Szkoła Konstruktorów
Co tu nie gra?
C
o
t
u
n
i
e
g
r
a
?
S
z
k
o
ł
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 72 ko małych amplitud sygnału, rzędu kilkuna- To jeden pro-
E
W EdW 2/2002 zamieszczony był fragment stu miliwoltów, a i tak poziom zniekształceń blem. Teraz ko-
schematu samochodowego regulatora głoś- pozostawia wiele do życzenia. lejny. Rysunek B
ności, nadesłanego jako rozwiązanie jednego W proponowanym układzie rzeczywiście wskazuje, że
z poprzednich zadań Szkoły. Pokazany jest tranzystory bipolarne się nie sprawdzą. Przede tranzystory mają
on na rysunku A. Podstawowa idea jest inte- wszystkim należałoby zastanowić się nad za- pełnić jedynie ro-
resująca, a jej Autorowi niewątpliwie należy sadą działania układu regulacji. W praktyce lę kluczy: tylko
się pochwała, niemniej orzekliście stanow- będzie on włączony między wyjście jeden z nich bę-
czo, że układ nie będzie działał zgodnie przedwzmacniacza, a wejście wzmacniacza dzie otwarty,
Rx
R
x
z oczekiwaniami. mocy, gdzie poziom sygnałów jest rzędu setek wszystkie pozo-
330
330
miliwoltów. Trzeba wziąć pod uwagę, jakie stałe  zamknię-
A
~
napięcia stałe będą występować na elemen- te. Aby otworzyć
We
Q9
* tach układu, jaka będzie oporność wyjściowa tranzystor bipolarny, trzeba umożliwić prze-
330
330
współpracującego przedwzmacniacza i wej- pływ prądu bazy. W pokazanym układzie prąd
Q8
1k
ściowa wzmacniacza, oraz czy z obu stron bazy... nie ma którędy popłynąć do masy. Roz-
Q7 *
3,3k omawianego regulatora będą umieszczone wiązaniem obu wspomnianych problemów
10k
kondensatory? Ilustruje to rysunek B. byłoby dodanie rezystora Rx o niedużej war-
33k
100k
330k
tości (330&!...1k&!) według rysunku E.
1M
Q1
*
B
3,3M Ale rozwiązanie
F
Q0 * 10M
to nie rozwiązuje
~
Wy
PRZEDWZMACNIACZ WZMACNIACZ MOCY
+Uzas
problemu. Zawsze ~
~
Rwy na jednym z wyjść
R
wy
Cwy
C
wy
Cwe
C
we
?
Istotnie, koncepcji skokowej, logaryt- układu scalonego
330 ...
330
...
Rwe
R
we
...10M
...10M
U3
micznej regulacji głośności nie da się zreali- U3 (patrz rysunek
zować z pomocą tak włączonych tranzysto- A) pojawi się pełne
Rx 330
R
330
x
rów bipolarnych. Zgodnie stwierdziliście, że napięcie zasilania.
 tranzystory będą przepuszczać tylko dodat- Patrząc z punktu wi-
nie połówki sygnału . Takie stwierdzenie jest dzenia prądów i napięć stałych sytuacja bę-
na pewno zbyt uproszczone, ale jego główny dzie wyglądać, jak na rysunku F, gdzie po-
sens jest prawidłowy  zwykłe tranzystory C minąłem pozostałe (wyłączone) tranzystory.
bipolarne nie czują się zbyt dobrze w obwo- Czy już widzisz, że kolektor tranzystora nie
Rwy Rreg
R
wy
R
reg
dach regulacji przebiegów zmiennych. Nie- jest zasilany napięciem/prądem stałym? Wo-
Rwe
R
we
którzy przekonywali, ze sygnały o amplitu- bec tego tranzystor pracuje co najwyżej ja-
dach mniejszych niż 0,6V w ogóle przez taki ko... dioda. O ile dobrze pamiętam, w kon-
regulator nie przejdą, co jest już stwierdze- kursie Jak to działa? w tym numerze oma-
D
niem ryzykownym, choć na pozór dobrze Po uproszczeniu i pomi- wiany jest układ przełącznika diodowego. Tu
Rreg
R
reg
uzasadnionym. nięciu niedoskonałości sytuacja jest nieco inna, bo zamiast diody jest
Trzeba lojalnie przypomnieć, bo młodsi tranzystorów zasada regu- tranzystor pracujący w zupełnie nietypowym
Czytelnicy o tym wiedzieć nie mogą, że lacji pokazana jest na ry- układzie. Czy taki układ będzie działał?
