121 A6 Ośla łączka
Informacje dotyczące zestawu EdW-A06 do  Oślej łączki znajdują się na stronie z Ofertą AVT.
Ćwiczenie 10 Układ 4047. Precyzyjne generatory
W wielu przypadkach potrzebny jest
Fot. 10
Fot. 10
przebieg o dokładnie określonej często-
tliwości. Jeśli dopuszczalne są odchyłki
częstotliwości do ą2%, śmiało można
wykorzystać generator z układem 4047.
Fotografia 10 pokazuje model zawie-
rajÄ…cy dwa podobne generatory, zbudo-
wane według rysunku 22. Fragmenty
podstawek umożliwiają łatwą wymianę
wszystkich elementów R, C (4,7k&!
...10M&!, 100pF...1uF), co pozwala
uzyskać potrzebne właściwości.
Dzięki odpowiedniemu
połączeniu, w roli R1,
Rys. 22
R3 można stosować
szeregowe połączenie
dwóch rezystorów albo
rezystora i potencjome-
tru montażowego, co
pozwala dokładnie do-
brać potrzebne czasy.
Generator U1 pracuje
stale. Układ U2 pracuje
tylko wtedy, jeśli na je-
go nóżce 5 jest stan
wysoki. Zwora zw po-
zwala włączyć go na stałe, natomiast ele- Często wykorzystuję prezentowany dulowany wolniejszym przebiegiem z
menty R2, C2 na krótki czas, w takt im- model do różnych eksperymentów, drugiego generatora (U1). Ty również
pulsów generatora U1. Celowo naryso- zwłaszcza do zdalnego sterowania pod- zbuduj sobie taki uniwersalny moduł ge-
wałem schematy na dwa sposoby, żeby czerwienią, gdzie potrzebny jest sygnał neratorów - z pewnością przyda Ci się
łatwiej Ci było zrealizować te układy. nośny o częstotliwości 36kHz (U2), mo- do różnych eksperymentów.
tła z ćwiczenia 9 wyprawy 2 (EdW 1/2001 str. 85). Skutkiem jest zachowanie żarówki.
Schemat schematowi
Połączenia są identyczne. Te dwie zdrowe zasady zilustrowałem na ry-
nierówny
Który schemat uznasz za lepszy? sunku G.
Od poczÄ…tku niniejszego kursu korzystasz ze schema-
To oczywiste! Ten z rysunku E. Tu dodatnia szy-
tów ideowych, czy jak mówią inni  schematów elek-
na zasilania narysowana jest na górze, ujemna na
G
trycznych. Schemat pokazuje sposób połączenia ele-
dole. Można powiedzieć, że na schemacie, zgodnie z
mentów. Normy poszczególnych państw określają
intuicją, prądy płyną  z góry do dołu . Pokazuje to
wygląd symboli podstawowych elementów elektro-
też z grubsza, jakie będą napięcia stałe w poszcze-
nicznych. Nie ma natomiast ścisłych przepisów, doty-
gólnych częściach układu.
czących rysowania schematów. Są tylko ogólnie
Po drugie, sygnał użyteczny niejako przepływa z
przyjęte zasady i wytyczne. Warto je poznać i prze-
lewej strony do prawej, podobnie jak wzrok przebiega
strzegać, bo naprawdę ułatwiają analizę układu. Przy-
czytany tekst, co także jest zgodne z intuicją. Kierunek
kład znajdziesz na rysunkach E i F.
przepływu sygnału wiąże przyczynę ze skutkiem. W
Są to różnie narysowane dwa schematy tego sa-
omawianym układzie przyczyną jest stan fotoelemen-
mego układu Migacza dużej mocy z czujnikiem świa-
tu  działanie zależy od stanu oświetlenia czujnika.
