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 73 tość rezystora polaryzującego R1 powinna być kolejny rezystor między plus zasilania a bram-
W EdW 3/2002 zamieszczony był schemat jak największa. Wartość 1M&! byłaby jak naj- kę T1. Natomiast szeregowy rezystor R4 jest
wykrywacza burzy  patrz rysunek A. Układ bardziej na miejscu. Byłaby... zupełnie niepotrzebny  patrz rysunek D.
ma dwa tory: akustyczny z mikrofonem SÅ‚uszne za- Tranzystory T2, T3
D
+
IB=0,05 A tworzą układ zastęp-
I
=0,05
A
(membraną piezo) oraz drugi z czujnikiem strzeżenia wzbu- B
B
LM
+
+215mV
+
+50mV 358
50k
deszczu. Generalna idea jest jak najbardziej dził typ wzmac- czy tyrystora, ale jak 100k
...1M
+50mV 50 A
50
A
sensowna, choć dyskusyjna jest skuteczność niacza operacyj- zauważyli niemal
165mV
wykrywania burzy. Oprócz uwag, co do sku- nego. Na pewno wszyscy, nie jest on
3,3k
T1
1k
teczności, nadesłaliście wiele krytycznych kostka TL082 nie 1M 1k zasilony od strony plu-
opinii i tak naprawdę nie tylko na czujniku może pracować 50 A sa - brakuje rezystora
50
A
deszczu nie zostawiliście suchej nitki. Rze- przy napięciu między bazą T4 a plu-
czywiście, na schemacie błędów jest wiele, wejściowym bliskim ujemnego napięcia zasi- sem zasilania. Pomię-
ale młodziutkiemu Autorowi można to wyba- lania. Należy zastosować kostkę TLC271 dzy wyjściem drugiej bramki a bazą T3 nale-
czyć (zresztą część usterek najwyraz
niej po- (można TLC272, ale po co) albo LM358. żałoby dodać rezystor; w przeciwnym wy-
jawiła się wskutek niedopatrzenia przy ryso- Prąd polaryzacji kostki LM358 (typ. padku wyjście bramki w stanie wysokim bę-
waniu schematu). Niemniej Autor schematu 0,045µA, max 0,5µA) wypÅ‚ywa z wejÅ›cia, co dzie pracować w stanie zwarcia przez zÅ‚Ä…cze
powinien bardzo starannie przeanalizować spowoduje niewielki spadek napięcia na R1. B-E tranzystora T3. Nawet gdy ten rezystor
podane dalej uwagi, a wtedy jego następne Przykład pokazany jest na rysunku B (gdzie (o wartości kilku kiloomów) zostanie doda-
schematy i układy będą mieć większą szansę założyłem, że napięcie niezrównoważenia ny, twierdzenie, że rezystor R5 jest zbędny, jest
na praktyczne wykorzystanie. jest równe zeru). Takie przesunięcie napięcia dyskusyjne  patrz rysunek E. Zastępczy  ty-
spoczynkowego nie tylko rystor z dwóch tranzystorów mających wiel-
A
nie przeszkadza, ale jest kie wzmocnienie chętnie włącza się już przy
Wy
R6 1k
C1 100n U2 nawet korzystne. Gorzej, włączaniu zasi-
U1B
+ 8
4093
TL082
5
E
gdyby wzmocnienie było lania i dlatego
+
6 7 RL1
R1 4
T4
C2
2,2 T2 większe  wtedy trzeba warto pozosta-
1...4,7k
220n
M
+V
dodać kondensator według wić R5, R6
R2
R2
R3 3,3k T1 T3
2
U1A C2
C2
1k
1k
220nF
D2 220nF
1
R6
rysunku C. Jak zauważy- o stosunkowo
R4 R5
R5
P1
1k
3 1k
1k
+ 1k D1
R7
Czujnik
TL082
liście, wzmocnienie U1B małych warto-
T2
+V
jest za małe i nie będzie ściach i C2 T3
4,7k
w stanie przełączyć o znacznej warto-
Najpierw ustalmy, jak miał działać orygi-  schmitta . Rzeczywiście, wzmocnienie może ści są potrzebne.
nalny układ. Zacznijmy od końca, od styków być za małe, bo wynosi tylko 4,3x (niecałe Nie jest prawdą,
UZAS=24V
F
przekaz
nika. Wykorzystane są styki bierne, 13dB), a sygnał mikrofonu będzie niewielki, jak stwierdziło kilka
500 12V
więc w spoczynku tranzystor T4 i przekaz
nik zwłaszcza w przypadku odległych grzmotów. osób, że dioda D1
24mA
powinny działać. Jednoczesne pojawienie się Wejścia drugie- nigdy nie zaświeci,
+2,2V
+1,5V
C +
stanów wysokich na wejściu pierwszej bram- go, niewykorzysta- bo do jej zadziałania
LM
+
358
ki NAND winno włączyć strukturę tyrystoro- nego wzmacniacza potrzeba około 2V,
1M
wą z tranzystorami T2, T3 i zablokować T4, operacyjnego warto a napięcie na bazie
by przekaz
nik puścił i włączył sygnalizator. gdzieś podłączyć. 10...100k tranzystora T4 bę-
1k
Do zadziałania potrzebne są stany wysokie W przypadku ukła- dzie wynosić około 0,6V. Podobnie ryzykow-
10
10
na wejściach pierwszej bramki. Jeden z sy- dów logicznych ne jest stanowcze stwierdzenie, iż R7 trzeba
gnałów to wzmocniony sygnał z membrany CMOS jest to wręcz usunąć. Owszem, przy braku jakiegokolwiek
piezo, drugi to sygnał z czujnika deszczu. Ta- obowiązkiem. W przypadku wzmacniaczy rezystora zamykającego obwód do plusa zasi-
ka koncepcja jest racjonalna. operacyjnych, zwłaszcza z tranzystorami bi- lania, dioda LED D1 nigdy nie zaświeci, ale
Przypatrzmy się teraz szczegółom. Mem- polarnymi na wejściu, nie jest to konieczne. gdyby taki rezystor był, dioda D1 może świe-
brana piezo P1 może pełnić rolę mikrofonu. Zresztą przy dołączeniu do masy albo plusa cić właśnie dzięki obecności rezystora R7.
