Programy komputerowe
11/99 31
tu może wyglądać różnie w zależnoS
ci od
ustawienia poprzedniego parametru.
Protel Design Explorer 99 cz. 3
Niezmienny jest natomiast wygląd pól
między dwoma elementami tworzącymi
przeznaczonych do ustalenia maksymal-
Ustawienia parametrów
mozaikÄ™ S
cieżek.
nej i minimalnej szerokoS
ci S
cieżki.(Mini-
specjalnych
Routing Corners  Sposób wykonywania
mum Width, Maximum Width).
Opisane dotychczas możliwoS
ci pro- załamań S
cieżki. Może to być 45°, 90°
Okienka dialogowe służące do usta-
gramu były zupełnie standardowe, i spo- lub łuk.
wiania pozostałych parametrów różnią się
tykane w większoS
ci bardziej zaawanso- Routing Layers  Definicja, które war- oczywiS
cie między sobą, lecz filozofia ich
wanych aplikacji. Wywołując opcję Me- stwy będą wykorzystywane do tworzenia
obsługi jest identyczna.
nu/Design/Rules... możemy przekonać mozaiki S
cieżek.
siÄ™ o prawdziwym obliczu Protela. Przed- Routing Priority  Priorytety kolejnoS
ci
Autorozmieszczanie elementów
stawione na rysunku 1 okienko to dopie- prowadzenia połączeń w procesie auto-
ro lista wszystkich możliwych do edycji matycznego projektowania płytki.
Po odczycie listy połączeń wszystkie
ustawień. Aby jedynie przybliżyć ich za- Routing Topology  Topologia połączeń.
elementy umieszczane sÄ…  jeden na dru-
stosowania należałoby poS
więcić temu Najlepszym opisem będzie samodzielne
gim na płytce drukowanej. RozmieS
cić je
całkiem osobny artykuł. Z koniecznoS
ci przeglądnięcie wszystkich rysunków za- możemy ręcznie, lub automatycznie. Po-
ograniczę się więc jedynie do zakładki wartych w okienku edycyjnym.
nieważ często mamy specjalne życzenia,
Routing, gdzie możemy znalex
ć parame- Routing Via Style  Parametry przelotki
co do położenia niektórych podzespołów
try bezpoS
rednio związane ze sposobem dla płytek wielowarstwowych.
zwykle Å‚Ä…czymy te dwie metody razem.
tworzenia mozaiki S
cieżek. Width Constraint  SzerokoS
ć S
cieżki.
Pierwszym krokiem jest zdefiniowanie
Okienko podzielone jest na pięć zasa- Każde z powyższych ustawień może
rozmiarów płytki. Wybierając warstwę
dniczych częS
ci. Na samej górze znajdują zostać przyporządkowane dla całej płytki
Keep Out Layer rysujemy kształt płytki
się zakładki, które dzielą definiowane pa- (Board), grupy elementów lub pojedyn- drukowanej. Narzędzie do autorozmie-
rametry w odpowiednie grupy tematycz- czej S
cieżki, przelotki itd. Widoczne jest to
szczania elementów wywołujemy  Me-
ne. Wlewym górnym rogu widoczna jest na rysunku 8 w tabeli ustawień. Dla S
cie- nu/Tools/Auto Place...
lista wszystkich parametrów przydzielo- żek tworzących układ zasilania (VCC,
Są dostępne dwa sposoby wykonania
nych do danej zakładki. Obok niej znaj- GND) przewidziano szerokoS
ć 1mm, na- tej czynnoS
ci. Cluster Placer, który powi-
duje się krótki opis zastosowania aktual- tomiast dla wszystkich pozostałych (Bo- nien być wykorzystywany, jeS
li elemen-
nie wybranego parametru. WS
rodkowej ard) 0,5 mm.
tów jest mniej niż 100, oraz Statistical
częS
ci okienka wyS
wietlana jest tabela Sposób definiowania ustawień opi- Placer dla większej iloS
ci elementów. Po
ustawień, natomiast na samym dole szę na przykładzie szerokoS
ci S
cieżek
pierwszym uruchomieniu autorozmie-
umieszczone są klawisze służące do wyko- (Width Constraint). Odpowiednie okien- szczania zwykle samodzielnie umieszcza-
nywania następujących czynnoS
ci: ko przedstawia rysunek 2. Pole dialogo- my niektóre elementy w odpowiednich
Add...  dodawanie nowych ustawień; we Filter Kind służy do wyboru typu ele- miejscach, ustawiamy dla nich znacznik
Properties  edycja aktualnie podS
wie- mentu lub grupy elementów dla których
Locked, a następnie ponownie używamy
tlonego ustawienia; chcemy zdefiniować szerokoS
ć S
cieżki.
rozmieszczania automatycznego.