Rwe
R
we
w niektórych starych magnetofonach najzwy- sunku C. Nawet gdyby Jeśli chcesz  sprawdz
.
klejszy tranzystor bipolarny pracował w ob- tranzystory spełniły swoją Ja nie będę sprawdzał. Zwrócę natomiast
wodzie automatycznej regulacji poziomu  role przełączników, taki uwagę na kolejny problem: jakie wartości będą
jako regulator, a nie przełącznik. Nie będę też sposób regulacji jest niedobry. Wpływ rezy- mieć rezystory umieszczone w obwodach baz
tłumaczył, że nawet w profesjonalnych przy- stancji wyjściowej przedwzmacniacza poszczególnych tranzystorów?
rządach pomiarowych germanowe tranzysto- (Rwy) możemy pominąć, bo rezystancja ta Czy mają być jednakowe, czy może mają
ry TG50 czy ASY... pracowały w roli regula- jest zwykle mała, rzędu omów. Nie można być w jakiś sposób związane z wartością
torów i kluczy analogowych (sam chyba z raz natomiast zapomnieć o rezystancji wejścio- oporności umieszczonej w emiterze? Czy już
popełniłem układ z tranzystorami, o ile do- wej wzmacniacza mocy (Rwe). Przecież od- widzisz, że różne wartości sumy rezystancji
brze pamiętam, ASY36 pracującymi w roli grywa ona kluczową rolę i to właśnie ona w obwodach bazy i emitera poszczególnych
kluczy analogowych). W EdW nigdy nie zaj- tworzyłaby dzielnik ze zmienną rezystancją tranzystorów, dadzą różne napięcia stałe na
mowaliśmy się tym tematem, bo dziś są omawianego regulatora, co ilustruje rysu- rezystorze Rx? A jeśli tak, to przełączanie
o wiele lepsze sposoby regulacji, niemniej nek D. W takim razie właśnie rezystancja spowoduje gwałtowne skoki tego napięcia
tranzystor bipolarny może pracować w tak Rwe decydowałaby o zakresie i charaktery- i tym samym głośne stuki w głośnikach. I to
zwanym trybie inwersyjnym, kiedy jest pola- styce regulacji systemu. A rezystancja ta mo- jest ostateczny powód, dla którego układ nie
ryzowany napięciem  odwrotnym niż nor- że być różna  zakres spodziewanych warto- sprawdzi się w praktyce.
malnie. Oznacza to, że odpowiednio włączo- ści wynosi 4,7k&!...100k&!. Już tu widać, że Przy jeszcze głębszej analizie układu nale-
ny i spolaryzowany, może być regulatorem w układzie powinien być dodatkowy rezystor, żałoby jeszcze wziąć pod uwagę, że złącze
przebiegu zmiennego. Jednak dotyczy to tyl- uniezależniający od rezystancji Rwe. emiter baza spolaryzowane wstecznie zacho-
Elektronika dla Wszystkich
34 Czerwiec 2002
U3
Szkoła Konstruktorów
wuje się jak dioda Zenera o napięciu około 6V. ków wynikających ze zmiany stałych napięć z pozostałych
H
we
W układzie z rysunku E szansa na ujawnienie polaryzacji. Nie tylko hobbyści popełniają tu pr opozycj i
się tych ukrytych diod Zenera jest znikoma, błędy. Widać to było także po nadesłanych prawdopodob-
Rx
R
x
wy
niemniej w oryginalnym układzie z rysunku propozycjach wykorzystania kluczy analogo- nie niedługo
A niewątpliwie dałyby o sobie znać przy na- wych. Stosując takie klucze, na przykład trafi do tej ru-
pięciach zasilania większych niż 7...8V. w postaci kostek 4066 czy lepiej 4051, nale- bryki.
