S

Sz

zk

ko

ołła

a k

ko

on

ns

st

tr

ru

uk

kt

to

or

ró

ów

w

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

18

Temat tego zadania nierozłącznie wiąże się

z zimą. Wyobraź sobie, że jesteś właścicielem
piwnicy, garażu lub komórki. Pomieszczenie
nie jest ogrzewane. Znajdują się w nim przed−
mioty, które nie powinny przemarznąć (np. za−
pas jarzyn na zimę).

Nie można dopuścić do spadku temperatury

w pomieszczeniu poniżej zera.

Ponieważ do pomieszczenia nie są dopro−

wadzone przewody sieci energetycznej, nie
można zastosować prostego sposobu polega−
jącego na wstawieniu tam grzejnika elektrycz−
nego z termostatem włączającym się przy
spadku temperatury do zera.

Należy zaprojektować sygnalizator, który in−

formowałby domowników o groźbie przemar−
znięcia.

Sygnalizator taki musi być zasilany z baterii.
I to jest główna trudność zadania: sygnaliza−

tor musi skutecznie poinformować domowni−
ków o zagrożeniu, ale w stanie czuwania powi−
nien pobierać jak najmniej prądu.

Zadanie jest może trochę sztuczne, bo na−

wet jeśli w pomieszczeniu nie jest dostępna
energia elektryczna z sieci, skuteczniejszym
rozwiązaniem byłoby zapewne prowizoryczne
łącze sieci 220V, pozwalające wykorzystać
grzejnik elektryczny z termostatem.

Tym razem nie chodzi mi jednak o praktycz−

ną przydatność, ale o zwrócenie uwagi na po−
bór prądu przez urządzenia zasilane z baterii.
W rozwiązaniach, nadsyłanych na wcześniej−
sze wydania naszego stałego konkursu zdecy−
dowana większość uczestników zupełnie nie
zwracała uwagi na pobór prądu. Niektórzy pro−
ponowali urządzenia przeznaczone do ciągłej
pracy, które miałyby pobierać z małej 9−wolto−
wej bateryjki typu 6F22 prąd rzędu kilkudzie−
sięciu miliamperów. Takie rozwiązanie zrujno−
wałoby finansowo właściciela, bo musiałby
wymieniać (zwykłą, nie alkaliczną) baterię przy−
najmniej dwa razy dziennie!

Tymczasem przy odrobinie zastanowienia

można zaprojektować układ pełniący identyczne
funkcje, który w spoczynku zupełnie nie pobie−
rałby prądu, lub pobierałby prąd o natężeniu ja−
kiś tam drobnych pojedynczych mikroamperów.

Właśnie nonszalancja licznych uczestników

Szkoły w szafowaniu prądem z baterii spowo−
dowała, że zdecydowałem się na przedstawie−
nie niniejszego zadania, którego głównym za−
daniem jest wyczulenie wszystkich przyszłych
i

obecnych konstruktorów na problem

oszczędności prądu.

Jak widzicie, tym razem głównym kryterium

przy ocenie prac będzie zmniejszenie poboru
prądu.

Zadanie może wydawać się trudne, bo nie

wszyscy uczestnicy potrafią zaprojektować su−
peroszczędny układ, pobierający w spoczynku
prąd rzędu kilku, czy kilkunastu mikroampe−
rów. Wcale nie trzeba projektować układu po−
miaru temperatury od podstaw. Można wyko−
rzystać gotowy układ z literatury.

Trzeba tylko ruszyć głową, a wtedy okaże

się, że problem wcale nie jest tak skompliko−
wany, jak się wydaje na pierwszy rzut oka.

Przede wszystkim należy zauważyć, że tem−

peratura w pomieszczeniu zmienia się bardzo
wolno i układ wcale nie musi pracować w spo−
sób ciągły... Więcej podpowiedzieć nie mogę.

Należy więc rozważyć dwie drogi:

– albo minimalizować pobór prądu przez sto−

sowanie oszczędnych elementów (zwłasz−
cza układów scalonych)

– albo zastosować sposób zmniejszający

średni pobór prądu.