Delete  kasowanie ustawień; Może to być np. cała płytka (Whole Bo-
Przedstawię teraz zastosowanie poszcze- ard), jedno połączenie (Net), jedna stro-
Ręczne prowadzenie połączeń
gólnych parametrów. na płytki (Layer) czy też pewien obszar
Clearence Constraint  Minimalna odle- płytki ograniczony współrzędnymi (Re- Do ręcznego prowadzenia połączeń
głoS
ć jaka powinna być zachowana po- gion). Pole wyboru konkretnego elemen- niezbędne będą narzędzia opisane
w punkcie Elementy mozaiki S
cieżek. Od-
Rys. 1 Okienko edycji parametrów specjalnych Rys. 2 Ustawienia szerokoS
ci S
cieżek
32
Protel Design Explorer 99 cz.3
11/99
powiednie narzędzie możemy wybrać konfigurację (Menu/Auto Route/Se-
z menu Menu/Place lub z osobnego tup...). Autorouter w celu zaprojektowa-
okienka narzędzi  Placement Tools. nia płytki wykonuje kilka przebiegów,
Przed zaprojektowaniem układu S
cieżek z których każdy wyszukuje specyficzne
odpowiednie końcówki elementów połą- dla niego połączenia i prowadzi S
cieżki
czone są ze sobą krótkimi odcinkami linii drukowane. Dla lepszego efektu wszystkie
prostej, a całoS
ć przypomina swego ro- te przebiegi powinny być wykonywane.
dzaju pajęczynę. Aby rozpocząć ręczne Automatyczne prowadzenie połączeń
prowadzenie S
cieżki należy w pierwszej możemy wykonać dla całej płytki (All),
kolejnoS
ci wybrać odpowiednią warstwę lub tylko dla jednego połączenia (Net),
(rys. 2 lub skróty klawiszowe). Wybiera- podzespołu (Component), czy też częS
ci
jąc narzędzie Menu/Place/Track umie- płytki (Area). Podczas projektowania
szczamy kursor na polu lutowniczym, płytki w pasku statusowym wyS
wietlane
Rys. 4 Zaprojektowana płytka
przyciskajÄ…c lewy klawisz myszki zaczyna- sÄ… statystyki procesu. Podawana jest iloS
ć
my prowadzić nową S
cieżkę. Aby zmienić poprowadzonych połączeń (Routed), Możemy teraz zacząć projektowanie
kierunek przebiegu S
cieżki ponownie kli- iloS
ć pozostałych do realizacji połączeń mozaiki S
cieżek, lecz zanim do tego przy-
kamy lewym przyciskiem i prowadzimy (To Go), oraz iloS
ć połączeń powodują- stąpimy powinniS
my ustawić parametry
połączenie dalej, aż do punktu końcowe- cych konflikty (Contentions). JeS
li płytka projektu w taki sposób aby odpowiadały
go. Proces ten przedstawiony został na została w całoS
ci poprawnie zaprojekto- one naszym oczekiwaniom. Do zaprojek-
rysunku 3. wana na końcu procesu wartoS
ć parame- towania płytki widocznej na rysunku 4
Szybsze wykonywanie tej czynnoS
ci tru Contentions powinna być równa ze- skorzystano w większoS
ci ze standardo-
zapewnią nam skróty klawiszowe. ru. Wprzeciwnym razie błędy będą sy- wych ustawień. Zmodyfikowano nato-
BACKSPACE  usunięcie ostatniego zagię- gnalizowane przy pomocy podS
wietlenia miast następujące parametry:
cia S
cieżki; (kolor zielony) odpowiednich S
cieżek.  szerokoS
ć S
cieżek (Track Width) 
*  zmiana warstwy (automatycznie do- 19,6 mil (wymiary w calach);
dana zostanie przelotka  Via);  szerokoS
ć S
cieżek obwodu zasilania 
Przykład
SPACE  zmiana kierunku zaginania S
cieżki; 39,3 mil;
SHIFT+SPACE  zmiana kształtu zagięć; Opisane funkcje programu stanowią  rozdzielczoS
ć położenia elementów
END  odS
wieżenie ekranu zaledwie drobną częS
ć wszystkich możli- (Snap Grid)  10 mil.
