Moduł miliwoltomierza do zasilaczy
Do czego to służy?
2270
A po jakiego diabła nam nowy moduł
miliwoltomierza? Mamy przecież już je-
den, zbudowany z wykorzystaniem wy-
świetlaczy LED (AVT2004) i drugi, opisa-
ny w Młodym Techniku: z wyświetla-
czem LCD. Przecież nadają się one ideal-
nie do monitorowania napięcia zasilania
dowolnego zasilacza, więc po co mamy
budować jeszcze jeden miliwoltomierz?
Tylko że właśnie nie za bardzo nadają się
one do wbudowania w typowy zasilacz
laboratoryjny. Obydwa wymienione mo-
duły zbudowane są z wykorzystaniem po-
pularnej ICL7107 i wyświetlają wynik po-
miaru na wyświetlaczu 3,5-cyfrowych. tor zdecydował się wykonać jeszcze je- nietypowe rozwiązanie problemu zasila-
A zatem w zależności od wersji wykona- den moduł pomiarowy wykorzystujący nia układu napięciem ujemnym. Jak wia-
nia i stosowanego dzielnika napięcia za- ICL7107! Tak, ta kostka rzeczywiście jest domo, ICL7107 potrzebuje  do życia
kres pomiarowy tych miliwoltomierzy  nieśmiertelna i bardzo trudna do zastą- dwóch napięć +5VDC i -3,3 5VDC. Naj-
może wynosić: 0...1,999V, 0...19,99, pienia! częściej napięcie ujemne uzyskuje się
0...199,9V itd. Typowy zasilacz warszta- Jakie występują różnice pomiędzy z wyjścia przetwornicy zbudowanej na
towy dostarcza najczęściej napięć z za- modułem AVT-2004 i obecnie propono- kilku inwerterach TTL i sterowanej z jed-
kresu od 1...2V do kilkudziesięciu wol- wanym woltomierzem AVT-2270? Po nego z wyjść układu ICL7107. My zasto-
tów. Tak więc zakres pomiarowy pierwsze  amputowana została pierw- sowaliśmy rozwiązanie bardziej nowo-
0...19,99V będzie dla takiego zasilacza sza, najbardziej znacząca cyfra, co umoż- czesne i oszczędne: dodatkowy układ
zdecydowanie za mały, a 0...199,9V  za liwia zbudowanie miernika o zakresie scalonej przetwornicy +5VDC  -5VDC,
duży. Oczywiście, można zastosować 0...99,9, czyli właśnie idealnie nadające- ICL7660. Jest to bardzo interesująca kos-
przełącznik zakresów, ale takie rozwiąza- go się do monitorowania napięcia wy- tka redukująca do minimum kłopoty zwią-
nie niepotrzebnie komplikuje konstrukcję jściowego zasilacza warsztatowego. Po zane z koniecznością uzyskiwania napięć
zasilacza. drugie, w celu zmniejszenia gabarytów ujemnych w układzie zasilanym pojedyn-
Do niedawna w ofercie kitów AVT zna- układu i kosztów wykonania cały układ czym napięciem 5V. Do działania potrze-
jdował się miernik rzeczywiście idealnie został  upakowany na jednej, dwustron- buje ona zaledwie jednego elementu ze-
nadający się do monitorowania napięcia nej płytce drukowanej o wymiarach wnętrznego  kondensatora elektrolitycz-
wyjÅ›ciowego zasilaczy warsztatowych. znacznie mniejszych od pÅ‚ytek moduÅ‚u nego o pojemnoÅ›ci 10µF, w naszym ukÅ‚a-
Miał on zakres 0...99,9V, co w większoś- AVT-2004. Wyjątkowo gęste rozmiesz- dzie C2. Na wyjściu OUT ICL7660 otrzy-
ci przypadków zaspokajało potrzeby kon- czenie elementów zostało wprawdzie mujemy napięcie -5VDC, dość dobrze
struktorów. Niestety, kit ten nie jest już okupione dość trudnym montażem ukła- stabilizowane, które następnie doprowa-
produkowany, ponieważ sercem układu du, ale nie z takimi problemami radzili już dzone zostaje do wejścia V- IC1. W na-
był scalony przetwornik analogowo-cyfro- sobie czytelnicy EdW! szej konstrukcji niezwykle istotny jest
wy typu C520 produkcji byłego NRD, któ- fakt, że struktura układu ICL7660 została
ry obecnie jest praktycznie niemożliwy Jak to działa? umieszczona w obudowie typu DIL8, co
do nabycia. Autor przejrzał wszystkie do- Schemat elektryczny proponowanego w porównaniu z typowymi rozwiązaniami
r
y
s
u
n
k
u
1
stępne katalogi w nadziei znalezienia ja- układu przedstawiony został na rysunku 1. z inwerterami pozwoliło na znaczną
kiegoś taniego zamiennika, ale niestety sercem układu jest, oczywiście  ajsielka oszczędność miejsca na płytce obwodu
bez rezultatu. Ze względu na przygotowy-  ICL7107. Nie obawiajcie się, drodzy czy- drukowanego.
