Uniwersalny
U
n
i
w
e
r
s
a
l
n
y
Uniwersalny
U
n
i
w
e
r
s
a
l
n
y
potencjometr
p
o
t
e
n
c
j
o
m
e
t
r
potencjometr
p
o
t
e
n
c
j
o
m
e
t
r
elektroniczny
e
l
e
k
t
r
o
n
i
c
z
n
y
elektroniczny
e
l
e
k
t
r
o
n
i
c
z
n
y
2399
2
3
9
9
2399
2
3
9
9
Do czego to służy? ści, by uzyskać charakterystykę regulacji, po- innymi zakłóceń, których z
ródłem jest we-
Oprócz archaicznych potencjometrów trzebną do regulacji głośności. Nieskompli- wnętrzna przetwornica kostki U1.
obrotowych i suwakowych, od wielu lat znane kowany zewnętrzny układ sterujący pozwoli Ze względu na niewielką pojemność kon-
i stosowane są analogowe, tranzystorowe po- ustawiać potencjometr za pomocą dwóch densatora wyjściowego C4, rezystancja ob-
tencjometry, zbudowane na bazie symetrycz- przycisków, a ustawienia są zapamiętywane. ciążenia dołączona do punktów B, O1, nie
nych par różnicowych. Poziom sygnału regu- Po wyłączeniu i włączeniu zasilania suwak powinna być mniejsza niż 47k&!. Gdyby by-
lowany jest tam napięciem stałym. Od kilku powraca do ostatnio zapamiętanej pozycji. ła mniejsza (10k&!, 22k&!), pojemność C4 na-
lat coraz większą popularność zdobywają po- Schemat ideowy modułu pokazany jest na leży zwiększyć odpowiednio do 1�F, 470nF.
tencjometry cyfrowe. Zawierają one drabinkę rysunku 2. Obwód zasilania ze stabilizato- W żadnym wypadku rezystancja obciążenia
rezystorów, zespół przełączników i układ ste- rem U3, diodą D3 i kondensatorem C8 umoż- nie powinna być mniejsza niż 10k&!.
rujący. Obecnie najbardziej znane są potencjo- liwia zasilanie modułu dowolnym napięciem Układ sterujący zbudowany jest w opar-
metry cyfrowe firm Dallas i Xicor. Potencjo- stałym z zakresu 7...25V lub zmiennym ciu o układ U2 - CMOS 4093. Gdy wejście
metry pierwszej z nich były już przedstawione \CS (n. 7) jest w stanie niskim, umożliwiają-
na łamach EdW. Potencjometry drugiej firmy cym pracę, każde opadające zbocze na wej-
maja tę istotną zaletę, że wszystkie wyposażo- ściu INC (n. 1) powoduje przesunięcie suwa-
ne są w pamięć nieulotną EEPROM, dzięki ka w kierunku zależnym od stanu wejścia
czemu potencjometr po wyłączeniu zasilania U/D (n. 2). Przy stanie wysokim na nóżce 2
nie  zapomina położenia suwaka. suwak jest przesuwany w górę, czyli sygnał
Zaprezentowany uniwersalny moduł znaj- wyjściowy wzrasta.
dzie wiele różnorodnych zastosowań, zarówno W stanie spoczynku na wejściach bramki
w konstrukcjach projektowanych od podstaw, U2A występują stany wysokie, a na jej wyj-
jak i przy modernizacji starszego sprzętu. ściu stan niski. Generator z bramką U2C nie
Model wyposażony w  logarytmiczną Rys. 1 Schemat blokowy pracuje. Na wyjściu bramki U2B panuje stan
kostkę X9314 przeznaczony jest do regulacji wysoki.
