Radioelektronik Audio-HiFi-Video 2/2003

Przedstawione dwie

konstrukcje wzmacniaczy

formuj¹cych s¹

przeznaczone do wspó³-

pracy z cyfrow¹ skal¹ do

TRXa _ stacjonarnym

miernikiem

czêstotliwoœci,

opisanym w ReAV

nr 12/2002

lub do wspó³pracy

z dowolnym urz¹dzeniem

pomiarowym

wymagaj¹cym sygna³u

wejœciowego

o amplitudzie

odpowiadaj¹cej

poziomom TTL.

O

bydwa wzmacniacze sk³adaj¹

siê ze stopnia wejœciowego w po-

staci wtórnika Ÿród³owego lub

emiterowego i wspó³pracuj¹cego

z nim wzmacniacza ze wspólnym emiterem.

Wzmacniacz do stacjonarnego

miernika czêstotliwoœci

Uk³ad (rys.1) tak zaprojektowano, aby mo¿-

na by³o wykorzystaæ do wspó³pracy z nim ty-

pow¹ sondê od oscyloskopu z prze³¹czni-

kiem t³umienia 1:1

÷

1:10 . Ca³oœæ sk³ada

siê zaledwie z dwóch tranzystorów, z których

pierwszy T1 pracuje jako wtórnik Ÿród³owy

dopasowuj¹cy wysok¹ impedancjê sygna³u

mierzonego do ma³ej impedancji wejœcio-

wej wzmacniacza z tranzystorem T2. Impe-

dancja wejœciowa wtórnika jest równa rezy-

stancji R2 i wynosi 1 M

Ω

. PojemnoϾ wej-

œciowa samego wtórnika jest zbli¿ona do

kilkunastu pF. Proszê jednak pamiêtaæ, ¿e

w praktyce bêdzie ona wiêksza po uwzglê-

dnieniu pojemnoœci monta¿u (przewody ³¹-

cz¹ce, pojemnoœæ w³asna sondy, gniazdo

BNC). Punkt pracy wtórnika jest ustalany

potencjometrem wieloobrotowym R1. Sy-

gna³ wyjœciowy z wtórnika zostaje dopro-

wadzony przez elementy C6 i R4, do stop-

nia wzmacniaj¹cego w uk³adzie wspólne-

WZMACNIACZE

FORMUJ¥CE

go emitera z tranzystorem T2. Stopieñ ten

ma kilka ujemnych sprzê¿eñ zwrotnych s³u-

¿¹cych do poprawy stabilnoœci pracy i uzy-

skania jak najszerszego pasma przenoszo-

nych czêstotliwoœci. Najwa¿niejsze z istnie-

j¹cych w uk³adzie sprzê¿eñ jest realizowa-

ne przez diodê Schottkyego D1 pe³ni¹c¹

funkcjê ogranicznika Bakera. Ogranicznik

nie dopuszcza do wejœcia tranzystora T2

w stan g³êbokiego nasycenia i w konse-

kwencji zwiêksza szybkoœci dzia³ania uk³a-

du. Mechanizm ten polega na ograniczeniu

³adowania siê pojemnoœci paso¿ytniczej ko-

lektor-baza T2 wywo³uj¹cej efekt Millera,

który decyduje czêsto o wartoœci górnej czê-

stotliwoœci granicznej wzmacniacza. Sy-

gna³ u¿yteczny jest pobierany wprost z ko-

lektora T2. Kszta³t sygna³u na kolektorze

T2 jest zbli¿ony do sinusoidy, a amplituda ma

wartoœæ wystarczaj¹c¹ do prawid³owego

wysterowania wejœcia uk³adu TTL.

Wzmacniacz do skali cyfrowej

do TRXa

Wzmacniacz, którego schemat przedstawio-

no na rys.4 jest przeznaczony do zastoso-

wania w cyfrowej skali czêstotliwoœci do TRXa.

Jego impedancja wejœciowa jest zbli¿ona do

rezystancji R2 (w rzeczywistoœci niewiele

mniejsza). Stopieñ wejœciowy jest wtórni-

kiem emiterowym. Nie wystêpuje w nim ogra-

niczenie czêstotliwoœci od góry, ze wzglêdu na

brak efektu Millera w uk³adach wtórników

emiterowych. Punkt pracy wtórnika jest usta-

wiany za poœrednictwem potencjometru R1.

