Szkoła Konstruktorów
gdy listonosz przyniesie list polecony lub eme- wadą. W takim wypadku należałoby zmodyfiko- Robaczewski. Gratuluję wszystkim uczestni-
ryturę i trzeba pokwitować odbiór. Wtedy drzwi wał układ, by sygnalizator działał tylko przez kom wymienionym w artykule z nazwiska i za-
i zasuwa pozostaną otwarte minutę, może nawet ograniczony czas, na przykład 20...30 sekund. chęcam do udziału w kolejnych zadaniach.
więcej. Niektórzy na tę okoliczność dodali Wśród nadesłanych rozwiązań z dodatko-
przycisk wyłączający sygnalizator na kilkana- wym czujnikiem uchylenia drzwi zabrakło mi Wasz Instruktor Piotr Górecki
ście, kilkadziesiąt sekund. Można po prostu za- takiego, który odzywałby się króciutko w chwi-
prosić listonosza za próg i zamknąć drzwi, moż- li zamykania drzwi i ciągle po czasie 10s, jeśli
na też ustawić czas opóz
nienia na dwie czy trzy krótki sygnał nie zmobilizuje domownika do za-
Punktacja Szkoły Konstruktorów
minuty. Nawet w takich przypadkach nie widzę mknięcia drzwi. Co bardzo ważne, ten króciutki
Marcin Wiązania Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
uzasadnionej potrzeby stosowania drugiego sygnał byłby wskaz
nikiem sprawności baterii.
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
czujnika, kontrolującego uchylenie drzwi. Tylko jeden z uczestników wspomniał o tej waż-
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . . . . . . . . . . . . . 23
Jeden z Kolegów słusznie zwrócił uwagę, że nej sprawie, jaką jest kontrola stanu baterii.
Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
A
ukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
prosty układ opóz
niający przy okazji przypomi-
Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
na też o konieczności zamknięcia zasuwy za- Uwagi końcowe
Jakub Kallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
mka przy wychodzeniu z domu, ale pod warun- Bardzo się cieszę, że zadanie 61 zmobilizowało
Ryszard Milewicz Wrocław. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
kiem, że czas zwłoki jest krótki (sprawdził, że przynajmniej czterech uczestników do działań
Artur Filip Legionowo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
w ciągu kilku sekund pokonuje schodami kilka praktycznych, w tym do zaprojektowania i wy- Jacek Konieczny Poznań. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Michał Pasiecznik Świdnica Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . 14
pięter w dół i raczej nie usłyszy sygnalizatora). konania płytek drukowanych po raz pierwszy
Filip Rus Zawiercie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Warto też wspomnieć o istotnym problemie w życiu. Ze względu na prostotę zadania, ma-
Mariusz Chilmon Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
praktycznym: czy monitorowana zasuwa, jako ksymalna liczba punktów wynosi 5, a nagród
Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Arkadiusz Zieliński Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . 12
część zamka, jest zamknięta, gdy nikogo z do- jest mniej niż zwykle. Więcej jest natomiast
Radosław Koppel Gliwice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
mowników nie ma w domu? Jeśli byłaby to od- drobnych upominków dla najmłodszych uczest-
Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
dzielna zasuwa, zamykana tylko od środka, pro- ników. Nagrody i upominki otrzymują: Bartło-
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . 10
ściutki sygnalizator będzie pracował przez cały miej Radzik, Krzysztof Kraska, Mariusz
Piotr Dereszowski Chrzanów. . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
czas nieobecności domowników. Stałby się więc Chilmon, Maciej Grzybek, A
ukasz Referda, Dariusz Drelicharz Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Rafał Stępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
sygnalizatorem nieobecności domowników, co Paweł Broda, Bartek Czerwiec, Michał Kazi-
niewątpliwie byłoby niedopuszczalnie poważną but, Marek Osiak, Paweł Kowalski i Adam
S
z
k
o
ł
a
K
o
n
s
t
r
u
k
t
o
r
ó
w
k
l
a
s
a
I
I
Co tu nie gra?- Szkoła Konstruktorów klasa II
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
Co tu nie gra?
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
Rozwiązanie zadania 61 wywołania reakcji kierowcy. Inne egzemplarze Oznacza to, że w stanie spoczynkowym
W EdW 3/2001 pokazany był schemat sygnali- dadzą głośny, ciągły dz
więk, a dioda migająca w punkcie C występuje pełne napięcie akumula-
zatora świateł, nadesłany jako rozwiązanie jed- nie będzie pracować, tylko zaświeci ciągłym tora; zmniejsza się ono do zera po otwarciu drzwi.