E F
E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h
Sierpień 2002 39
TECHNIKALIA TECHNIKALIA TECHNIKALIA
Ośla łączka A6 122
Ćwiczenie 11 Uniwersalny układ (długo)czasowy
Na fotografii 11 pokazany jest uni-
Na rysunku 23a znajdziesz schemat
wersalny moduł zbudowany na kawa-
uniwersalnego generatora z kostkÄ…
łeczku płytki uniwersalnej według ry-
4541. Dobierając wartości R1, C1 oraz
sunku 24. Dzięki dodatkowym zworom
stopień podziału dzielnika można uzy-
przy nóżkach 5, 9, 10 może on pracować
skać przebieg prostokątny o znikomo
zarówno jako generator, jak i uniwibra-
małej częstotliwości, czyli impulsy o
tor i pozwala wykorzystać wszystkie
bardzo długich czasach. Oscylator pra-
możliwości układu scalonego 4541.
cuje z częstotliwością około:
Wyjście może bezpośrednio wysterować
fosc = 0,43 / (R1*C1), czyli okres prze-
bramkÄ™ MOSFET-a mocy albo przeka-
biegu oscylatora wynosi mniej więcej
z
nik za pomocÄ… dodatkowego tranzysto-
T = 2,3 * R1*C1
ra. Ponieważ nóżki 4 i 11 nie są podłą-
Zwory Z1, Z2 pozwalają ustawić sto-
czone wewnątrz układu scalonego, mo-
pień podziału dzielnika czasu według
głem zrealizować układ połączeń nóżek
poniższej tabeli, gdzie 0 oznacza brak
3 i 5 w sposób nietypowy, zapewniający
połączenia, a 1 oznacza zwarcie zwory:
dobre upakowanie elementów.
Z1 Z2 podział (fosc/fout)
Rys. 24
0 0 8192
0 1 1024
1 0 256
1 1 65536
Przy maksymalnym stopniu podziału
(65536) i wartości elementów R1=1M&!,
C1=1µF, czÄ™stotliwość sygnaÅ‚u wyniesie
około 6 mikroherca, czyli okres około
150000 sekund, co daje prawie 42 go-
dzin. Przez 21 godzin na wyjściu będzie
Rys. 23
stan niski, potem przez 21 godzin  stan
wysoki, potem znów przez 21 godzin ni-
ski, itd.
Z1 Z2 Czas impulsu (około)
Nieco inny układ według rysun-
0 0 9420*R1*C1
ku 23b jest uniwibratorem, czyli wytwa-
0 1 1180*R1*C1
rza pojedyncze impulsy. Zawsze wytwa-
1 0 294*R1*C1
rza impuls po włączeniu zasilania. Cykl
1 1 75400*R1*C1
pracy można też zapoczątkować podając
na wejście A narastające zbocze sygnału względu na rozrzut parametrów
logicznego. Impuls można dowolnie układu 4541 i tolerancję elemen-
przedłużać, podając na wejście A kolej- tów RC podane czasy należy
ne impulsy wyzwalające. Właściwości traktować jako orientacyjne.
układu ilustruje rysunek 23c. Można je ustawić dokładniej,
Czas impulsu T zależy od wartości stosując potencjometr w miejsce
R1, C1 oraz od stopnia podziału dzielni- rezystora R1. Przy zmianach
ka, jak podaje kolejna tabela. temperatury i napięcia zasilania
Dla ułatwienia obliczeń, wartość rezy- w zakresie ą10%, zmiany czę-
stora R1 można podać w megaomach, a stotliwości nie powinny być
Fot. 11
Fot. 11
pojemności C1 w mikrofaradach. Ze większe niż 2%.
Ćwiczenie 12 Kostka 4538. Centralka alarmowa
Przypuszczam, że zechcesz niekiedy wy- ślenia  linia dozorowa  w prostych sy- włączane są typowe czujniki, np. magnes
korzystać pożyteczną kostkę CMOS 4538, stemach może to być po prostu pętla cie- i kontaktron montowane na drzwiach 
która zawiera dwa uniwibratory. Na bazie niutkiego drutu rozciągniętego nisko nad otwarcie drzwi oddala magnes od kon-
układu 4538 według rysunku 25 możesz podłogą (ziemią). Włamywacz nie wie- taktronu, rozwiera styki i wywołuje
zbudować najprawdziwszą centralkę alar- dząc nic o druciku, nie zauważy go, prze- alarm (takie czujniki dostępne są w ofer-
mową, na przykład do domku letniskowe- rwie nogą i spowoduje alarm. W praw- cie AVT). W obwodzie pętli dozorowej
go, własnego pokoju czy nawet domu. dziwych systemach alarmowych zamiast może też pracować inny popularny ele-
Ma ona dwie linie dozorowe oznaczo- takich jednorazowych czujników  druci- ment  czujka podczerwieni pasywnej.