Sygna³ mierzony, podobnie jak w poprze-

dnim uk³adzie jest doprowadzany przez C6

i R4, do wzmacniacza ze wspólnym emiterem

(tranzystor T2). Sam wzmacniacz jest nieco

prostszy _ brakuje ujemnego sprzê¿enia re-

alizowanego przez rezystor w obwodzie emi-

tera oraz rezystora ³¹cz¹cego bazê i masê

uk³adu w obwodzie polaryzacji bazy T2. To

niewielkie uproszczenie konstrukcji nie wp³y-

wa w zasadzie na pracê ca³ego uk³adu i, jak

wykaza³y pomiary, ró¿nice w parametrach

r

Z PRAKTYKI

14

obydwu stopni wzmacniaj¹cych s¹ pomijalnie

ma³e. Nale¿y równie¿ zaznaczyæ, ¿e uk³ad do

skali TRXa nie wymaga takiego stopnia z³o-

¿onoœci, jak uk³ad pomiarowy do stacjonar-

nego miernika i z tego wzglêdu ca³oœæ mo¿e

byæ prostsza do wykonania. Pozosta³e ele-

menty sprzê¿eñ zwrotnych i kszta³t sygna³u

wyjœciowego s¹ takie same jak w poprze-

dniej konstrukcji.

Monta¿ konstrukcji i uruchomienie

Przed przyst¹pieniem do wykonania wzmac-

niacza formuj¹cego nale¿y zadecydowaæ,

która z przedstawionych konstrukcji bêdzie

nam potrzebna. W zale¿noœci od tego wy-

konujemy p³ytkê drukowan¹ przedstawion¹

na rys. 2 lub na rys. 5. Przystêpuj¹c do

monta¿u kierujemy siê w³aœciwym sche-

matem monta¿owym przedstawionym na

rys. 3 lub na rys. 6. W obu konstrukcjach

wykorzystano tanie i ³atwo dostêpne tranzy-

story BF245 i BC547 lub ich odpowiedniki.

Stosowanie dro¿szych i trudniej dostêp-

nych tranzystorów o lepszych parametrach

w zakresie w.cz. jest oczywiœcie mo¿liwe,

lecz bezcelowe ze wzglêdu na fakt, i¿ gór-

na czêstotliwoœæ skali do TRXa opisanej

w ReAV nr 12/2002 _ miernika stacjonarne-

go jest ograniczona w zasadzie do 40 MHz.

Poza tym w obydwu wzmacniaczach za-

stosowano odpowiednie rozwi¹zania kon-

strukcyjne, które i tak gwarantuj¹ pokrycie

wymaganego pasma czêstotliwoœci, bez

koniecznoœci stosowania kosztownych

podzespo³ów. Wszystkie podzespo³y nale-

¿y montowaæ starannie na jak najkrótszych

wyprowadzeniach. Ca³y zmontowany uk³ad

nale¿y umieœciæ we wnêtrzu urz¹dzenia po-

miarowego, jak najbli¿ej gniazda wejœciowe-

go BNC. Najlepiej przylutowaæ p³ytkê

wzmacniacza bezpoœrednio do gniazda za

poœrednictwem krótkich odcinków srebrzan-

ki ³¹cz¹c zarówno styk pomiarowy jak i ma-

sê uk³adu i gniazda. Taki monta¿ zapewni

mo¿liwie najmniejsz¹ pojemnoœæ wejœcio-

w¹ ca³oœci. Pozostaje jeszcze po³¹czenie

obwodu zasilaj¹cego i wyjœcia sygna³u do

Rys. 1.

Schemat

wzmacniacza

formuj¹cego

do stacjonarnego

miernika

czêstotliwoœci

15

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 2/2003

uk³adu pomiarowego. Obydwa po³¹czenia

wykonujemy dwu¿y³owym przewodem w izo-

lacji, dbaj¹c o to aby po³¹czenie by³o mo¿liwie

krótkie w celu eliminacji ewentualnych sprzê-

¿eñ i redukcji paso¿ytniczych pojemnoœci

monta¿owych. Regulacja obydwu uk³adów

jest niezwykle prosta. Wystarczy na wejœcie

wzmacniacza formuj¹cego doprowadziæ sy-

gna³ o amplitudzie 0,3

÷

0,5 V i czêstotliwoœci

np. 1 MHz i wyregulowaæ potencjometrem

R1 wtórnik Ÿród³owy lub emiterowy tak, aby

amplituda na wyjœciu wtórnika osi¹gnê³a

maksymaln¹ wartoœæ. Nale¿y w tym miejscu

przypomnieæ, ¿e wzmocnienie uk³adów

wtórników jest bliskie jednoœci. Regulacji

tej najlepiej dokonaæ przy u¿yciu oscylosko-

pu lub sondy do pomiaru napiêæ w.cz. opi-

sanej w ReAV 7/1998. Po wykonaniu tej

czynnoœci mo¿emy uznaæ, ¿e uk³ad wzmac-

niacza formuj¹cego jest ju¿ uruchomiony.

