EdW 05 1996.pdf
(
6926 KB
)
Pobierz
Generator m.cz. − próbnik
Do czego to służy?
Generatory małej częstotliwości są
wykorzystywane do sprawdzania stopni
m.cz., przeróżnych odbiorników (radio−
wych, telewizyjnych, gramofonów itp.),
zdejmowania charakterystyki amplitudo−
wo−częstotliwościowej wymienionych
układów, jak również filtrów. Często pod−
czas napraw układów zawierających
wzmacniacze m.cz., czy przy sprawdza−
niu układu w warunkach domowych,
przykładamy palec lub wkrętak do we−
jścia wzmacniacza i jeżeli w głośniku sły−
szymy głośny brum możemy uznać, że
wzmacniacz pracuje prawidłowo. Znacz−
nie lepszym sposobem testowania może
byćużycie generatora m.cz. − testera,
którego częstotliwość podstawowa wy−
nosi około 1kHz, a jego częstotliwości
harmoniczne występują w zakresie w.cz.
do kilkudziesięciu MHz.
Jak to działa?
Do wytwarzania sygnału małej częs−
totliwości służą różne generatory, w któ−
rych zastosowano dodatnie sprzężenie
zwrotne (jeden z warunków wzbudzania
drgań). Jednym z takich układów jest ge−
nerator, którego schemat elektryczny
jest przedstawiony na
rysunku 1
. Urzą−
dzenie to jest prostym multiwibratorem,
zestawionym z dwóch tranzystorów kom−
plementarnych npn−pnp połączonych
galwanicznie. Elementem dodatniego
sprzężenia zwrotnego decydującym w zde−
cydowany sposób o częstotliwości drgań
układu jest kondensator C1. Rezystor
R3 jest obciążeniem układu i jego rezys−
tancja została dobrana pod kątem znor−
malizowanej impedancji wielu układów
w.cz. (75
W
). Dzielnik rezystorowy R1 R2
służy do ustawienia odpowiedniego pun−
ktu pracy pary tranzystorów, przy którym
układ wytwarza maksymalną amplitudę
drgań elektrycznych (niegasnących).
Częstotliwość sygnału wyjściowego
można wyznaczyć ze wzoru:
f=33/C1,
gdzie: f w kHz, a C1 w nF
Łatwo zauważyć, że przy pojemności
kondensatora C1= 330nF częstotliwość
wyjściowa będzie zbliżona do 100Hz, zaś
przy obniżeniu pojemności do 1,5nF częs−
totliwość w układzie modelowym wynosiła
16kHz. W tym drugim przypadku po dołą−
czeniu do wyjścia przetwornika piezo−
elektrycznego układ może służyć do od−
straszania komarów. Oczywiście przy
2106
Rys. 1. Schemat ideowy generatora m.cz.
jeszcze większym obniżeniu pojemności
kondensatora sprzęgającego zaczyna
w coraz większym stopniu decydować
pojemność początkowa układu oraz pojem−
ność montażowa. Maksymalna częstotli−
wość, jaką udało się uzyskać w tym ukła−
dzie to około 140kHz (C1=68pF).
Montaż i uruchomienie
Układ modelowy został zmontowany
na uniwersalnej płytce drukowanej i jest
zasilany z baterii 1,5V typu R6. Ze
względu na swoją prostotę i niewielką
liczbę elementów składowych, ten gene−
rator − próbnik można zmontować łącz−
nie z baterią zasilającą w obudowie plas−
tikowej po zużytym grubym flamastrze.
Zamiast końcówki flamastra można za−
montować odcinek drutu mosiężnego,
który należy połączyć z wyjściem ukła−
du. Masę układu można wyprowadzić
poprzez przewód izolowany (linkę) za−
kończony zaciskiem krokodylkowym.
Nie należy zapomnieć o wyłączniku za−
silania, bo choć pobór prądu jest niewiel−
ki, to jednak odłączenie zasilania jest
wskazane. Pomocą w montażu może
być
rysunek 2
, przedstawiający sposób
rozmieszczenia elementów. Niezbędne
zwory i przecięcia w płytce uniwersalnej
należy zaprojektować samodzielnie na
podstawie schematu ideowego.
Układ po zmontowaniu nie wymaga
żadnych dodatkowych regulacji i jest go−
towy do użycia. Mając do dyspozycji os−
cyloskop można spróbować skorygować
dzielnik rezystorowy R2 R1 pod kątem
maksymalnej amplitudy sygnału wyjścio−
wego. Oczywiście, jeżeli nie dysponuje−
my oscyloskopem oraz miernikiem częs−
totliwości, to poprawność pracy układu
możemy sprawdzić poprzez dołączenie
do wyjścia dowolnej słuchawki dyna−
micznej (nawet telefonicznej) lub prze−
twornika piezoelektrycznego.
Andrzej Janeczek
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: 18k
W
R2: 33k
W
R3: 75
W
Kondensatory
C1, C2: 33nF
Półprzewodniki
T1: BC547 itp
T2: BC557 itp
Komplet podzespołów z płytką
jest dostępny w sieci handlowej
AVT jako "kit szkolny" AVT−2106.
