48 (143)

Szkoła Konstruktorów

Uzas - 400*I_Bi*R2 - U_BE3 =

= Ubei + I_Bi*Rmax Uzas - I_Bi*400*R2 - U_BE3 =

= U_BEi +I_Bi*Rmax Uzas — Ube3 - Ubei ⁼

= I_Bi*Rmax + I_B!*400*R2 Uzas - U_BE3 - Ubei = I_Bt*(Rmax + 400*R2) (Uzas-U_BE3-U_BEi) / (Rmax + 400*R2) = I_Bi I_B, = (Uzas-U_BE3-U_BEi) / (Rmax + 400*R2) Podstawiamy wartości: lei = (5V-0,6V-0,7V)/(182kn+400*l,2kn) Ibi = (3,7V) / (182kQ + 480kfl)

Ibi = (3,7Y) / (662kO)

Ibi = 0,00558mA = 5,58uA Teraz już możemy obliczyć:

U₂ = 400*5,58uA*l,2kf2 = 2,68V Um = 5,58uA*182kQ = 1,017V Uo = 0,7V + 1,017 = 1,717V Przy wzmocnieniu Tl równym 400, przy maksymalnej rezystancji PI sytuacja będzie wiec wyglądać jak na rysunku N. Napięcie Uo na emiterach T2, T3 będzie znacząco niższe od połowy napięcia zasilania, co między innymi ograniczy skok napięcia wyjściowego i moc wyjściową.

Ale nawet przy spoczynkowym napięciu Uo = 2,5V, moc wyjściowa takiego wzmacniacza byłaby mocno ograniczona. Tym ograniczeniem będzie wartość maksymalnego prądu płynącego przez głośnik. Otóż największe dodatnie napięcie wyjściowe wystąpi przy całkowitym zatkaniu Tl. Wtedy T3 zostanie maksymalnie otwarty. Ale w takiej sytuacji ograniczeniem okaże się rezystor R2. Załóżmy na chwilę, że w wersji z rysunku G, kondensator wyjściowy C2 został wcześniej całkowicie rozładowany przez otwarty tranzystor T2 (co nie jest w tym układzie możliwe). Wtedy po zatkaniu Tl, zatkany zostanie T2, a otworzy się T3 i w pierwszej chwili, przy pustym kondensatorze C2, który wtedy stanowi zwarcie, sytuacja wyglądałaby jak na rysunku O.

Znów trzeba rozwiązać prosty układ równań. Przy założeniu, że wzmocnienie T3 wynosi 100, prąd bazy I_B3 wyniesie 2,lmA, (szczytowy) prąd głośnika 210mA. Taki prąd, płynąc przez głośnik 8Q, da szczytowe napięcie 1,68V, co daje wartość skuteczną sinusoidy 1,2V, stąd z uwagi na ograniczenie prądu, moc sinusoidalna dostarczana do głośnika nie przekroczy 0,18W.

A teraz podsumowanie: wszystkie nadesłane rozwiązania mogę uznać za prawidłowe, choć niektóre oprócz prawidłowych spostrzeżeń dotyczących T3, zawierały też pewne nietrafne wnioski lub propozycje. Większość propozycji poprawy polegała na odwróceniu tranzystora T3, dodaniu kondensatora wyjściowego C2 oraz kondensatora filtrującego zasilanie. Jeden z uczestników zaproponował bardziej rozbudowany schemat, pokazany na rysunku P i napisał: (...) dla relaksu można spróbować z elementów użytych w tym wzmacniaczu narysować schemat pozbawiony wymienionych wad, i jak Autor zamierzał, zastosować przeciwsobny wzmacniacz mocy, choć działanie takie pozbawione jest głębszego, praktycznego sensu, kiedy możemy przebierać jak w ulęgałkach, w scalonych i niedrogich wzmacniaczach mocy. (...) Wzmacniacz napięciowy można łatwo rozbudować, opierając się na strukturze wewnętrznej starego i chyba już niedostępnego układu MAA145.

Żeby nie było żadnych wątpliwości, schemat nie był sprawdzony i należy traktować go jako szkic do zadania NieGra 172.

Upominki za zadanie Co to nie gra? 172 otrzymują koledzy:

Krzysztof Smoliński - Sieradz,

Ryszard Pichl - Gdynia,

Piotr Łojko - Szczecin.

Wszystkich uczestników dopisuję do listy kandydatów na bezpłatne prenumeraty.

Trzecia klasa Szkoły Konstruktorów

generator    f2

&

&

B

w

w

Policz 177

W budowanym przyrządzie, zasilanym z akumulatora 12V wykorzystujemy procesor zasilany napięciem 5V. Do zasilania procesora wykorzystamy popularny stabilizator 7805. I tu nie ma problemu. Ale w układzie potrzebne jest też źródło napięcia odniesienia o wartości równej 4,095V dla 12-bitowego przetwornika A/D. Ponieważ nie jest wymagana wybitnie dobra stabilność, planujemy wykorzystać popularną kostkę TL431 w układzie stabilizatora równoległego według rysunku A (blok zaznaczony kolorem zielonym). Niemniej napięcie wyjściowe powinno być jak najbardziej zbliżone do 4,095V.

W ramach zadania 177 należy:

Rys. A

-    narysować schemat obwodu źródła napięcia odniesienia (blok z zielonym tłem),

-    obliczyć wartości elementów tego obwodu.

Jak zawsze, bardzo proszę, żeby nadsyłane rozwiązania były możliwie krótkie. Praca powinna zawierać zwięzły opis przebiegu obliczeń. Nagrodami będą kity AVT lub książki, a najaktywniejsi uczestnicy są okresowo nagradzani bezpłatnymi prenumeratami EdW lub innego wybranego czasopisma AVT. Wszystkie rozwiązania nadsyłane w terminie 60 dni od ukazania się tego numeru EdW powinny mieć e-dopisek Policzl 77 (na kopercie, a w tytule maila dodatkowo nazwisko, np.: Policzl77Jankowski). Z uwagi na Rys. B

specyfikę zadania, bardzo proszę o podawanie swojego wieku oraz miejsca nauki czy pracy. W e-mailach podawajcie też od razu swój adres pocztowy.

Zapraszam do rozwiązania tego zadania zarówno doświadczonych, jak i początkujących elektroników, którzy nie potrafią przeanalizować wszystkich subtelności układu. Można też jeszcze nadsyłać rozwiązania zadania Policzl 76 z poprzedniego miesiąca.

Rozwiązanie zadania

Policz 172

W EdW 6/2010 przedstawione było zadanie Policz 172, które brzmiało: Przymierzamy się do budowy nietypowego, eksperymentalnego zdalnego sterowania z wykorzy-staniem modułów radiowych 4 3 3 MHz. Posiadane

52 Listopad2010 Elektronika dla Wszystkich