Pozostaje jeszcze sprawdziæ poprawne

funkcjonowanie ca³oœci przez pomiar sy-

gna³ów o ró¿nych czêstotliwoœciach np.

z VFO radiostacji lub z przestrajanego ge-

neratora. W przypadku wykonania stacjonar-

nego miernika czêstotliwoœci i wzmacniacza

pomiarowego z rys.1 charakteryzuj¹cego

siê impedancj¹ wejœciow¹ 1 M

Ω

nale¿y

u¿yæ jako sondê pomiarow¹ sondê stan-

dardow¹ od oscyloskopu maj¹cego mo¿-

liwoœæ przenoszenia sygna³u mierzonego

bez t³umienia 1:1 lub z t³umieniem 1:10.

W przypadku sygna³u niest³umionego 1:1

jest mo¿liwoœæ pomiaru w granicach am-

plitud 0,3

÷

4 V, natomiast przy t³umieniu

1:10 mo¿na mierzyæ amplitudy sygna³ów

od 3 do 40 V. Ze wzglêdu na napiêcie zasi-

laj¹ce o wartoœci +5 V podane amplitudy sy-

gna³ów nie powinny byæ zwiêkszane, szcze-

gólnie dla wzmacniacza z rys.1.

n

Mariusz Janikowski

Bc107

@

poczta.onet.pl

Rys. 2. P³ytka drukowana wzmacniacza formuj¹cego do stacjonarnego miernika czêstotliwoœci (skala 1:1)

Rys. 3. Rozmieszczenie elementów wzmacniacza formuj¹cego do stacjonarnego miernika czêstotliwoœci

Rys. 6. Rozmieszczenie elementów wzmacniacza formuj¹cego do skali cyfrowej do TRXa

Rys. 4. Schemat wzmacniacza formuj¹cego do skali cyfrowej do TRX

Rys. 5. P³ytka drukowana wzmacniacza formujcego do skali cyfrowej do TRXa (skala 1:1)

Sposobów wykrywania osób przez œciany jest sporo, napisaliœmy o nich

w artykule z serii o elektronice na granicy (ReAV 12/2002). Ale ludzie my-

œl¹... Oto dowiedzieliœmy siê, ¿e badacze z Georgia Institute of Techno-

logy (USA) chc¹ zaoferowaæ organom antyterrorystycznym, œcigania i cel-

nym (opatentowane ju¿, oczywiœcie) coœ w rodzaju radaru wielkoœci la-

tarki rêcznej, przeœwietlaj¹cego elektromagnetycznie œciany i pokazuj¹-

cego nie tylko obecnoœæ, ale i liczbê osób. Parametrem wykrywania jest...

oddychanie. Sygna³ powracaj¹cy z pomieszczenia jest wyœwietlany

w formie bargrafu, którego wysokoœæ zmienia siê w takt oddechu oso-

by znajduj¹cej siê za œcian¹. Urz¹dzenie ma dzia³aæ przez œciany z ce-

g³y, drewna, p³yt gipsowych i podobnych, szk³a i betonu o gruboœci do

20 cm, a odleg³oœæ wykrywania osi¹ga 30 m. ¯adnych innych danych nie

podano. Jak g³osz¹ wynalazcy, bêdzie to kolejne narzêdzie walki z ter-

roryzmem. Pewnie tak, ale ju¿ mo¿na sobie wyobraziæ twórcze rozwi-

niêcie pomys³u na np. pods³uch w celach bynajmniej nie antyterrorystycz-

nych, prowadzony szeroko i za niewielkie pieni¹dze (pierwsze, drogie

rozwi¹zanie na pewno staniej¹ do poziomu dostêpnego specjalistycznej

firmie, powiedzmy delikatnie ¿e, detektywistycznej).

(lk)

NOWY SPOSÓB WYKRYWANIA OSÓB PRZEZ ŒCIANÊ

Sprostowanie do artyku³u ”Termostat kom-

puterowy” w ReAV nr 9/2002

Autor artyku³u poinformowa³ redakcjê, ¿e pope³-

ni³ b³¹d w rysunku p³ytki drukowanej (rys.2). Pra-

wid³owy rysunek p³ytki jest dostêpny na stronie

internetowej Autora: http://bc107.republika.pl

Autor i redakcja za pomy³kê przepraszaj¹.