wany w Pracowni Konstrukcyjnej AVT no- telnicy, autor nie ma najmniejszego zamia-
wy model zasilacza, zbudowanie proste- ru po raz kolejny opisywać zasady działa- Montaż i uruchomienie
r
y
s
u
n
k
u
2
go i taniego modułu pomiarowego dedy- nia tej popularnej kostki. Wystarczy Na rysunku 2 pokazana została mozai-
kowanego specjalnie do zasilaczy labora- stwierdzić, że ICL7107 pracuje w typowej ka ścieżek płytki obwodu drukowanego
toryjnych stało się palącą koniecznością. dla siebie i wielokrotnie omawianej aplika- wykonanego na laminacie dwustronnym
Wspomniany zasilacz będzie w wersji cji. Wszystkich, którzy chcą dowiedzieć z metalizacją oraz rozmieszczenie ele-
W
t
y
m
m
o
m
e
n
c
i
e
podstawowej wyposażony w cztery wol- się czegoś więcej o działaniu tego legen- mentów na tej płytce. W tym momencie
a
u
t
o
r
z
w
r
a
c
a
s
i
Ä™
d
o
c
z
y
t
e
l
n
i
k
ó
w
z
p
r
o
Å›
b
Ä…
:
tomierze, a w wersji rozwojowej aż darnego już układu odsyłamy do lektury autor zwraca się do czytelników z prośbą:
z
a
n
i
m
c
o
k
o
l
w
i
e
k
w
l
u
t
u
j
e
c
i
e
w
p
Å‚
y
t
k
Ä™
w osiem modułów pomiarowych! Zasto- EdW oraz do biuletynu USKA. Jedyną róż- zanim cokolwiek wlutujecie w płytkę
p
r
z
e
c
z
y
t
a
j
c
i
e
u
w
a
ż
n
i
e
i
d
o
k
o
Å„
c
a
o
p
i
s
sowanie dość dużych i kosztownych nicą pomiędzy naszym układem a typową przeczytajcie uważnie i do końca opis
m
o
n
t
a
ż
u
u
k
Å‚
a
d
u
.
J
e
s
t
o
n
n
i
e
c
o
n
i
e
t
y
p
o
w
y
układów AVT-2004 w drastyczny sposób aplikacją fabryczną jest rezygnacja z wy- montażu układu. Jest on nieco nietypowy
i
j
e
d
y
n
i
e
p
r
z
e
s
t
r
z
e
g
a
n
i
e
w
Å‚
a
Å›
c
i
w
e
j
k
o
l
e
j
zwiększyłoby wymiary płyty czołowej za- świetlania pierwszej cyfry. i jedynie przestrzeganie właściwej kolej-
n
o
Å›
c
i
l
u
t
o
w
a
n
i
a
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
m
o
ż
e
z
a
silacza oraz niezbyt korzystnie wpłynęło- Kolejnym odstępstwem od powszech- ności lutowania podzespołów może za-
g
w
a
r
a
n
t
o
w
a
ć
s
u
k
c
e
s
!
by na koszt jego wykonania. Tak więc au- nie znanych aplikacji ICL7107 jest nieco gwarantować sukces! Już na początku
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/98 57
warto stwierdzić, że pojęcia  strony luto- uniemożliwić wlutowanie w płytkę te- kondensatory C1 i C6 oraz rezystory
wania i  strony elementów w naszym go układu. Układ ten montujemy na R1 i R6.
