Szkoła Konstruktorów
Co tu nie gra?
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
Rezystancja wejściowa bez diod wyniosłaby wie- upływu takiego obwodu powinien być jak najniż-
RozwiÄ…zanie zadania nr 45
le gigaomów. Będzie mniejsza (setki megao- szy. Dlatego zamiast zwykłych diod krzemowych
W EdW 11/99 zamieszczony był fragment sche-
mów), wyznaczona przez prąd upływu diod można zastosować zielone lub żółte LED-y,
matu elektronicznego galwanometru (zadanie
1N4148, który może wynosić kilka nanoamperów uprzednio starannie zabezpieczywszy je przed
33), pokazany on jest na rysunku A. Zdecydowa-
i upływność płytki drukowanej. dostępem światła.
na większość uczestników konkursu, zarówno
A tak naprawdę, to układ z rysunku B zawiera je-
młodych jak i starszych, prawidłowo oceniła
szcze jeden słaby punkt. Ale to już trochę wyższa
układ. Muszę jednak przyznać, że wśród nadesła-
szkoła jazdy. Młody kandydat na konstruktora
nych odpowiedzi było kilka błędnych. Niektórzy
o tym nie pomyślał i zastosował typowy książko-
przypuszczali, że drugi zacisk wejściowy musi
wy układ ochronny z diodami włączonymi miedzy
być połączony z minusem zasilania. Ktoś błędnie
jedno z wejść a obie szyny zasilające. Układ taki
sądził, że kondensator wejściowy musi być  elek-
jest jak najbardziej na miejscu, gdy drugie wejście
trolitem o pojemnoÅ›ci 220...470µF. KtoÅ› inny
to jedna z szyn zasilających. A w tym układzie dru-
w zasadzie słusznie proponował dołączenie kon-
gie wejście pomiarowe to punkt o znacznej rezy-
densatora nie do minusa zasilania, tylko do punk-
stancji wewnętrznej (5k&!) dołączone ponadto do
tu połączenia rezystorów o wartościach 100k&!,
wejścia  plusowego wzmacniacza operacyjnego
100&!. Jeden kolega przypuszczał, że niepotrzeb-
przez rezystor 100&!. Co prawda przy podanych na
ny jest rezystor 100&!.
rysunku wartościach elementów w obwodzie wej-
ściowym nawet po podłączeniu do sieci 220V po-
płynie niewielki prąd, o szczytowej wartości rzędu
Rys. C
3mA, co prawdopodobnie nie grozi uszkodzeniem
układu scalonego. Tak! Układu scalonego! Prze-
cież prąd, jak to prąd, musi się zamknąć w jakimś Tyle o zadaniu 45. Nagrodę specjalną otrzymuje
obwodzie. W jednej połówce  sieci popłynie od Grzegorz Talarek z Międzyrzecza. Trzy  stan-
 górnego zacisku wejściowego przez rezystor dardowe nagrody za prawidłowe rozwiązanie te-
100k,  górną diodę, dodatnią szynę zasilania, ba- go zadania wylosowali: Piotr Oracz z Jastrzębia
teriÄ™, ujemnÄ… szynÄ™ zasilania... Zdroju, A
ukasz Podgórnik z Dąbrowy Tarnow-
A dalej? skiej i Tomasz Kawalec z Krakowa (któremu
No właśnie! przy okazji dziękuję za sprostowanie pomyłki tłu-
Dalej popłynie do drugiego zacisku wejściowego macza w artykule Elektora).
przez  dolny rezystor 10k&! i wywoła na nim
Rys. A
znaczny spadek napięcia, obniżając przy okazji
napięcie na wejściu nieodwracającym wzmacnia- Zadanie nr 49
Oczywiście głównym błędem na schemacie jest
Na rysunku D pokazano schemat układu nade-
cza operacyjnego. Jeśliby się okazało, że napięcie
sposób włączenia  dolnej diody. Powinna ona
słanego jako rozwiązanie głównego zadania nr
na  dolnym rezystorze 10k&!,  chce być niższe
być włączona odwrotnie. Ma to być dioda zabez-
45. Według załączonego opisu po wyschnięciu
niż potencjał dolnej szyny zasilania, wtedy prąd
pieczająca. W układzie jak na rysunku A dioda ta
ziemi rośnie jej rezystancja, T1 przechodzi
może  poszukać sobie innej drogi, gdzieś przez
wymusza na wejściu  ujemnym wzmacniacza
w stan zablokowania, a T2 otwiera siÄ™. Aby sy-
wnętrze wzmacniacza operacyjnego i wypłynąć
operacyjnego napięcie około 0,6V powyżej ujem-
przez wejście nieodwracające i dalej przez rezy- gnalizator dręczył nas co pewien czas, układ po-
nego napięcia zasilającego, a powinno tam być
siada generator taktujÄ…cy zbudowany na T3, T4.