W okienku dialogowym Menu/De- woS
ci, lecz są w zupełnoS
ci wystarczajÄ…ce KolejnÄ… czynnoS
ciÄ… jest automatycz-
sign/Rules... ustawiony jest parametr do wykonania płytki drukowanej dla ne, lub ręczne zaprojektowanie mozaiki
Clearence definiujący minimalną odle- układu stworzonego w module Schema- S
cieżek. Po wykonaniu tej czynnoS
ci płyt-
głoS
ć pomiędzy S
cieżkami. JeS
li prowa- tic. W pierwszej kolejnoS
ci powinniS
my ka jest już gotowa. Ostatnim zabiegiem
dzÄ…c nowÄ… S
cieżkę spowodujemy, że odle- w schemacie ideowym ustawić parametr kosmetycznym było dodanie warstwy Po-
głoS
ć ta będzie zbyt mała, to obie S
cieżki Footprint każdego elementu. Będą to lygon i podłączenie jej do masy. Na ry-
(ewentualnie inne elementy) zostaną odpowiednio : sunku stanowi ona całoS
ć druku okalającą
podS
wietlone w kolorze zielonym. TO-126  tranzystor; S
cieżki. Rozwiązanie takie jest często sto-
RAD-0.2  kondensatory; sowane w technice w.cz. Możliwe jest te-
AXIAL0.6  rezystory; raz przeprowadzanie różnego rodzaju te-
Automatyczne prowadzenie
SIP2  złącza. stów sygnałowych, analiz czy też sporzą-
połączeń
Następnie musimy wygenerować listę dzanie raportów. Ta częS
ć pracy to już
Narzędzia do automatycznego pro- połączeń. Powstanie plik z rozszerzeniem jednak zupełnie inny temat, który pozo-
jektowania płytki (Menu/Auto Route/ ) .net. Tworzymy nowy dokument typu stawiam do samodzielnego opanowania
korzystają z ogólnych ustawień dla pro- PCB. Będąc już w module PCB musimy czytelnikowi.
jektu, lecz posiadają także swoją własną wybrać odpowiednie biblioteki elemen- Dostarczone z programem biblioteki
tów. Będą to Miscellaneous.lib oraz PCB elementów zawierają wiele popularnych
Footprints.lib. JeS
li nie zrobilibyS
my te- układów. Jednak w przypadku pewnych
go, to podczas odczytu listy połączeń wy- niestandardowych elementów takich jak
stąpiłyby błędy. Natomiast teraz może- np. przekax
niki, przełączniki czy układy
my wykonać tą czynnoS
ć bezproblemo- scalone będące nowoS
ciÄ… na rynku, nale-
wo. JeS
li wszystkie elementy umieszczo- ży stworzyć własną bibliotekę. Jak wiado-
ne są już w okienku edycyjnym powinni- mo do pełnego opisu elementu niezbęd-
S
my wstępnie narysować kształt płytki ne są dwie niezależne biblioteki. Jedna
drukowanej (Keep Out Layer). Ponieważ z nich zawiera graficzne przedstawienie
wszystkie elementy umieszczone są teraz podzespołu na schemacie ideowym
 jeden na drugim , możemy uruchomić (Sch), natomiast druga jego obraz fizycz-
automatyczne rozmieszczanie elemen- ny (footprint) umieszczony w bibliotece
tów, lub poukładać wszystkie podzespoły typu PCB. Moduły przeznaczone do two-
ręcznie. rzenia takich bibliotek są bardzo proste
Rys. 3 Prowadzenie S
cieżek
Protel Design Explorer 99 cz.3
11/99 33
w obsłudze a jednoczeS
nie bardzo uży- z postaci Normal, która musi zostać zde- 74LS00, 74HCT00 itd. Do przyporządko-
teczne, o czym niejednokrotnie miałem finiowana obowiązkowo .Pozostałe dwie wania kolejnej nazwy danemu symbolo-
okazję się przekonać. Biblioteki podobnie reprezentacje elementu są opcjonalne. wi służy przycisk Add, natomiast do usu-
jak inne dokumenty nie stanowią osob- Do zarządzania biblioteką służy widoczne nięcia przycisk Del. Należy zwrócić uwa-
nych plików, lecz przechowywane są na rysunku 5 okienko edycji biblioteki. gę, iż skasowanie ostatniego elementu
w zbiorach z rozszerzeniem .ddb. Możli- W jego górnej częS
ci znajduje się pole z danej grupy spowoduje także skasowa-
we jest zatem zapisanie wielu bibliotek opisane jako Mask, które znamy już nie stworzonej reprezentacji graficznej.