nego z poprzednich zadań Szkoły. Schemat ten światłem. Wielu uczestników słusznie zwróciło Tranzystor T2 podczas pracy silnika skutecz-
można zobaczyć na rysunku A. na to uwagę. Ale to nie wszystko. Usterki doty- nie zewrze bazę tranzystora T1 do masy i unie-
czą sposobu włączenia tranzystorów. możliwi włączenie brzęczyka  nie może to być
A
Aby przeanalizować schemat, warto doryso- więc układ przypominający o potrzebie zaświe-
wać kilka współpracujących elementów. Pełniej- cenia świateł na czas jazdy. Jeśli punkt A rzeczy-
szy układ pracy pokazany jest na rysunku B. wiście ma być dołączony do obwodu świateł mi-
W punkcie A dodatnie napięcie z akumulatora po- jania, a punkt B do stacyjki, układ może jedynie
jawia się po włączeniu świateł. W punkcie B na- przypominać o wyłączeniu świateł po skończo-
pięcie takie pojawia się po przekręceniu kluczyka nej jez
dzie. Brak napięcia w punkcie B (wyłą-
w stacyjce. W spoczynku w punktach tych wystę- czenie stacyjki) przy zaświeconych światłach
puje potencjał masy. Inaczej jest z punktem C. powinien uruchomić sygnalizator.
Lampka w kabinie samochodu jest jednym koń- Jeśli tak, to jaką rolę ma pełnić w układzie
cem na stałe dołączona do plusa zasilania. Za- tranzystor T3?
świeca się, gdy otwarte drzwi spowodują zwarcie Prawdopodobnie pomysłodawca sądził, że
jednego z wyłączników drzwiowych i dołączenie lampka oświetlająca wnętrze jest włączona tak
drugiego wyprowadzenia żarówki do masy. samo, jak żarówki świateł mijania (sterowana
 od strony plusa ), i że sygnalizator odezwie się
B dopiero po spełnieniu trzech warunków:
- włączone światła
- wyłączona stacyjka
- otwarte drzwi
Zadanie w zasadzie nie było trudne, ale Zapewne przypuszczał, że przy zamkniętych
nadeszło wiele odpowiedzi nietrafnych. Przy- drzwiach w punkcie B występuje potencjał ma-
czyną była nieznajomość instalacji samochodo- sy, dzięki czemu przewodzący tranzystor T3
wej i błędne założenia co do roli układu. uniemożliwi otwarcie tranzystora T1 i zadziała-
Przede wszystkim warto przypomnieć, że nie brzęczyka.
nie należy szeregowo łączyć diody migającej Błąd wynika z nieznajomości instalacji sa-
i brzęczyka. Przy szeregowym połączeniu nie- mochodowej. Aby układ działał po spełnieniu
których egzemplarzy uzyskiwany sygnał dz
wię- wszystkich strzech warunków wystarczy, by
kowy będzie cichy i może nie wystarczyć do tranzystor T3 był typu NPN  patrz rysunek C.
Elektronika dla Wszystkich
35
Szkoła Konstruktorów
Jak sugerowali niektórzy uczestnicy, układ Podobnie moż- czy kilkadziesiąt miliwoltów różnicy napięć
F
można znacznie uprościć i włączyć brzęczyk na doświadczalnie między punktami D, E, by otworzyć lub zatkać
bezpośrednio między punkty A, C według sprawdzić, czy tranzystor T1 w układzie z rysunku G.
rysunku D. Owszem, ale wtedy warto zadbać, brzęczyk będzie W literaturze
H
by sygnalizator włączał się nie przy otwarciu milczał w układzie można znalez
ć
którychkolwiek drzwi, tylko po otwarciu drzwi według rysunku F. podobne rozwiąza-
kierowcy. Aby to zrealizować, wystarczy dodać Tu sprawa jest deli- nia, gdzie w obwo-
diodę w obwodzie czujnika drzwi kierowcy we- katniejszej natury. dzie emitera włą-
dług rysunku E. Układ według rysunku D jest Czy rzeczywiście czona jest dodat-
gorszy, bo zdarza się, że pasażerowie wsiadają zwarcie punktu C do masy zatka tranzystor T1? kowo dioda, zwy-
i wysiadają przy pracującym silniku, gdy samo- Napięcia baza-emiter tranzystorów T1, T3 są kła lub LED 
chód jest gotowy do drogi i światła są już włą- w przybliżeniu równe, więc na pierwszy rzut patrz rysunek H. Dioda ta powoduje, że tranzy-
czone. Bardzo rzadkie są natomiast przypadki, oka trudno powiedzieć, czy uda się zatkać T1, stor T1 zacznie się otwierać przy napięciu na ba-
że kierowca otwiera swoje drzwi przy włączo- czy będzie on częściowo otwarty. zie znacznie większym niż 0,6V powyżej masy.
nym silniku. Zazwyczaj przyjmujemy, że napięcie baza Tyle dogłębnej analizy tego prostego sche-
emiter wynosi około 0,6V. Ale co to znaczy  oko- maciku.
