.

Philips Semiconductor przedstawi³

DSP w³asnej produkcji przeznaczone do
wykorzystania w kamerach cyfrowych dla
komputerów PC. Uk³ad SAA 8116 jest zin-
tegrowanym uk³adem przetwarzaj¹cym
dane z przetworników CCD, przetwarza-
nie sygna³u wideo, kompresjê wideo, ko-
dowanie audio oraz funkcje USB 1.1.
Wbudowany algorytm kompresji pozwala
na uzyskanie piêtnastu klatek na sekundê
w rozdzielczoœci VGA i trzydziestu przy za-
stosowaniu formatu SIF (Square Interme-
diate Formats).

Philips Semiconductor rozpoczyna

produkcjê pierwszego komercyjnego urz¹-
dzenia zgodnego ze standardem Blueto-
oth 1.0 – TrueBlue (BGB100). Bluetooth
jest opracowanym przez firmy Ericsson,
IBM, Intel, Nokia oraz Toshiba standar-
dem bezprzewodowej komunikacji krót-
kiego zasiêgu umo¿liwiaj¹cej transmisje
o prêdkoœciach wystarczaj¹cych miêdzy
innymi do po³¹czenia komputerów PC
z urz¹dzeniami peryferyjnymi takimi jak
np. kamery cyfrowe.

Texas Instruments uruchamia produk-

cjê urz¹dzeñ opartych o krzemow¹ tech-
nologiê 0,13 mikrona. Pierwszymi pro-
duktami tej serii s¹ nowe chipsety ASIC,
SR40 oraz GS40. Pierwszy z nich przezna-
czony jest do zastosowañ w urz¹dzeniach
wymagaj¹cych wielkich prêdkoœci trans-
misji danych (640 Gbps przy pracy w pe³-
nym dupleksie, co oznacza przepustowoœæ
równ¹ 64 kana³om OC-192 lub dziesiêciu
milionom kana³ów g³osowych), drugi na-
tomiast jest zoptymalizowany pod k¹tem
oszczêdnoœci energii – mo¿e byæ zasilany
napiêciem 1,1 V, natomiast tracona moc
to 0.011 mW/MHz/bramkê przy technolo-
gii CMOS pozwalaj¹cej umieœciæ 156.000
bramek na milimetrze kwadratowym.

Compaq wybra³ Texas Instruments na

dostawcê chipsetów ADSL dla nowej serii
swoich komputerów – Internet Presario.
DSP produkcji Texas Instruments umo¿liwi
dostêp do sieci do stu razy szybszy od bê-
d¹cych dziœ standardem analogowych
modemów V.90 lub 56K.

à Marcin Witek

elin@pe.com.pl

7/2000

Ciie

ossttk

kii z

e œœw

wiia

atta

Zbli¿aj¹ siê wakacje, a z nimi targi Supercomm 2000. Ka¿dy chce
zaprezentowaæ siê na nich z jak najlepszej strony, dlatego
przedwakacyjny czas zaowocowa³ mnogoœci¹ nowinek i nowych
standardów, oczywiœcie podnosz¹cych wy¿ej poprzeczki stawiane
urz¹dzeniom elektronicznym – zobaczymy dok¹d zaprowadzi ta
tendencja....

Document Outline

ÿþ
ÿþ
ÿþ
- ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
- ÿþ
ÿþ
- ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
- ÿþ
- ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ
ÿþ

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
PE Nr 07 97
PE Nr 07 93
PE Nr 07 96
PE Nr 07 98
PE Nr 07 94
PE Nr 07 95
PE Nr 07 99
PE Nr 07 96
PE Nr 07 98
PE Nr 07 94
PE Nr 07 93
PE Nr 07 97
PE Nr 07 95
PE Nr 04 97
PE Nr 06 94
PE Nr 03 99
PE Nr 06 93

więcej podobnych podstron

PE Nr 07 00

Document Outline