w jednym pliku . z modułu Schematic. Jakiekolwiek zmiany w wyglądzie ele-
Poniżej widzimy listę wszystkich ele- mentu, czy jego opisie będą odnosiły się
mentów w bibliotece oraz przyciski służą- do całej grupy elementów.
Biblioteka Sch
ce do jej przeglÄ…dania ( << ,  >> , JeS
li podczas edycji schematu, w bi-
Po stworzeniu nowego zbioru .ddb,  < ,  < ). Klawisz Find pozwala na wy- bliotece elementów zmieniliS
my dane
wybieramy opcję Menu/File/New.. a na- wołanie znanej już funkcji odszukiwania dotyczące użytego elementu, możemy za-
stępnie ikonę Schematic Library Docu- interesującego nas elementu według za- ktualizować schemat przy użyciu klawisza
ment. Automatycznie uruchomiony zosta- danego klucza. Przycisk Place pozwala Update Schematics.
nie moduł odpowiedzialny za tworzenie natomiast na umieszczenie bieżącego ele- Poniżej znajduje się okienko ze spi-
bibliotek, którego okienko widoczne jest mentu w aktywnym okienku edycji sche- sem wszystkich końcówek układu, oraz
na rysunku 5. matu (jeS
li takowe istnieje). ich nazwami. Lista ta może być wyS
wie-
Organizacja ekranu jest analogiczna, Kolejnym elementem jest pole dialo- tlana w postaci posortowanej (Sort by
jak w pozostałych modułach. Po prawej gowe Part, dzięki któremu możemy poru- Name), lub w kolejnoS
ci umieszczania
stronie znajduje się okienko elementu, po szać się pomiędzy różnymi częS
ciami tego końcówek w przypadku, gdy opcja ta nie
lewej ikony oraz okna służące do edycji samego elementu. Przykładowo układ została zaznaczona.
biblioteki. Dodatkowym obiektem, jest 7400 składa się z czterech bramek Każdy element może posiadać pew-
okno narzędzi widoczne na rysunku 6. NAND, z których każda posiada różne nu- ne ukryte końcówki (Hidden Pins), czyli
Każda biblioteka składa się ze zbioru mery końcówek. takie, które normalnie nie będą widoczne
graficznych reprezentacji elementów na Następnym elementem okna edycji na ekranie. Zwykle odnosi się to do ukła-
schemacie ideowym. Każdy element mo- biblioteki jest okienko grupy (Group). Je- dów cyfrowych, w których końcówki zasi-
że być złożony z jednej (np. rezystor), lub go obecnoS
ć wynika z faktu, że wiele róż- lające oznaczane są jako VCC oraz GND.