Omawiając ten niecodzienny układ regu- ży zastosować odpowiednie obwody polary- Drobne nagro-
lacyjny, chciałbym zwrócić szczególną uwa- zujące, na przykład według rysunku G, bo dy za najlep-
gę właśnie na problem napięć stałych i stu- wtedy taki regulator może pracować nawet sze odpowie-
z bardzo dużymi sygnałami (byle zmieściły dzi otrzymują:
się w zakresie napięć zasilania) i na pewno Marcin Ataman - Kletno
Punktacja Szkoły Konstruktorów
nie wystąpią niepotrzebne stuki. Maciej Kaczmarek  Drzewce
Jerzy Czereśniewicz  Szczecin.
Marcin Wiązania Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
G
Mariusz Chilmon Augustów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 +zas
Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
+zas
10k
Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Zadanie numer 76
2
we
Dariusz Drelicharz Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Na rysunku J pokazany jest fragment
Marcin Malich Wodzisław Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1M
Dariusz Knull Zabrze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 rozwiązania jednego z wcześniej-
Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
szych zadań Szkoły (detektor burzy).
Piotr Romysz Koszalin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
+zas
2
Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
klucze Jak zwykle pytanie brzmi:
klucze
analogowe
analogowe
Roman Biadalski Zielona Góra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
10k
Rafał Stępień Rudy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Co tu nie gra?
Jarosław Tarnawa Godziszka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
10k
10k 22k 47k +zas
Filip Rus Zawiercie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2
Wyjaśnienia mogą i powinny być
Szymon Janek Lublin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
100
wy 100
Michał Stach Kamionka Mała. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
jak najkrótsze, co znacznie ułatwi mi
Mariusz Ciołek Kownaciska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Jakub Kallas Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Jacek Konieczny Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Na koniec muszę wspo- J +12V
+12V
Michał Pasiecznik Zawiszów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 C1
C1
A R7 330k
R7 330k
220uF
220uF
Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 mnieć, że większość uczest-
/16V
/16V
C4
C4
D1 T1
A
ukasz Cyga Chełmek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
100pF
100pF
ników nie dotarła w analizie 1N4148 BC414 T2
T2
+
Radosław Ciosk Trzebnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
+ BC338
BC338
Piotr Dereszowski Chrzanów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
do sedna problemu, choć ge- +12V
U1A
R1
Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
U1B
neralnie wnioski były prawi- 6,8
R5
Michał Koziak Sosnowiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
przekaz
nik
M S1
M
680
C3
Ryszard Milewicz Wrocław . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
12V
dłowe. Często powtarzana
k
k
10uF
Emil Ulanowski Skierniewice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 R4 4,6k
R4 4,6k
/16V
propozycja włączenia rezy- C2 220nF
Artur Filip Legionowo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
R6 100k
R2 R6 100k
D2
Aleksander Drab Zdziechowice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 R3
R3
storów nie w obwodach emi- 6,8
1N401
470 U1=LM358
470
Arkadiusz Zieliński Częstochowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
M
M
Robert Jaworowski Augustów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 terów, tylko kolektorów też
Dawid Lichosyt Gorenice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
nie jest do końca przemyśla-
Wojciech Macek Nowy Sącz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Sebastian Mankiewicz Poznań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
na, bo właśnie wtedy na tranzystorach kolekto- analizę nadesłanych odpowiedzi. Kartki opa-
Paweł Szwed Grodziec Śl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
rach tranzystorów wystąpi zmienne napięcie trzcie dopiskiem NieGra76 i nadeślijcie
Maciej Ciechowski Gdynia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Mariusz Ciszewski Polanica Zdr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
(gdy emitery będą dołączone do masy). w terminie 45 dni od ukazania się tego nume-
Filip Karbowski Warszawa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Trzeba wtedy też dodać  od góry rezystor ru EdW. Nagrodami będą drobne kity AVT
Witold Krzak Żywiec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Piotr Kuśmierczuk Gościno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Rx o dużej wartości  zobacz rysunek H. lub inne przydatne nagrody rzeczowe.
Kamil Urbanowicz Ełk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Wtedy wartości rezystorów  dolnych będą
Michał Waśkiewicz Białystok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Piotr Wilk Suchedniów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
małe, co w sumie nie jest korzystne. Jedna Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
Czerwiec 2002
35