Szkoła Konstruktorów
Co tu nie gra?
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
S
z
k
o
Å‚
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
?
Rozwiązanie zadania 68 12V rezystancja wyjściowa bramki będzie Choć więc tranzystor może pełnić rolę in-
W EdW 10/2001 zamieszczony był fragment rzędu 100&! lub mniej. W stanie wysokim wertera, a układ połączeń D1, R2 nie jest sam
schematu układu, który według pomysło- wyjścia bramki A obciążenie tego wyjścia w sobie błędny, zaproponowane rozwiązanie
dawcy działa następująco: (...) pojawienie się opornością 100k&! zmieni napięcie wyjścio- nie zda egzaminu.
stanu wysokiego na wyjściu bramki A powo- we o kilka... kilkanaście miliwoltów. Przy tak Sporo osób stwierdziło, że dioda D1 powin-
duje zaświecenie diody LED1. Tranzystor małych prądach spadek napięcia na diodzie na być włączona odwrotnie. Niektórzy chcą
pełni rolę inwertera. Stan wysoki na wyjściu Schottky'ego wyniesie 0,3...0,4V. Oznacza to, tylko odwrócić diodę według rysunku C,
bramki A spowoduje więc zgaszenie diody że przy stanie wysokim na wyjściu bramki A co jest błędem, bo spowoduje przepływ du-
LED2 i wyłączenie generatora, zbudowane- napięcie baza-emiter tranzystora będzie żego prądu bazy, gdy na wyjściu bramki A
go na bramce B. (...) mniejsze niż 500mV, co zapewni zablokowa- pojawi się stan niski. Odwrotne włączenie
Tym razem otrzymałem wyjątkowo dużo nie tranzystora. Gdy na wyjściu bramki A po- diody wymagałoby włączenia w szereg z nią
odpowiedzi. Wytropiliście usterki, niemniej jawi się stan niski, dioda D1 zostanie spolary- rezystora według rysunku D. W takim przy-
pojawiło się sporo stwierdzeń ewidentnie zowana zaporowo, a tranzystor będzie otwar- padku pozostawienie obwodu LED1, R1 nie
błędnych. Nie jest to jednak problem. Druga ty dzięki prądowi bazy płynącemu przez R2. byłoby już wprawdzie groz
ne, ale nadal nie-
klasa Szkoły konstruktorów mająca postać Prąd ten przy wartościach podanych na rysun- zbyt eleganckie.
rubryki Co tu nie gra? przeznaczona jest nie ku B wyniesie więcej niż 0,1mA, co przy Jeśli diodę LED2 można dołączyć do plu-
tylko dla mniej doświadczonych elektroni- spodziewanym wzmocnieniu tranzystora po- sa zasilania, można wykorzystać układ z ry-
ków, a jej celem jest zwrócenie uwagi na po- wyżej 100, zapewni na kolektorze napięcie bli- sunku E. Jeśli jednak chodzi o dwie struktu-
wtarzające się błędy. Błądzić jest rzeczą skie 12V, czyli  czysty stan wysoki. ry diody dwukolorowej ze wspólną katodą,
ludzką (errare humanum est), więc nie jest warto poszukać innego rozwią-
żadnym powodem do wstydu znalezienie zania.
w tej rubryce swojego schematu, albo też Może dodać jedną diodę
nadesłanie nietrafnej odpowiedzi. Wszyscy (zwykłą lub LED-a) w obwód
się stale uczymy i stale popełniamy większe emitera tranzystora według ry-
i mniejsze błędy. Dlatego uczestnicy, którzy sunku F, jak proponuje Dawid
nie trafili w sedno, nie muszą się wstydzić, Kozioł z Elbląga? A może upro-
a raczej powinni starannie przeanalizować ścić układ według propozycji
poniższe rozważania. Piotra Pociechy ze Świebo-
Co ciekawe, ogólna idea bloku z rysunku A dzic, pokazanej na rysunku G?
nie jest z gruntu zła i w pewnych warunkach Inne, nieco mniej udane propo-
B
i przy określonych wartościach elementów zycje poprawy pokazane są na
układ mógłby pełnić opisane funkcje. Zakła- rysunku H.