wielu częS
ci (np. reprezentacja pojedyn- nych elementów (np. różne wzmacniacze DomyS
lnie na schemacie stanowiÄ… osob-
czych bramek układu 7400). Sposób jego operacyjne) może posiadać tą samą re- ną warstwę połączeń i nie są wyS
wietla-
reprezentacji zależy od projektanta bi- prezentację graficzną oraz opis (Descrip- ne. Rozwiązanie takie polepsza czytelnoS
ć
blioteki. tion). Aby uniknąć koniecznoS
ci ponow- schematu. Jego zastosowanie oczywiS
cie
Każda częS
ć (Part) elementu może nego tworzenia elementu, do jednego nie jest ograniczone jedynie do układów
posiadać jednoczeS
nie trzy różne repre- symbolu (reprezentacji graficznej) przy- cyfrowych i może być użyte wszędzie
zentacje graficzne: Normal, De-Morgan porządkowuje się wiele nazw elementów. tam, gdzie projektant biblioteki elemen-
oraz IEEE. Zwykle korzystamy jedynie Przykładem mogą być np. układy 7400, tów uzna to za stosowne.
Ostatnim obiektem okienka edycji
biblioteki jest pole wyboru trybu wyS
wie-
tlania elementu. Wniniejszym opisie zaj-
miemy siÄ™ jedynie trybem Normal.
W celu stworzenia graficznej repre-
zentacji elementu możemy użyć menu 
Menu/Place, lub okienka narzędzi wi-
docznego na rysunku 6. Posiada ono
większoS
ć opcji znanych z okna Drawing
Tools modułu Schematic oraz kilka do-
datkowych. SÄ… to:
Create Component (symbol układu sca-
lonego)  nowy element;
Add Component Part (symbol bramki
AND)  nowa częS
ć tego samego elementu;
Place Pin (symbol końcówki układu) 
dodanie nowej końcówki.
Do poprawnego zdefiniowania ele-
mentu niezbędne są jedynie końcówki
(Pins) z odpowiednimi numerami i ewen-
tualnie nazwami. Pozostałe linie, elipsy
itd. nie są niezbędne, tworzą jedynie
symbol elementu. Wcelu zarzÄ…dzania bi-
Rys. 5 Okno edycji elementów biblioteki Sch
34
Protel Design Explorer 99 cz.3
11/99
Default Designator  domyS
lne oznacze- cje nie wnoszÄ… wielu istotnych nowoS
ci,
nie elementu. Zwykle sÄ… to wartoS
ci lub ich zastosowanie jest ogólnie znane.
R?,C?.U? itd.;
Footprint  symbol fizycznej reprezenta-
Biblioteka PCB
cji elementu (patrz opis biblioteki PCB);
Description  słowny opis elementu. Do- Naturalnym uzupełnieniem bibliote-
Rys. 6 Okno narzędzi biblioteki Sch
wolny ciąg max. 255 znaków. ki typu Sch jest biblioteka PCB (rys. 7).
blioteką niezbędne jest menu Menu/To- Ostatnim i jednoczeS
nie bardzo waż- Zawiera ona zbiór elementów typu Foot-
ols. Realizuje ono częS
ć funkcji znanych nym obiektem jest okienko edycji para- print, czyli graficzną reprezentację rze-
z okienka edycji biblioteki oraz kilka do- metrów końcówek (Pins). Możemy je wy- czywistych wymiarów elementów (zasto-
datkowych. wołać klikając podwójnie na symbolu da- sowanych obudów). Ponieważ wiele róż-
New Component  dodanie nowego ele- nej końcówki. Jego najważniejsze pola, to: nych elementów posiada takie same obu-
mentu do biblioteki. Name  nazwa końcówki. Końcówki dowy, elementów tej biblioteki nie nazy-
Remove Component  kasowanie ele- o nazwach VCC,GND będą na schemacie wa się 7400, ICL232 itp., lecz stosuje się
mentu. automatycznie ze sobą łączone, chyba, że nazwy odpowiednich obudów (DIP14,
Rename Component  zmiana nazwy projektant wykona inne połączenia; SIP12 itd.). Każdemu elementowi biblio-
elementu. Number  numer końcówki; teki Sch mogą zostać przyporządkowane
Remove Component Name  kasowanie Dot Symbol - dodaje symbol negacji do maksymalnie cztery różne nazwy obudów
nazwy elementu (analogicznie jak Del końcówki (tak jak w bramce NAND); (Footprint). Rozwiązanie takie jest ko-
w oknie edycji biblioteki). Clk Symbol  dodaje symbol wejS
cia tak- nieczne, ponieważ dany element może
Add Component Name  dodawanie na- tującego (tak jak w przerzutnikach); być produkowany w różnych obudowach,
zwy elementu (analogicznie jak Add Electrical Type  typ końcówki układu. standardowej, do montażu SMD itp.