głośności sygnałów audio. Układ z inną kost- 6...18V. Gdy w układzie dostępne jest napię- Naciśnięcie któregokolwiek z przycisków
ką z tej samej rodziny, może być zastosowa- cie 5V, można nie montować stabilizatora S1, S2 powoduje pojawienie się stanu wyso-
ny do liniowej regulacji sygnałów zmiennych i zasilać układ bezpośrednio przez punkt P1. kiego na wyjściu bramki U2A. W pierwszej
i stałych. Szczegóły podane są w końcowej Wejściowy sygnał zmienny podawany kolejności przez diodę D1 szybko naładuje
części artykułu. jest przez kondensator C5 na  górną koń- się C1, bramka U2B zmieni stan i stan niski
cówkę potencjometru, czyli nóżkę 3 układu. na wejściu \CS (n.7) zezwoli na pracę kostki
Jak to działa? Aby uniknąć kłopotów z ewentualnymi na- U1. Po chwili wyznaczonej przez R4C2 zo-
Rysunek 1 przedstawia uproszczony pięciami stałymi na wejściu (punkcie A), za- stanie uruchomiony generator U2C. Już
schemat blokowy wnętrza potencjometru stosowano kondensator stały. Pojemność 1�F pierwsze, krótkie naciśnięcie któregoś przy-
X9314 z interfejsem  3 wire . Potencjometr z rezystancją potencjometru równą cisku spowoduje pojawienie się ujemnego
w istocie składa się z zespołu wielu rezysto- 10k&! tworzy filtr o dolnej częstotliwości zbocza na wejściu INC (n. 1 U1) i skok su-
rów i przełączników CMOS, sterowanych za granicznej 16Hz, co całkowicie wystarczy do waka o jedną pozycję. Gdy przycisk będzie
pomocą licznika z pamięcią nieulotną i deko- wszelkich zastosowań audio. naciskany długo, pracujący generator
dera. W potencjometrach liniowych wszyst- Sygnał z suwaka potencjometru (nóżka 5 U2C będzie przesuwał suwak, aż ten dojdzie
kie rezystory składowe są jednakowe. W po- U1) jest podany na filtr dolnoprzepustowy do jednej z pozycji skrajnych i tam się  za-
tencjometrach logarytmicznych rezystory nie R6C3, który tłumi zakłócenia o częstotliwo- trzyma . Szybkość przesuwu suwaka przy
są jednakowe, tylko mają tak dobrane warto- ściach powyżej 20kHz. Dotyczy to między ciągłym naciskaniu można dobrać dowolnie,
Elektronika dla Wszystkich
Marzec 2000
74
zmieniając wartość R5 w zakresie wartość R5.
10k&!...2,2M&!. Testy modelu wykazały, że na wyjściu nie
Po zwolnieniu przycisku na wyjściu pojawiają się zauważalne zakłócenia, związa-
bramki U2A pojawi się stan niski. Kondensa- ne z pracą wewnętrznej przetwornicy, ale na
tor C2 szybko rozładuje się przez diodę wszelki wypadek warto pozostawić R6, C3.
i unieruchomi generator U2C, wymuszając Moduł w wersji podstawowej może być
na jego wyjściu i nóżce1 U1 stan wysoki. Po dowolnie wykorzystany jako cyfrowy poten-
krótkim czasie opóz
nienia, wyznaczonym cjometr dla wszelkich sygnałów audio. Kto
przez R3C1, wyjście bramki powróci do sta- chciałby wykorzystać go do regulacji napięć
nu wysokiego. Wydawać by się mogło, że stałych lub zawierających składową stałą, mo-
obwód z bramką U2B nie jest potrzebny, że zewrzeć kondensatory C5, C4. W wersji
a wejście \CS (n. 7 U1) mogłoby być na sta- podstawowej  dolny koniec potencjometru Rys. 3 Schemat montażowy
łe dołączone do masy. W rzeczywistości ob- (nóżka 6 U1) jest dołączony do masy. W razie
wód z bramką U2B jest wręcz niezbędny. potrzeby można go dołączyć do dowolnego sterowania analogowym procesorem audio,
Zmiana stanu na \CS z L na H w chwili, gdy innego punktu układu, byle tylko napięcie na np. LM1036 czy TDA1524, który jest zasi-
wejście INC jest w stanie H powoduje zapa- wszystkich wyprowadzeniach potencjometru lany pojedynczym napięciem +12V, powi-
miętanie położenia suwaka w wewnętrznej, (nóżki 3, 5, 6) zawierało się w zakresie ą5V. nien wykorzystać liniowy potencjometr
nieulotnej pamięci EEPROM. Oznacza to, że Należy pamiętać, że w opisywanym ukła- X9312, który przy zasilaniu pojedynczym
w tym prostym systemie zapis do pamięci dzie zastosowano kostkę X9314 z potencjo- napięciem +5V ma dopuszczany zakres na-
wykonywany jest po każdym naciśnięciu metrem o charakterystyce logarytmicznej, pięć na końcówkach 3, 5, 6 równy 0....+15V,
i zwolnieniu przycisku sterującego. odpowiedniej do regulacji głośności. W opi- a nie ą5V, jak wszystkie wcześniej wymie-
nione. Wtedy na nóżkę 3 cyfrowego poten-
cjometru, zamiast sygnału audio trzeba po-
dać stałe napięcie zasilające procesor
dz
więku. Napięcie stałe z suwaka (nóżka 5)
będzie podane na jedno z czterech wejść ste-
rujących procesora dz
więku.
