45 (170)

sklep«

IN

JUCTCL

i

Rys. K

Rys. J

lc[mA], COLLECTOR CURRENT

przycisk, co jest możliwe, to i tak nadajnik MUSI zawierać generator częstotliwości nośnej 36kHz, a przycisk ma jedynie kluczować impulsy takiej nośnej. Natomiast omawiany układ bez generatora 36kHz nie spowoduje żadnej reakcji układu TFMS1736.

Gratulacje składam tym wszystkim, którzy nie przeoczyli tej bardzo ważnej sprawy!

Jednocześnie stwierdzani, że choć ta kwestia często przewija się przez łamy EdW, zaskakująco duża część uczestników nic nie napisała o braku generatora 36kHz. A dopiero w kontekście generatora można rozsądzić sprawę kondensatorów. Tu przypomnę, że standardowo niemal we wszystkich układach elektronicznych stosuje się w obwodzie zasilania co najmniej dwa kondensatory, zazwyczaj elektrolityczny o pojemności lOOuF lub więcej oraz ceramiczny, najczęściej o pojemności lOOnF. W bardzo szybkich układach impulsowych takich ceramicznych kondensatorów jest kilka, a niekiedy dodatkowo stosuje się kondensatory InF. Kondensatory te poprawiają warunki zasilania, będąc magazynem energii i pochłaniając zakłócenia impulsowe.

W analizowanym przypadku nie mamy do czynienia z układem bardzo szybkim, więc rzeczywiście może dziwić obecność kondensatora 2,2nF. Jest on niepotrzebny. Jeśli w nadajniku zastosowany byłby generator 36kHz, dobrze byłoby, jeśli jego obwód zasilania zawierałby kondensator lOOnF.

Z kondensatorem elektrolitycznym lOOuF sprawa jest bardziej skomplikowana. W prościutkim układzie z rysunku B rzeczywiście nie byłby potrzebny, natomiast przy obecności generatora 36kHz należałoby go zastosować w obwodzie zasilającym generatora. Ale wtedy należałoby pomyśleć także o rozdzieleniu zasilania generatora i diody IRED. Problem w tym, że zazwyczaj dioda IRED pracuje z impulsami prądu o dużej wartości lOOmA czy nawet 1A. Praca przy tak dużym prądzie jest możliwa, jeśli całkowity współczynnik wypełnienia jest mały. Maksymalny prąd przewodzenia diody LD271 wynosi 130mA, ale w krótkich impulsach dopuszczalny jest prąd do 3,5A, byle nie przekroczyć dopuszczalnej mocy strat i temperatury złącza.

Zagadnienie to jest dość złożone i nie będziemy zagłębiać się we wszystkie szczegóły. Dla nas ważny jest tylko jeden fakt: przy poborze dużego prądu napięcie baterii zmniejszy się, zależnie od rezystancji wewnętrznej tej baterii. Sposób narysowania schematu oraz podane napięcie 3V wskazują, iż zasilaniem będą dwie baterie 1,5-woltowc. Ma to być nadajnik, zapewne przenośny i mały, więc należy się spodziewać, że w najlepszym razie będą to baterie AA, czyli LR5 albo AAA (LR03), a w najgorszym - malutkie guzikowe baterie zegarkowe. Z baterii guzikowych nie uda się pobrać prądu większego niż kilka miliamperów. Przy braku kondensatora lOOuF niepotrzebny byłby w ogóle rezystor ograniczający R2, ponieważ prąd ograniczyłaby rezystancja wewnętrzna baterii. Ale w takim przypadku można w prosty sposób zwiększyć chwilową wydajność przez dołączenie równolegle do baterii kondensatora elektrolitycznego o odpowiednio dużej pojemności. Jak wiadomo, kondensatory mają małą rezystancję wewnętrzną i mogą być rozładowywane znacznymi prądami. Wtedy kwestią będzie jedynie ilość zmagazynowanej w kondensatorze energii. Proponuję, żebyście tym szczegółem zajęli się w ramach bieżącego zadania Policzl68, przy czym podpowiem, iż jest ono kontynuacją zadań Co tu nie gra 163 i Policz 163. Zachęcam więc do udziału w zadaniu Policz 168, a teraz wróćmy jeszcze do naszych układów z rysunków B...G. Otóż warto nadmienić, że układ z tranzystorem NPN według rysunków E, F jest w tym przypadku nieco gorszy od układu z tranzystorem PNP. Różnice są niewielkie, a chodzi głównie o zmiany prądu diody pod wpływem napięcia zasilania.

Rzecz, w tym, że napięcie zasilania jest w tym przypadku niewysokie i wynosi 3V. Korzystne jest, że dioda świecąca jest diodą IRED, wytwarzającą światło o długości fali około 950nm. Jak wiadomo, czym większa długość fali światła, tym mniejsze napięcie przewodzenia. Diody IRED mają napięcie przewodzenia najniższe ze wszystkich diod świecących. Szczegóły dla diody LD27I pokazane są na rysunku H. Z kolei rysunek

V

J pokazuje charakterystyki tranzystora BC'327 w stanie nasycenia (Ic/Ib⁼10). Jak widać, przy prądach do lOOmA napięcie nasycenia nie powinno przekroczyć 0,1V. Dla układu z tranzystorem PNP możemy więc zaznaczyć napięcia i prądy jak na rysunku K. Prąd diody może sięgnąć lOOmA, jeśli tylko nie spadnie napięcie baterii i jeśli prąd bazy będzie wystarczająco duży. Oczywiście rezystor R1 nie powinien mieć wartości 10Q, bo wtedy prąd bazy byłby większy od prądu kolektora, co byłoby też groźne dla tranzystora (lBmax= lOOmA). W praktyce prąd bazy o wartości lc/10, czyli kilka do lOmA, byłby rozsądnym rozwiązaniem. Dlatego wartość R1 powinna wynosić 220Q lub więcej.

Natomiast w układzie z tranzystorem NPN na złączu baza-emiter wystąpi napięcie około 0,8V. Ewentualny rezystor R1 z rysunku E powinien mieć małą wartość, a tak naprawdę to wcale nie jest potrzebny. W układzie z rysunku F sytuacja będzie wyglądać mniej więcej jak na rysunku L. Na rezystorze R2 wystąpi wtedy napięcie około 0,9V. Oczywiście można zmniejszyć wartość R2 z 15Q do 9Q i uzyskać prąd jak poprzednio. Jednak przy nieuchronnych wahaniach napięcia baterii zmiany prądu wersji z tranzystorem NPN i mniejszym rezystorem R2 będą większe, niż w układzie z tranzystorem PNP z rysunku K. Kto chce, niech dalsze szczegóły przeanalizuje samodzielnie, bo to już nieco wyższa szkoła jazdy.

Podsumowując, stwierdzam, że wszyscy uczestnicy zauważyli ewidentny błąd w sterowaniu tranzystora PNP, ale zdecydowanie zbyt wielu Kolegów zapomniało o impulsowym sterowaniu diody IRED przebiegiem 36kHz. Upominki za zadanie NicGral63 otrzymują:

Marek Sawicki - Warszawa,

Paweł Paszkiewicz - Poznań i dla zachęty

Patryk Chmura - Jarosław,

Sebastian Mleczko - Wola Rzędzińska.

Oczywiście wszystkich Kolegów, którzy nadesłali mniej czy bardziej trafne rozwiązania CoTuNieGral63, dopisuję do listy kandydatów' na bezpłatne prenumeraty.

Elektronika dla Wszystkich Luty2010 45

.i