w oknie edycji biblioteki) Pole to używane jest tylko podczas auto- Ekran zorganizowany jest podobnie
Copy Component/ Move Component  matycznego sprawdzania .poprawnoS
ci jak w module Sch Library. Woknie edy-
przemieszczanie elementów pomiędzy schematu w module Schematic (Electri- cji biblioteki brak jest okienka grupy, po-
różnymi bibliotekami. cal Rule Check); nieważ nie stosuje się takiej organizacji
New Part/Remove Part  dodawa- Hidden  znacznik, czy końcówka będzie danych. Zawiera ono typowe przyciski
nie/usuwanie nowej częS
ci tego samego wyS
wietlana (patrz opis); znane z poprzedniego modułu, dlatego
układu. Show Name/Number  znacznik, czy bę- też nie będę ich opisywał.
Pozostałe opcje tego menu są odzwiercie- dzie wyS
wietlana nazwa/numer końcówki; Pewną nowoS
ciÄ… jest natomiast przy-
dleniem odpowiednich klawiszy okienka Pin Length  długoS
ć końcówki (domyS
l- cisk Jump , służący do przemieszczenia
edycji biblioteki (rys. 5). nie 30). widoku w okienku elementu, do pola lu-
Wywołując opcję Menu/Tools/De- Przedstawiłem wszystkie niezbędne towniczego (Pad) wybranego z listy znaj-
scription... wywołamy okienko edycji informacje potrzebne do samodzielnego dującej się nad przyciskiem. Przycisk Edit
pewnych charakterystycznych dla dane- stworzenia biblioteki elementów. Menu Pad pozwala na wywołanie okienka edy-
go elementu informacji. Są to między programu jest oczywiS
cie nieco bardziej cji parametrów pola lutowniczego (wy-
innymi: rozbudowane, lecz jego dodatkowe funk- branego z listy). Wdole okienka znajduje
siÄ™ rozwijalne menu pozwalajÄ…ce na wy-
bór aktywnej warstwy płytki drukowanej
(opis warstw zamieszczony został w częS
ci
dotyczącej modułu PCB).
Rozkazy dotyczÄ…ce dodawania, usu-
wania, przeglądania elementów bibliote-
ki (Component Footprints) znajdujÄ… siÄ™
w menu Menu/Tools. Natomiast narzÄ™-
dzia tworzenia obiektów ekranowych
w menu Menu/Place. Wszystkie te funk-
cje spełniają analogiczne funkcje, jak
w module Sch Library.
JeS
li nowy Footprint tworzymy ręcz-
nie, pomocnym okaże się okienko wi-
doczne na rysunku 8, zawierajÄ…ce nie-
zbędne narzędzia, czyli:
Rys. 7 Okno edycji elementów biblioteki PCB Rys. 8 Okno narzędzi biblioteki PCB
Pomysły układowe
11/99 35
Place Track  S
cieżka; Niektóre typowe elementy, takie jak
Place Arc  okrÄ…g; obudowy typu DIP, rezystory, kondensa-
Place Fill  prostokąt. tory mogą zostać stworzone automatycz-
Tworzenie nowego elementu biblio- nie przy użyciu kreatora, który wywołu-
teki polega na: jemy Menu/Tools/New Component.
1. Umieszczeniu pól lutowniczych (tak Przy pomocy kolejnych okienek kreator
aby ich rozmieszczenie odpowiadało przeprowadzi nas przez cały ten proces.
rzeczywistemu elementowi) oraz usta- Jedno z okien kreatora widoczne jest na
wienie ich wymiarów. rysunku 9.
2. Narysowaniu obrysu elementu, ogra- Przed przystÄ…pieniem do tworzenia
niczającego jego rzeczywiste wymiary. własnych bibliotek pomocne może oka-
Wykonujemy to narzędziem Place zać się przeanalizowanie takowych zbio-
Rys. 9 Automatyczne tworzenie elementów
Track, warstwa TOver Layer. rów dostarczonych razem z programem.