A oto oficjalny temat zadania:

Uważam, że tym razem zadanie nie jest

wcale trudne.

Gorąco zachęcam do przeprowadzenia prób.

Nie ukrywam, że spodziewam się także prak−
tycznych rozwiązań. Jestem przekonany, że
zaproponujecie układy zużywające naprawdę
mało prądu.

Dodatkowo możecie zarobić sporo punktów,

jeśli zaproponujecie praktycznie sprawdzone
układy generatorów potrzebujących jak naj−
mniej prądu. Nie lekceważcie tego wątku – ge−
nerator impulsów, pobierający w spoczynku
pomijalnie mały prąd, to bardzo cenny blok do
budowy różnych współczesnych układów
elektronicznych.

Jak wspomniałem, praktyczna przydatność

sygnalizatora w opisanym zastosowaniu jest
co najmniej wątpliwa, ale nie lekceważcie tego
tematu, bo jest to znakomita okazja zdobycia
cennego doświadczenia.

Do stanięcia w szranki zachęcam także bar−

dziej zaawansowanych i doświadczonych kon−
struktorów – tu może rozegrać się ciekawa ry−
walizacja o każdy mikroamper prądu.

Nie zapomnijcie podać swojego wieku, bym

mógł sprawiedliwie ocenić nadesłane rozwią−
zania.

Nagrodami dla zwycięzców będą zestawy

układów CMOS, które znakomicie nadają się
do budowy superoszczędnych urządzeń elek−
tronicznych.

Nagrody ufundowała firma AVT.

Rozwiązanie zadania powinno zawie−

rać schemat elektryczny i zwięzły opis

działania. Model i schematy montażo−

we nie są wymagane. Przysłanie dzia−

łającego modelu lub jego fotografii

zwiększa szansę na nagrodę.

Ponieważ rozwiązania nadsyłają czy−

telnicy o różnym stopniu zaawanso−

wania, mile widziane jest podanie

swego wieku.

Ewentualne listy do redakcji czy spo−

strzeżenia do erraty powinny być

umieszczone na oddzielnych kart−

kach, również opatrzonych nazwis−

kiem i pełnym adresem.

Czas nadsyłania prac wynosi 45 dni

od ukazania się numeru (w przypad−

ku prenumeratorów – od otrzymania

pisma pocztą).

Zadanie 24

Zadanie 24

Sygnalizator

obniżenia

temperatury

Sygnalizator

obniżenia

temperatury

Zaprojektować układ sygnalizatora
obniżenia temperatury, który w spo−
czynku pobierałby jak najmniej prądu.

Rozwiązanie zadania nr 21

Zgodnie z wcześniejszą zapowiedzią, w związku ze zmianą terminu nadsyłania prac, rozwiąza−

nie zadania 21, ogłoszonego w 11 numerze EdW z 1997 roku zostanie zamieszczone za miesiąc.

Nie zdziwcie się też, że od przyszłego numeru zmieni się logo Szkoły Konstruktorów.
Pozdrawiam wszystkich uczestników i sympatyków Szkoły.

W

Wa

as

szz IIn

ns

sttrru

uk

ktto

orr

P

Piio

ottrr G

Gó

órre

ec

ck

kii

P

Piie

er

rw

ws

sz

ze

e k

kr

ro

ok

kii

23

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

Przed miesiącem przygotowaliśmy so−

lidny grunt pod zrozumienie działania
tranzystora. Dziś poznasz kilka ważnych
zagadnień i

wreszcie wykrzykniesz:

„Tranzystor? Ależ to takie proste!”. Za−
nim to nastąpi, musisz koniecznie zrozu−
mieć pojęcie źródła prądowego.

Źródło prądowe

W dotychczasowych rozważaniach

chciałem ci utrwalić wyobrażenie, że na−
pięcie możemy rozumieć jako wynik prze−
pływu prądu przez opór, a nie tylko prąd
jako wynik działania napięcia.