układzie utraciły jakikolwiek sens, ponie- stronie  A . 4. Dopiero teraz możemy wlutować w płyt-
waż elementy montowane są po oby- 2. Następnym elementem, który musimy kę trzy wyświetlacze, oczywiście na
dwóch stronach płytki. Dla ułatwienie przylutować jest podstawka pod układ stronie  A . Podczas lutowania wy-
montażu strony płytki zostały umownie IC1. Stosowanie podstawki pod ten świetlaczy należy uważać, aby nie uszko-
oznaczone jako  A i  B za pomocą na- układ jest absolutnie konieczne, ponie- dzić grotem lutownicy zamontowanych
pisów na właściwych stronach. A oto waż w jej wnętrzu zamontowane zo- wewnątrz podstawki elementów.
prawidłowa kolejność montażu: stanie kilka elementów. Podstawkę Pozostałe elementy montujemy w za-
1. Jako pierwszy musimy wlutować montujemy na stronie  B . sadzie w dowolny sposób, po stronie
w płytkę układ IC2 (lub podstawkę pod 3. Po wlutowaniu podstawki pod IC1 lutu-  A lub  B . Ponieważ wysokość kon-
ten układ). Pominięcie takiej kolejności jemy wszystkie elementy, które zna- densatorów elektrolitycznych i złącz
może znacznie utrudnić, a nawet jdują się wewnątrz jej obrysu, czyli CON1 i CON2 przekracza wysokość za-
Rys. 1. Schemat ideowy
R
y
s
.
1
.
S
c
h
e
m
a
t
i
d
e
o
w
y
58 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/98
zystora R5. Bez stosowa-
Wykaz elementów
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
nia tego rezystora zakres
Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
naszego woltomierza bÄ™-
R1: 100k&!
dzie wynosił 0...0,999V,
R2: 1k&!
co w przypadku zastoso-
R3: 470k&!
wania go do pomiaru na- R4: 1M&! 1%
R5: 11,1k&! 1% (dla wersji podstawowej)
pięcia wyjściowego zasila-
R6: 1k&!
cza jest wartością o dwa
Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
rzędy wielkości za małą.
C1: 100pF
Aby uzyskać interesujący
C2: 10µF/10
nas zakres 0...99,9V nale- C3, C8: 100µF/10
Rys. 2. Schemat montażowy C4: 220nF
R
y
s
.
2
.
S
c
h
e
m
a
t
m
o
n
t
a
ż
o
w
y
ży stokrotnie zmniejszyć
C5: 47nF
napięcie wejściowe. A za-
C6, C9: 100nF
stosowanych w układzie wyświetlaczy, tem w takim przypadku rezystor R5 po- C7: 10nF
zaleca się wlutować te elementy na stro- winien mieć wartość 11,111k. Oczywiś- Półprzewodniki
P
ó
Å‚
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
IC1: ICL7107
nie  B . Pozwoli to na ewentualne rów- cie, podane wartości rezystorów są jedy-
IC2: ICL7660
ne dociśnięcie wyświetlaczy do płyty czo- nie przykładowe. Możemy zastosować
DP1 DP3: wyświetlacze siedmiosegmen-
łowej, a właściwie do wklejonego w wy- rezystory precyzyjne o innych, zbliżo-
towe LED, wsp. anoda
konany w niej otwór filtru o kolorze właś- nych wartościach. Ważne jest jedynie,
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
Å‚
e
ciwym dla zastosowanych wyświetlaczy. aby stosunek tych wartości pozostał CON1, CON2: ARK2
Podstawki pod układy scalone
Układ zmontowany ze sprawdzonych identyczny.
elementów nie wymaga uruchamiania, Jednak nie zawsze dzielnik napięcia
ale jedynie prostej regulacji. W tym celu będzie nam potrzebny. Jeżeli będziemy wanym obecnie zasilaczu modułowym,
należy za pomocą potencjometru regula- chcieli zastosować proponowany układ którego opis przekażemy czytelnikom
cyjnego PR1 ustawić napięcie dokładnie do pomiaru prądu pobieranego z zasila- w najbliższym czasie.