ne L1 i L2. Nie przestrasz siÄ™ tylko okre- kowych w obwodzie linii dozorowej Gdy  zobaczy ona poruszajÄ…cy siÄ™
E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h
40 Sierpień 2002
123 A6 Ośla łączka
obiekt, rozwiera styki swego przekaz
nika syrenę alarmową na czas wyznaczony złodziej wybije szybę, nie będzie wchodził
i włącza alarm. Jednak taka czujka ko- przez elementy R8, C4. przez wybitą dziurę, tylko otworzy okno).
sztuje kilkadziesiąt do ponad stu złotych. Linia L2 jest linią zwłoczną  po jej Po zwarciu wyłącznika S1, czyli po włą-
Najczęściej linia dozorowa pracuje z przerwaniu syrena zostaje włączona z czeniu centralki w stan czuwania, będziesz
tak zwanymi czujnikami NC (normally opóz
nieniem wyznaczonym przez ele- miał około dziesięciu sekund czasu na
closed  normalnie zwarte). Przerwanie menty R6, C3. wyjście. W tym czasie centralka nie zarea-
linii choć na chwilę powoduje reakcję Przełącznik S1 włącza i wyłącza alarm. guje na naruszenie którejkolwiek linii. Po-
centralki. Linia L1 powoduje natychmia- Po zwarciu styku S1 system alarmowy zo- tem, w stanie czuwania otwarcie którego-
stową reakcję  włącza tranzystor T1 i staje włączony nie od razu, tylko po czasie kolwiek okna natychmiast wywoła alarm
określonym przez R5, C1. Takie działanie na czas wyznaczony przez R8, C4. Ty
pozwala na umieszczenie wyłącznika S1 wchodząc do strefy chronionej możesz
w obrębie strefy chronionej. Jeśli chcesz bezkarnie naruszyć czujnik kontaktrono-
zbudować prosty system ochrony pokoju wy w drzwiach wejściowych i będziesz
czy domku letniskowego, zamontuj ma- miał około dziesięciu sekund na wyłącze-
gnes na drzwiach wejściowych, a kontak- nie alarmu. Ewentualny złodziej również
tron na futrynie. Kontaktron podłącz jako będzie miał tylko tyle czasu na znalezienie
linię L2. W linii natychmiastowej L1 mo- wyłącznika, ale fakt naruszenia linii L2 nie
żesz połączyć w szereg kilka kontaktro- jest w naszej centralce niczym sygnalizo-
nów umieszczonych w oknach (nawet gdy wany, więc zapewne nie będzie nawet
Fot. 12
Fot. 12
próbował. Jeśli to nie nastąpi, po
tych dziesięciu sekundach zosta-
nie włączony alarm.
Na fotografii 12 widzisz mo-
del centralki zmontowany na
płytce stykowej. Ten próbny
model nie zawiera tranzystora
wykonawczego MOSFET 
stan wyjścia pokazuje dioda
LED. W dziale E-2000 w jed-
nym z następnych numerów
EdW znajdziesz szerszy opis ta-
kiej centralki i dalsze wskazów-
Rys. 25 ki dotyczÄ…ce jej wykorzystania.