Nieprzypadkowo we wstępie do po−

przedniego artykułu zasygnalizowałem ci
pojęcie źródła prądowego. Już samo sło−
wo „źródło” coś sugeruje. Źródło to czyn−
nik pierwotny, sprawczy, dający jakieś
skutki...

Czy już chwyciłeś o co chodzi?
Do tej pory znałeś tylko źźrró

ód

dłło

o n

na

ap

piię

ę−

c

ciio

ow

we

e.

Najpierw rozszerz więc swoje hory−

zonty analizując podobieństwa i różnice
źźrró

ód

dłła

a n

na

ap

piię

ęc

ciio

ow

we

eg

go

o i źźrró

ód

dłła

a p

prrą

ąd

do

ow

we

eg

go

o.

Na początek małe i łatwe pytanko:

czy w sklepie można kupić źródło napię−
ciowe?

Gdy zapytasz o coś takiego, to sprze−

dawca popatrzy na ciebie dziwnym wzro−
kiem i zapyta, czy chodzi ci o jakieś bate−
rie. Rzeczywiście. Bateria, akumulator,

czy zasilacz, to różne odmiany źródeł na−
pięciowych tyle, że nie są to źródła dos−
konałe.

W każdym razie określenie źźrró

ód

dłło

o n

na

a−

p

piię

ęc

ciio

ow

we

e wskazuje na coś, co samo

w sobie jest źródłem napięcia.

Rzeczywiście, każda bateria, akumula−

tor czy zasilacz ma jakieś napięcie nomi−
nalne. A prąd? Prąd nas mniej obchodzi –
o wartości prądu zadecyduje przecież
wielkość dołączanego potem obciążenia.

Źródło napięciowe już znasz, ale teraz

masz przyswoić sobie pojęcie źźrró

ód

dłła

a p

prrą

ą−

d

do

ow

we

eg

go

o.

Na rry

ys

su

un

nk

ku

u 4

4 znajdziesz często uży−

wany symbol źródła prądowego. W lite−
raturze spotyka się różne symbole źródła
prądowego. My będziemy się posługi−
wać tym z rysunku 4. Bardzo często na
schematach strzałką oznacza się kieru−

nek przepływu prądu (cały czas rozma−
wiamy o obwodach prądu stałego, a nie
zmiennego).

Teraz może zbuntujesz się i powiesz,

że w żadnym sklepie nie można kupić
elementu zwanego źródłem prądowym.
Można kupić baterie, rezystory, konden−
satory, tranzystory, układy scalone, ale
nie źródło prądowe. A jak nie ma w skle−
pach, to po co to całe gadanie?

Rzeczywiście, źźrró

ód

dłło

o p

prrą

ąd

do

ow

we

e jest

tworem cokolwiek egzotycznym, ale nie
masz racji. Bądź cierpliwy.

Mój kochany, jeśli naprawdę chcesz

rozumieć elektronikę, to od początku mu−
sisz się przyzwyczaić do tego, że w elek−
tronice często stosujemy pewne uprosz−
czenia i wyobrażamy sobie pewne dosko−
nałe modele. Właśnie takim modelem
jest doskonałe źródło napięciowe. W tym
przypadku chyba nie masz zastrzeżeń
i problemów ze zrozumieniem. Na rry

ys

su

un

n−

k

ku

u 5

5 znajdziesz dwie wersje tego samego

schematu: doskonałe źródło napięciowe
współpracuje z rezystorem.

Dlaczego na rysunkach 5a i 5b od−

miennie zaznaczono źródło napięcia?

Symbol źródła z rysunku 5a stosujemy

do teoretycznych rozważań – tak oznacz−
my doskonałe źródło napięciowe, model
nie występujący nigdzie w rzeczywistoś−
ci. Natomiast symbol źródła napięcia z ry−
sunku 5b powszechnie stosujemy do

Tranzystory

dla początkujących

część

2

R

Ry

ys

s.. 4

4.. S

Sy

ym

mb

bo

oll g

grra

affiic

czzn

ny

y

źźrró

ód

dłła

a p

prrą

ąd

do

ow

we

eg

go

o