Opisany moduł po adaptacji może też
służyć do wielu innych celów. Więcej infor-
macji na temat potencjometrów Xicor i spo-
sobów ich sterowania będzie można znalez
ć
w jednym z następnych numerów EdW
w dziale Najsłynniejsze aplikacje.
Piotr Górecki
Zbigniew Orłowski
Wykaz elementów
R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
R
1
,
R
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
R3,R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27k&!
R
3
,
R
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
7
k
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220k&!
R
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
k
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,3k&!
R
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
,
3
k
C1-C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1nF
C
1
-
C
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
n
F
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220nF
C
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
n
F
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1�F stały
C
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
�
F
s
t
a
ł
y
C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
C
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
0
n
F
Rys. 2 Schemat elektryczny sanym uniwersalnym module można zastoso- C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
C
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
c
e
r
a
m
i
c
z
n
y
wać podobne układy z tej rodziny. Zresztą
C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220�F/25V
C
8
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
�
F
/
2
5
V
obecnie układ X9314 nie jest już produkowa-
C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100�F/16V
C
9
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
�
F
/
1
6
V
Montaż i uruchomienie ny, bo został zastąpiony układem X9C303.
D1-D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
D
1
-
D
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
1
4
8
Układ można zmontować na płytce poka- Ulepszony układ X9C303 ma identyczny
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .X9314 lub X9C303
U
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
X
9
3
1
4
l
u
b
X
9
C
3
0
3
zanej na rysunku 3. Montaż nie sprawi trud- układ wyprowadzeń i funkcje, różni się tylko
ności. Pod układy scalone U1, U2 można dać ilością kroków (100 zamiast 32) oraz rezy-
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4093
U
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
9
3
podstawki i włożyć je na samym końcu. stancją (30k&! zamiast 10k&!).
U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78L05
U
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
8
L
0
5
Układ zmontowany ze sprawnych ele- Do innych zastosowań bardziej odpowie-
S1,S2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mikroswitch
S
1
,
S
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
m
i
k
r
o
s
w
i
t
c
h
mentów nie wymaga uruchomiania i od ra- dni będzie potencjometr o charakterystyce li-
podstawki
p
o
d
s
t
a
w
k
i
zu będzie pracował poprawnie. Zamiast niowej, czyli kostka X9313 (32 stopnie) lub
przycisków na płytce, można zastosować nowsze 100-stopniowe X9C102, 103, 104,
dowolne inne, dołączone (niezbyt długimi) 503 (odpowiednio 1k&!, 10k&!, 100k&!,
przewodami. 50k&!).
Komplet podzespołów z płytką jest
Jeśli ktoś chce, może jedynie dostosować Gdyby jednak ktoś chciał wykorzystać
dostępny w sieci handlowej AVT jako
szybkość przesuwania suwaka, zmieniając układ, a właściwie cztery takie układy do
kit szkolny AVT-2399
Elektronika dla Wszystkich
Marzec 2000
75