ło 0,6V ? Przecież przy napięciu U równym Wśród nadesłanych prac znalazłem opinie,
C BE
0,5V też płynie jakiś maleńki prąd bazy i niewie- że układ jest prawidłowy, natomiast błędny jest
le większy prąd kolektora. Zależność napięcie tylko opis, i że punkty A, B, C powinny być do-
baza-emiter od prądu bazy jest logarytmiczna. łączone inaczej. Różnych propozycji podłącze-
Jak wiadomo, bardzo małe zmiany napięcia na nia było przynajmniej trzy (wszystkie błędne).
bazie tranzystora (T1) powodują bardzo duże Trafiały się też opinie zgoła egzotyczne, na
zmiany prądu kolektora. Napięcie U zależy przykład taka: wątpliwości budzi zastosowanie
BE
między innymi od wymiarów geometrycznych tranzystorów małej mocy. Wg mnie powinny
złącza i innych czynników. Ponadto temperatu- tam być zastosowane tranzystory dużej mocy
ra silnie wpływa na parametry tranzystorów, (...). Niektórzy proponowali poprawki wymaga-
w tym na napięcie U . W związku z tym układ jące dodania kolejnych czujników, kabli i wy-
BE
D
z rysunku F jest wręcz nieprzewidywalny  je- łączników, co jest raczej pozbawione sensu.
go właściwości będą zależeć od typów użytych Trzeba wykonać układ możliwie najprostszy,
tranzystorów, od ich temperatur oraz rozrzutu pełniący przepisaną rolę.
parametrów wykorzystanych egzemplarzy. Nagrody za prawidłowe odpowiedzi wylo-
Z tych względów nigdy nie stosujemy rozwią- sowali:
zania według rysunków A, F, ani podobnych Jarosław Salich Janów
rozwiązań, gdzie działanie zależy od drobnych Piotr Dmuchowski Jednorożec
różnic napięcia przewodzenia, bo działanie Wojciech Przemyski Warszawa.
E
układu będzie zależeć od rozrzutu parametrów
egzemplarzy tranzystorów i ich temperatury. Zadanie numer 65
Nawet gdyby ktoś się upierał, że sprawdził Na rysunku J pokazany jest w uproszczeniu
układ według rysunku F, zapewnił jednakową stopień wyjściowy przenośnego generatora
temperaturę tranzystorów i uwzględnił nawet m.cz. zasilanego z baterii 9V. Schemat nadesła-
geometrię złącz, dzięki czemu zwarcie punktu ny został już dość dawno temu przez jednego
C do masy wyłącza brzęczyk, mimo wszystko z Czytelników. Do tej pory nie zrealizowaliśmy
Jak wspomniałem, zmiana tranzystora T3 rozwiązanie z rysunku F nie nadaje się do samo- prośby o publikację w EdW.
z PNP na NPN likwiduje problem. chodu ze względu na spadki napięć w obwo-
J
Nie mogę tu jednak pominąć innej ważnej dach masy. Przecież obwód masy (rama i karo-
kwestii. A gdyby lampka oświetlenia wnętrza seria samochodu) też mają jakąś rezystancję.
była sterowana  od strony plusa ? Czy wtedy Ilustruje to rysunek G, gdzie zaznaczyłem
rozwiązanie według rysunku A z tranzystorem przykładowe rezystancje masy. Przez rezystan-
PNP okazałoby się skuteczne? cje masy, z różnych innych obwodów samocho-
Oto dwa ważne pytania: du płyną prądy, często o dużej wartości, i nie
- Czy obecność napięcia rzędu 14,4V w punkcie sposób przewidzieć, jakie będą spadki napięć Aby maksymalnie uprościć układ, pomysło-
C nie spowoduje przepływu prądu przez spola- pomiędzy różnymi punktami obwodu masy dawca zdecydował się polaryzować bazę tran-
ryzowane wstecznie złącze baza-emiter tranzy- (U1...U3). Tymczasem wystarczy kilkanaście zystora wyjściowego za pomocą dodatkowej
stora T3? baterii litowej albo dwóch  paluszków ,.
- Czy zwarcie punktu C do masy skutecznie za- Stwierdził, że prąd bazy  darlingtona T1,T2
G
tka tranzystor T1? jest bardzo mały, więc bateria pomocnicza wy-
W katalogach podaje się dopuszczalne napię- starczy na długi czas.
cie wsteczne między bazą a emiterem równe 5V. Ja zwykle odpowiedzcie na pytanie:
Jak wiadomo, złącze baza-emiter tranzystora Co tu nie gra?
krzemowego w kierunku wstecznym zachowuje Czy Waszym zdaniem koncepcja jest błędna
się jak dioda Zenera o napięciu około 6,2V. Czy w założeniu? A może idea jest prawidłowa, tyl-
w układzie z rysunku A po podaniu na punkt ko jakieś należałoby zmienić szczegóły? Co są-
C napięcia rzędu 12...15V nie popłynie prąd dzicie o tym niecodziennym rozwiązaniu?
w obwodzie: punkt C  rezystor 10k&! - złącze Krótkie odpowiedzi z dopiskiem NieGra65
baza-emiter T3 i dalej do bazy T1 albo przez nadsyłajcie w terminie 45 dni od ukazania się
tranzystor T2 do masy? tego numeru. Nagrodami będą kity AVT.
Kto nie jest pewny, niech sprawdzi to do-
świadczalnie. Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
36