stor 100&! do drugiego zacisku wejściowego. Tu
napięcie bliskie połowie napięcia zasilania.
By brzęczyk piezo działał okresowo, w szereg
w zasadzie należałoby przeanalizować budowę
Przyznaję się bez bicia, że to ja zmieniłem kieru-
z nim włączona jest migająca LED. Dzięki foto-
wewnętrzną wzmacniacza operacyjnego...
nek włączenia tej diody. Pomysłodawca tego
rezystorowi układ zadziała tylko wtedy, gdy bę-
Podobną analizę należałoby przeprowadzić przy
układu narysował obie diody w kierunku  do
dzie widno.
odwrotnej biegunowości napięcia na zaciskach.
góry , jak na rysunku B. Nie znaczy to, że układ
Pytanie konkursowe jest tym razem dość ogólne
W zależności od budowy wejść wzmacniacza
z rysunku B jest prawidłowy. Celowo przytoczy-
operacyjnego sytuacja może być różna. W przy- i brzmi:
łem fragment oryginalnego opisu i podałem typ
padku LF357 na wejściu  siedzą tranzystory
układu i prądy polaryzujące, rzędu pikoamperów.
Co tu nie gra?
J-FET. W każdym razie przy podaniu na zaciski
wejściowe napięcia sieci 220V szczytowa war-
tość napięcia, jaka bez wzmacniacza operacyjne- Podpowiem tylko, że na pewno układ zawiera
więcej niż jedną usterkę.
go pojawiłaby się na rezystorze 10k&!, to prawie
Termin nadsyłania odpowiedzi upływa 45 dni od
30V, czyli więcej, niż napięcie zasilające układ
ukazania się tego numeru EdW. Ze względu na
galwanometru (9V). Niewątpliwie prąd będzie
sobie  szukał drogi przez wejście nieodwracają- dużą ilość przesyłek do Szkoły, rozróżnijcie dru-
gie zadanie od głównego, a więc na kartkach i ko-
ce wzmacniacza operacyjnego. Czy nie uszkodzi
pertach piszcie proszÄ™ Nie gra 49. UÅ‚atwi to mi
delikatnych obwodów wejściowych? A może, co
znacznie segregację  szkolnych prac. Z góry
się często zdarza, nie uszkodzi, tylko radykalnie
dziękuję!
pogorszy parametry kostki? Wypada mieć
nadzieję, że nie. Można to zresztą sprawdzić...
Ale czy nie lepiej zastosować inny,
skuteczniejszy układ zabezpieczają-
Rys. B
cy, a przy okazji sensowniej umieścić
kondensator filtrujÄ…cy?
Autorowi wydawało się, że układ będzie miał re-
Układ taki pokazany jest na rysunku
zystancję wejściową równą 100k&!, bo rezystor
C. Przy napięciach o wartości poje-
włączony jest w obwód wejścia odwracającego
dynczych miliwoltów zwykłe diody
wzmacniacza operacyjnego. Oczywiście pogląd
krzemowe nie będą przewodzić.
taki jest błędny - rezystancja wejściowa dla prądu
Ewentualny prąd upływu będzie rzę-
stałego jest znacznie większa. I właśnie taką peł-
du nanoamperów lub nawet mniej.
nÄ… odpowiedz
dał po analizie układu Grzegorz
Ponieważ jednak chodzi o układ za-
Talarek z Międzyrzecza, który otrzyma nagrodę
bezpieczajÄ…cy do galwanometru, prÄ…d
specjalnÄ…. GratulujÄ™!
Rys. D
Elektronika dla Wszystkich
35