damy przy tym, że bramki są zasilane napię- Gdy jednak dioda D1 nie jest diodą I jeszcze jedna sprawa. Kilka osób napisa-
ciem 12V, podobnie jak tranzystor. Nie zna- Schottky'ego, tylko zwykłą diodą, spadek ło, że koniecznie trzeba włączyć rezystor
czy to, że wszystko jest w porządku - układ napięcia na niej jest porównywalny z napię- między kolektor tranzystora a masę. Jeden
koniecznie trzeba zmienić. Zanim to zrobi- ciem baza-emiter otwartego tranzystora
my, przeanalizujmy szczegóły. (ok. 0,6V) i nie sposób przewidzieć, czy
przy stanie wysokim na wyj-
ściu bramki A uda się zatkać
tranzystor. O sukcesie lub po-
rażce zadecydują pojedyncze
miliwolty. Efekt może zale-
żeć od temperatury oraz typu
tranzystora i diody. To byłby
klasyczny przykład rozwiąza-
nia, gdzie działanie układu
C
jest niepewne i zależy od pa-
rametrów użytych egzempla-
A
rzy diody i tranzystora. Obe-
cność diody LED1 i rezystora
Dla niektórych uczestników zaskoczeniem R1 przecina wątpliwości. Aby dioda
może być informacja, że układ mógłby praco- LED1 świeciła w sensowny sposób, jej
wać, gdyby zamiast zwykłej diody zastoso- prąd musi być większy niż 1mA. Taki prąd
wać diodę Schottky'ego i gdyby odłączyć spowoduje spadek napięcia około 0,1V na
diodę LED1 według rysunku B. Jak wiado- wewnętrznej rezystancji wyjściowej bram-
mo, napięcie na nieobciążonym wyjściu ki. Przy stanie wysokim na wyjściu bram-
CMOS jest dokładnie równe zeru lub napię- ki A tranzystor na pewno nie zostanie za-
D
ciu zasilania. Przy napięciu zasilania równym tkany.
Elektronika dla Wszystkich
Luty 2002
39
Szkoła Konstruktorów
z Kolegów stwierdził: ponieważ przez dio- Zadanie 72
dę LED2 nie płynie żaden prąd, jej rezy- Na rysunku J pokazany jest fragment rozwią-
stancja przy zatkaniu tranzystora będzie zania samochodowego regulatora głośności.
rzędu setek megaomów. Przez to zjawisko Układ scalony CMOS oznaczony U3 daje stan
o napięciu na wejściu bramki B będą decy- wysoki tylko na jednym z wyjść Q0...Q9
dować upływności płytki drukowanej. i otwiera tylko jeden z tranzystorów. Autor
Aż tak z
le nie będzie - brak rezystora propozycji zastosował drabinkę dobranych re-
nie jest ewidentnym błędem, a co najwy- zystorów o wartościach 10M&!...330&!, by re-
żej niedoróbką. Dodanie rezystora ściąga- gulować głośność w sposób logarytmiczny.
jÄ…cego do masy jest dobrÄ… i zalecanÄ…
praktyką, niemniej i bez tego układ powi-
nien pracować. Po zatkaniu tranzystora
E
na jego kolektorze napięcie spadnie do
wartości co najwyżej 1,6...1,8V, co po-
winno być potraktowane przez tę bramkę
z wejściem Schmitta jako stan niski. Te
1,6...1,8V to napięcie progowe zielonej
diody LED, czyli napięcie przewodzenia
przy znikomych prÄ…dach poniżej 1µA.
Napięcia tego nie można dokładnie zmie-
rzyć woltomierzem - przybliżoną wartość
F
obliczymy odejmując od wartości napię-
cia zasilania napięcie wskazywane przez
woltomierz cyfrowy o rezystancji 10M&!, J
włączony między plus zasilania a kolek-
tor tranzystora (włączenie woltomierza Jak zwykle pytanie brzmi:
między kolektor a masę da zawsze napię-
Co tu nie gra?
cie równe zeru).
Gratuluję wszystkim uczestnikom, Wyjaśnienia nie muszą być obszerne - cał-
którzy zwrócili uwagę na wymienione kowicie wystarczą dwa lub trzy zdania. Od-
kwestie. Nagrody otrzymują: Rafał powiedzi opatrzcie dopiskiem NieGra72
Węgierkiewicz z Czarnej, Dawid Ko- i nadeślijcie w terminie 45 dni od ukazania
zioł z Elbląga i Piotr Pociecha ze się tego numeru EdW. Nagrodami będą drob-
G
Åšwiebodzic. ne kity AVT.
H
Elektronika dla Wszystkich
Luty 2002
40