Ćwiczenie 13 Układ 4046.  Przeraz
liwa
syrena alarmowa
Zapoznaj się z wyjątkowo interesującym lonym 4046 wyprodukowanym ponad strajania, gdy rezystor R2 ma wartość
układem scalonym 4046, a właściwie z dwadzieścia lat temu przez krajowego w zakresie 10k&!...1M&! - wyciągnij
jego częścią. Proponuję, żebyś najpierw producenta (CEMI). wnioski, zapamiętaj. Jestem przekonany,
zestawił układ testowy z potencjome- Pobaw się pokazanym bardzo poży-
trem według rysunku 26. Nóżki 12 nie tecznym generatorem przestrajanym i wy-
podłączaj  pozostaw ją  wiszącą w po- próbuj jego działanie z fotorezystorem
wietrzu . Zmieniając położenie poten- (lub fototranzystorem). Możesz śmiało
cjometru zmieniasz napięcie na nóżce 9. zmieniać wartość C1 (kondensator stały
Jest to wejÅ›cie generatora przestrajanego 1nF...1µF) i R1 (10k&!...1M&!). Dodaj re-
napięciem  VCO Voltage Controlled zystor R2 między nóżkę 12 a masę. Niech
Oscillator)). Zmiana tego napięcia powo- na początek ma on wartość 100k&!. Teraz
duje zmianę częstotliwości generatora od nawet przy zmianie napięcia na wejściu
zera do wartości maksymalnej, wyzna- VCOin w zakresie od zera do napięcia za-
czonej przez R1, C1. Na fotografii 13 silania zmiany częstotliwości będą mniej-
możesz zobaczyć model z układem sca- sze. Sprawdz
, jak zmienia siÄ™ zakres prze-
Rys. 26
Oczywiście, zwłaszcza w przypadku skompliko- mat z rysunku F zaciemnia obraz sprawy i utrudnia życie im samym, nie mówiąc o osobach, które muszą
wanych układów, nie zawsze jest możliwe dokładne analizę. Naprawdę trudno dociec, jak ma działać ta- analizować takie zawikłane schematy.
zrealizowanie podanych zaleceń. Spośród prost- ki układ. Przypominam jeszcze raz, że na schematach ideo-
szych układów dotyczy to głównie zasilaczy i obwo- Podane przykłady nie są tylko czczą ciekawostką. wych z reguły nie zaznacza się końcówek zasilania
dów zasilania, które często z konieczności rysowane Prace nadsyłane do redakcji naszego czasopisma w układów cyfrowych. One istnieją i zawsze muszą być
są z prawej strony schematu. Należy jednak zawsze związku z licznymi konkursami niedwuznacznie podłączone, ale nie widać tego na schemacie ideo-
do tego dążyć. Znakomicie pomaga to w zrozumie- wskazują, że wielu Czytelników, i to nie tylko począt- wym. Początkujący często popełniają błędy, gdy
niu działania układu, w poszukiwaniu usterek i przy kujących, nie potrafi przejrzyście narysować schema- próbują zrealizować taki schemat, bo pomijają nie
ewentualnych naprawach. Natomiast pokrętny sche- tu. Co ważne sprzyja to popełnianiu błędów, utrudnia zaznaczone na schemacie końcówki zasilające.
E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h
Sierpień 2002 45
TECHNIKALIA
Ośla łączka A6 124
efekt akustyczny. Fotografia 14 pokazu- na piezo najlepiej przenosi częstotliwości
0że już polubiłeś kostkę 4046, a zwła-
je gotowy model zmontowany na płytce około 3,5kHz, a słabo radzi sobie z często-
szcza zawarty w niej generator przestra-
stykowej według rysunku 27. Taka syre- tliwościami małymi, warto odpowiednio
jany napięciem!
na doskonale nadaje się do współpracy wyregulować PR1 i dobrać R3, by ogra-
A teraz kolejna rewelacja! Znów nie-
z centralką alarmową z ćwiczenia 12. niczyć zakres zmian do zakresu, na przy-
samowicie głośna. Zbuduj układ według
Napięcie zasilania może wynosić kład 1kHz...4,5kHz. Aby sprawdzić, jak
rysunku 27, zawierający tylko dziesięć
6...18V, czym więcej tym lepiej (gło- jest częstotliwość maksymalna, odłącz
elementów.
śniej). Model przy napięciu 12V pobiera nóżkę 9 kostki U2 od nóżki 9 U1 i do-
około 180mA prądu. W jednym z następ- łącz ją do plusa zasilania. Analogicznie
nych numerów EdW syrena będzie opi- częstotliwość minimalną uzyskasz łą-
sana jako projekt E-2000. cząc nóżkę 9 U2 do masy.