Z
b
i
g
n
i
e
w
R
a
a
b
e
równe 1V pomiędzy wyprowadzeniami cza, w którym zastosowano rezystor po- Zbigniew Raabe
REF HI i REF LO układu IC1. Do ustawie- miarowy o wartości 0,1&!, to dołączenie
nia tego napięcia najlepiej wykorzystać naszego woltomierza bezpośrednio do
Komplet podzespołów z płytką jest
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
j
e
s
t
woltomierz cyfrowy dobrej klasy. końcówek takiego rezystora da nam za-
dostępny w sieci handlowej AVT jako
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
Omówienie wymaga jeszcze sprawa kres pomiaru prądu do 9,99A. Takie roz-
 kit szkolny AVT-2270.

k
i
t
s
z
k
o
l
n
y

A
V
T
2
2
7
0
.
oznaczonego na schemacie gwiazdką re- wiązanie zostało zastosowane w testo-
Zabezpieczenie głośnika wysokotonowego c.d. ze str. 56
Przykładowo, jeśli rzeczywista moc by 1,41 razy większa. Z kolei wartość może być określenie rzeczywistej mocy
głośnika wysokotonowego o oporności średnia takiego przebiegu jest 0,63 razy głośnika wysokotonowego. W najprost-
8&! wynosi powiedzmy 8W (oczywiście mniejsza od wartości szczytowej. Pomija- szym przypadku można przyjąć, że głoś-
moc kolumny jest większa, i wynosi 50 jąc drobne różnice i wprowadzając pe- nik ma rzeczywistą moc równą 10% jego
czy 60W), to łatwo obliczyć dopuszczalne wien zapas można w uproszczeniu przy- mocy nominalnej podanej w oznaczeniu.
skuteczne napięcie ciągłe na tym głośniku: jąć do regulacji napięcie stałe równe Po dołączeniu do głośnika, przy muzy-
100...120% obliczonego napięcia sku- ce pochodzącej ze z
ródeł naturalnych, na-
U = P × R
tecznego. wet przy dużym wysterowaniu dioda D1
Dla podanego przypadku: Niech dla podanego przypadku będzie nie powinna się zapalać.
to 9V. Ponieważ układ zabezpieczający działa
U = 8Vsk
Takie napięcie stałe należy ustalić na jak dioda Zenera, dołączenie go wprost
Wartość szczytowa przebiegu sinusoi- wyjściu zasilacza. Suwak potencjometru do zacisków głośnika wysokotonowego
dalnego o takiej wartości skutecznej była- PR1 zewrzeć do dolnej linii zasilającej (na w kolumnie może spowodować niepo-
rysunku 1 w dół). Do wyjścia trzebne obciążenie wzmacniacza
zasilacza dołączyć połączony w szczytach wysterowania (wysokich to-
szeregowo układ zabezpie- nów). Dlatego obok opisanego układu za-
czający (dowolna bieguno- bezpieczającego, należy stosować wspo-
wość) i amperomierz. Pobór mnianą wcześniej żarówkę w układzie
r
y
s
u
n
k
u
3
prądu punktu powinien wyno- według rysunku 3. Może to na przykład
sić poniżej 1mA. Pokręcając być popularna żarówka samochodowa
powoli potencjometrem PR1 12V/21W.
ustawić próg zadziałania ukła-
P
i
o
t
r
G
ó
r
e
c
k
i
du  suwak należy powoli Piotr Górecki
Z
b
i
g
n
i
e
w
O
r
Å‚
o
w
s
k
i
przesuwać (na rysunku Zbigniew Orłowski
1 w górę), aż pobór prądu
z zasilacza wzrośnie do
50...100mA.
Taka regulacja całkowicie
Komplet podzespołów z płytką jest
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
j
e
s
t
wystarczy.
dostępny w sieci handlowej AVT jako
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
Jak widać, regulacja jest
 kit szkolny AVT-2183.

k
i
t
s
z
k
o
l
n
y

A
V
T
2
1
8
3
.
prosta. Jedynym problemem
Rys. 3. Dołączenie układu do głośnika
R
y
s
.
3
.
D
o
Å‚
Ä…
c
z
e
n
i
e
u
k
Å‚
a
d
u
d
o
g
Å‚
o
Å›
n
i
k
a
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/98 59