Place Pad  pole lutownicze; 3. Odpowiednio numerujemy pola lu-
Place Via  przelotka; townicze.
ą Jarosław Piotrowiak
++
Pomysły układowe
przetworniki piezoelektryczne
~1k
22k 22k
BC547B BC547B
Wostatnich latach dużą popularnoS
ć baru i inne. Zjawisko piezoelektryczne zo-
zdobyły sobie akustyczne przetworniki stało odkryte w 1880r przez francuskich
piezoelektryczne. W wielu urządzeniach fizyków Pierra i Paula Curie i szybko zna-
++
powszechnego użytku niektóre funkcje, lazło zastosowanie w elektronice.
lub stany sÄ… sygnalizowane dx
więkiem. W latach siedemdziesiątych rozpo-
Dobywa się on z miniaturowego głoS
nicz- częto masową produkcję tanich, miniatu-
~1÷3mH
ka, czyli przetwornika zmieniającego rowych głoS
niczków piezoelektrycznych.
zmienne napięcie elektryczne na falę Każdy troche starszy elektronik pamięta
22k 22k
dx
więkową. Te miniaturowe głoS
niczki czasy kiedy w kinie, o pełnej godzinie na
działają w oparciu o zjawisko piezoelek- sali rozbrzmiewało wielokrotne  pipanie BC547B BC547B
tryczne. Polega ono na powstawaniu na- modnych wówczas zegarków elektronicz-
pięcia elektrycznego na przeciwległych nych z pozytywką (podobnie jak dzisiaj
Rys. 2 Przykłady sterowania
S
ciankach niektórych kryształów pod telefonów komórkowych).
głoS
niczka piezoelektrycznego
wpływem S
ciskania lub rozciÄ…gania GÅ‚oS
niczki piezoelektryczne sÄ… bardzo
wzdłuż jednej z osi krystalograficznych. płaskie ich gruboS
ć nie przekracza 2 mm. elektryczna głoS
niczka zostanie rozłado-
Zjawisko jest w pełni odwracalne, tzn. Na rysunku 1 przedstawiono przekrój ta- wana. Zatkanie tranzystora niczego
przyłożenie napięcia elektrycznego do kiego głoS
niczka. Na płytce metalowej w praktyce nie zmieni gdyż stała czasowa
przeciwległych S
cianek powoduje S
ciska- wykonanej z mosiądzu (kolor żółty) przy- głoS
niczka RC jest bardzo duża (R  rezy-
nie lub rozciąganie kryształu. WielkoS
ć klejony jest materiał piezoelektryczny, na
+Vcc +Vcc
odkształcenia zależy od wartoS
ci przyło- który naniesiona jest warstwa przewodzą-
żonego napięcia. Piezoelektrykami są kry- ca (kolor srebrny). Płytka mosiężna stano-
ształy kwarcu, soli Seignett a, tytanianu wi jedną elektrodę, a warstwa przewodzą-
ca drugą. Elektrycznie głoS
niczek przed-
stawia sobą rezystancję rzędu megaomów
7400
piezoelektryk
i pojemnoS
ć od kilkuset pikofaradów do
CD 4011
itp.
kilku nanofaradów. Powoduje to koniecz-
membrana warstwa
metalowa przewodzÄ…ca
noS
ć właS
ciwego sterowania głoS
niczka,
(mosiężna)
7400
o czym nie wszyscy pamiętają. Na rysun- CD 4011
ku 2 przedstawiono kilka sposobów stero-
wania za poS
rednictwem tranzystora.
Pierwszy z przykładów (przekreS
lo-
ny) pokazuje jak nie wolno sterować gło-
Rys. 3 Sterowanie głoS
niczka
S
niczka. Przy doprowadzeniu przebiegu
piezoelektrycznego przy pomocy
zmiennego do bazy tranzystora, w chwili
Rys. 1 Przekrój głoS
niczka układów cyfrowych: a) klasycznie,
gdy ulegnie on nasyceniu pojemnoS
ć
piezoelektrycznego b) w układzie mostkowym