Gorąco zachęcam Cię do wypróbo- Jeszcze większe możliwości układ po-
wania tego układu. Warto zmieniać war- każe przy współpracy z głośnikiem tubo-
tości elementów, by uzyskać specyficz- wym. Do współpracy z głośnikiem trzeba
ny i jak najbardziej przeraz
liwy dz
więk. zmodyfikować układ według rysun-
Możliwości masz dużo. Przede wszyst- ku 28a. Zalecany zakres napięć zasilania
kim możesz zmieniać częstotliwość ge- wynosi 12...18V. Ponieważ głośnik prze-
Fot. 13
Fot. 13
neratora modulującego. Ja stwierdziłem, nosi szersze pasmo częstotliwości, można
że przy pojemności C1 wynoszą- i warto poszerzyć zakres przestrajania ge-
cej 47nF, 100nF, 220nF, 470nF i neratora VCO usuwajÄ…c R3. Tranzystory
1µF, za każdym razem wrażenie zapewniÄ… potrzebnÄ… wydajność prÄ…dowÄ….
jest zupełnie inne. Przekonaj się o T1, T2 oraz T3, T4 od biedy mogą być
tym osobiście. popularnymi BC548/558, ale lepiej było-
Rezystor R3 wyznacza wartość by zastosować trochę mocniejsze
częstotliwości minimalnej. Ko- BC337/BC327. T5...T8 muszą być tran-
niecznie posłuchaj, jak brzmi sy- zystorami mocy, np. BD243/BD244 lub
rena przy wartościach R3 rów- BD281/282  porównaj zestawienie tran-
nych 220k&!, 470k&! i 1M. Trzeba zystorów w EdW 2/2001 str. 87. Zamiast
też sprawdzić, jak wpłynie zmiana ośmiu pojedynczych tranzystorów można
pojemności C2 z 10nF na 4,7nF. wykorzystać cztery  darlingtony mocy
Rys. 27
(np. BD649/ 650) według ry-
sunku 28b.
Inwertery U1D, U1C z kostki 4049
Uwaga! Ze względu na
pracują w układzie klasycznego dwu-
obecność przebiegu prosto-
bramkowego generatora o częstotliwości
kątnego, syrena może uszko-
około 2Hz.  Połamany przebieg z punk-
dzić głośniki wysokotonowe
tu A (porównaj EdW 10/2001 str. 48, ry-
w kolumnach od domowego
sunek 12a, 13a) jest doprowadzony do
zestawu audio. W żadnym
nóżki 9 - wejścia sterującego generato-
wypadku nie dołączaj do ge-
rem VCO kostki 4046 i powoduje płynne
neratora swoich kolumn!
zmiany częstotliwości. Właśnie te płynne
Głośniki tubowe są stoso-
zmiany częstotliwości dają dodatkowy,
wane w niektórych syrenach
piorunujÄ…cy efekt akustyczny. W urzÄ…-
Fot. 14
Fot. 14 alarmowych. Jeśli nie masz
dzeniu dodatkowo wykorzystujemy
głośnika tubowego, wykorzy-
bramkÄ™ XOR, zawartÄ… w kostce 4046,
Aby się przekonać, jaki jest najszerszy staj samochodowy głośnik 4-omowy o
przewidzianÄ… do pracy jako tak zwany
zakres przestrajania zastosuj C1=1uF (a mocy co najmniej 20W lub jakikolwiek
detektor fazy  u nas dzięki dołączeniu
jeśli masz, to 2x1uF równolegle) i usuń 8-omowy o mocy co najmniej 5W. Gło-
jednego z wejść (nóżki 14) do plusa zasi-
R3. Wtedy częstotliwość będzie się poma- śnik tubowy da jednak dużo głośniejszy
lania pracuje ona jako zwykły inwerter.
łu, w specyficzny sposób zmieniać od ze- dz
więk.
Natomiast po dwa połączone równolegle
ra do częstotliwości maksymalnej, wyzna- Piotr Górecki
inwertery U1A, U1B oraz U1E,
czonej przez C2, PR1. Ponieważ membra- Ciąg dalszy w następnym numerze EdW.
U1F z kostki 4049 wysterowujÄ… mem-
branÄ™ piezo PCA-100
w układzie mostkowym.
Celowo zastosowałem tu
zamiast układu 4069 ko-
stkę 4049 o zwiększonej
wydajności prądowej
wyjść, bo w bardzo pro-
sty sposób zapewnia to
dużą głośność dz
więku.
Potencjometr PR1 po-
zwala dostroić się do
częstotliwości rezonan-
sowej membrany i uzy-
skać wręcz piorunujący
Rys. 28
E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h
46 Sierpień 2002