Nie jest jednak prawdą, jak sądziło kilku ucze- zasilania mogą dać znać o sobie dziwne zja- Ponieważ na zastępczym tyrystorze, gdy
stników, że rezystor R1 jest zbędny. Zbędny wiska, zazwyczaj niegroz
ne. Niemniej, ogól- przewodzi, spadek napięcia wynosi około
jest tylko kondensator C1. Membrana piezo nie biorąc, przemyślane dołączanie niewyko- 0,6...0,7V, takie napięcie podane na bazę T4
jest w sumie odmianą kondensatora. Prąd sta- rzystanych wejść jest dobrym zwyczajem. zagwarantuje zwolnienie przekaz
nika. Jak
ły przez nią nie płynie, więc koniecznie trzeba Większość uczestników odnotowała brak pokazuje na przykładzie rysunek F, mamy tu
pozostawić rezystor R1 polaryzujący wejście rezystora między drenem T1 a plusem zasila- z
ródło prądowe, pozwalające zasilić układ
wzmacniacza operacyjnego, nawet jeśli prądy nia. Rezystor taki nie byłby potrzebny tylko napięciem znacznie większym od nominalne-
polaryzujące współpracującego wzmacniacza w przypadku bipolarnej bramki TTL, gdzie go napięcia przekaz
nika. Pomysł nie jest więc
operacyjnego są znikome, rzędu nanoampe- w stanie niskim prąd wypływa z wejścia. Tu błędny, choć przyznam, że częściej zastoso-
rów czy jeszcze mniej. Ponieważ membrana trzeba go koniecznie dodać. Jeśli pojawienie walibyśmy układ z rysunku G, ewentualnie
piezo pracująca w roli mikrofonu ma duży się kropel deszczu na czujniku ma dać na dre- dodając jedną zwykłą diodę w obwodzie emi-
opór wewnętrzny dla prądu zmiennego, war- nie tranzystora stan wysoki, trzeba też dodać tera tranzystora.
Elektronika dla Wszystkich
Lipiec 2002
35
Szkoła Konstruktorów
Kilka osób, w tym G +24V zadania Szkoły.
J
takie które nie do Tym razem reakcję
100n
końca uchwyciły za- urządzenia spowo-
358
100k 100k
4093
+ 1k
mysł Autora schema- duje odgłos wyła-
2,2
tu, chcą włączyć dowania (pioruna).
LED
M
RS
R
S
przekaz
nik między 100k Punkt X jest dołą-
plus zasilania, a za- 47k czony do prostego
10k
1k
10n
stępczy tyrystor we- wzmacniacza, skąd
RESET
47
47
dług rysunku H. sygnał jest poda-
H
Owszem, można to wany na głośnik.
zrobić, ale wtedy trze- Jak zwykle pytanie
ba wykorzystać styki Zadanie numer 77 brzmi:
czynne przekaz
nika, Jak wynika z analizy zadania 73, w przedsta-
Co tu nie gra?
a nie bierne styki. wionym układzie było rzeczywiście wiele
I na koniec kolej- błędów, a żaden z uczestników nie wychwy- Wyjaśnienia mogą i powinny być jak naj-
4,7k
na oczywista sprawa: cił ich wszystkich. Dlatego prezentuję krótsze, co znacznie ułatwi mi analizę nade-
dioda D2 została na- podobną łamigłówkę. Na rysunku K poka- słanych odpowiedzi. Kartki opatrzcie dopi-
rysowana odwrotnie. zany jest fragment rozwiązania tego samego skiem NieGra77 i nadeślijcie w terminie 45
Nadesłaliście roz- dni od ukazania się
K
maite propozycje poprawy, ale znaczna ich tego numeru EdW.
R1
część nadal zawierała niedoróbki. Jeden z lep- BAT Nagrodami będą
9V
C3
LM358
szych sposobów poprawy zaproponował Da- drobne kity AVT
+
T1
T1
wid Kozioł z Elbląga  jego propozycja poka- + R5 lub inne przydatne
C1 BC558
BC558
U1A 4093
zana jest na rysunku J. narody rzeczowe.
R2
U1B
X
Upominki otrzymują Koledzy, którzy znale-
R3
z
li najwięcej usterek: R4
PR1
R6
Jonatan Krzeszowski - Zielonka
C4
C2 C5 PR2
Marcin Miąskiewicz - Dębe
Marcin Dyoniziak - Brwinów. Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
Lipiec 2002
36
+