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
44
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
Generator w.cz. − próbnik
2105
Właściwości
·
prosta konstrukcja
·
łatwy montaż
·
możliwość generowania
sygnałów w zakresie od
kilkuset kHz do kilku MHz
Do czego to służy?
Generator w.cz. służy do wytworzenia
sygnału przemiennego w zakresie kilku−
dziesięciu kHz do kilkudziesięciu, a na−
wet kilkuset MHz. Sygnał taki jest często
potrzebny do sprawdzania wzmacniaczy
wielkiej częstotliwości − przez podanie
na wejście i kontrolę sygnału wyjściowe−
go. Generator w.cz. wchodzi w skład
każdego urządzenia odbiorczego oraz
nadawczego. Przedstawiony poniżej
układ może mieć wszechstronne zasto−
sowanie, a poprzez wymianę cewki mo−
że pracować w szerokim zakresie częs−
totliwości jako generator fali sinusoidal−
nej. W połączeniu z opisanym poprzed−
nio generatorem m.cz. (kit AVT−2106)
może służyć jako generator sygnału
zmodulowanego.
Jak to działa?
Każdy generator w.cz., niezależnie
od sposobu wykonania, jest bardziej
skomplikowany od generatora m.cz.
choćby ze względu na konieczność za−
stosowania obwodu LC. Obwód rezo−
nansowy składający się z cewki i kon−
densatora jest elementem filtrującym de−
cydującym o częstotliwości drgań ukła−
du. Przedstawiony na
rysunku 1
układ
generatora w.cz. o rzadko spotyka−
nej konstrukcji ma wiele zalet. Do nie−
wątpliwie korzystnej właściwości na−
leży brak biernych elementów dodat−
niego sprzężenia zwrotnego. Nastę−
puje ono w obwodach emiterowych
tranzystorów T1 T2. Poza dwoma
tranzystorami sprzężonymi galwa−
nicznie i obwodem rezonansowym
(który jest w prawie każdym genera−
torze w.cz.) znajduje się jeszcze tylko
jeden rezystor ustalający punkt pracy
układu.
Częstotliwość sygnału wyjściowego
zależy od parametrów elementów LC
zgodnie z wzorem:
gdzie:
f w kHz, L w µH, C w pF.
Jeżeli w układzie zastosujemy kon−
densator o zmiennej pojemności np. ob−
rotowy pochodzący z odbiornika radio−
wego, uzyskamy generator o zmiennej
częstotliwośći, czyli bardziej użyteczny
w praktyce.
Chcąc uzyskać generator o częstot−
liwośći pośredniej 465kHz należy użyć
filtr typu 7x7 lub 12x12 o takiej właśnie
częstotliwości stosowany w radiood−
biorniku, oraz współpracujący z nim
kondensator.
Montaż i uruchomienie
Układ modelowy wypróbowano
w dwóch wersjach. W pierwszym przy−
padku − generatorze 465kHz (
rys. 1
)
użyto cewki filtru p.cz. AM typu 7x7
o oznaczeniu 127. W danych katalo−
gowych jest podane, że indukcyjność
uzwojenia pierwotnego wynosi 17,3µH
(34 zwoje DNE 0,1). Uzwojenie wtórne
159200
.
f
,
LC
Rys. 1. Schemat ideowy generatora w.cz., wersja 465kHz.
Rys. 2. Schemat ideowy generatora w.cz., wersja 3...7MHz.
45
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
WYKAZ ELEMENTÓW
wersja 465kHz
Rezystory
R1: 1k
W
Kondensatory
C1: 10nF (lub o mniejszej
wartości − patrz tekst)
Półprzewodniki
T1, T2: BC557 itp.
Różne
F: filtr 7x7 − 127 (lub o innej
indukcyjności według potrzeb)
wersja 3...7MHz
Rezystory
R1: 1k
W
Kondensatory
CT: kondensator zmienny KOD 1
Półprzewodniki
T1, T2: BC557 itp.
Różne
L: cewka wg opisu
GN: gniazdo "mini jack" z wtyczką
Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
zawiera 4 zwoje takiego samego prze−
wodu nawiniętego na uzwojeniu pierwot−
nym. Zestrojenie układu polega na usta−
wieniu rdzenia w filtrze w taki sposób,
aby na wyjściu uzyskać wymaganą częs−
totliwość wyjściową. Jednym z zastoso−
wań tego układu może być generator do
demodulacji sygnałów jednowstęgowych
tzw BFO. Wyjście tego układu można
zbliżyć do diody detektora AM z odbior−
nika radiofonicznego z zakresem fal
krótkich, aby uzyskać demodulację syg−
nałów jednowstęgowych (SSB) lub tele−
graficznych (CW). Oczywiście, jednym z
warunków jest dostrojenie generatora na
najbardziej czytelny sygnał foniczny
bądź telegraficzny. Przy zmniejszeniu
pojemności kondensatora do 100pF
można bez trudu uzyskać sygnał o czę−
stotliwości wyjściowej około 3500kHz.
W drugim przypadku (
rys. 2
) użyto
kondensatora zmiennego o pojemności
250pF (dwie sekcje połączone równo−
legle) kondensatora zmiennego − agre−
gatu AM typu KOD 1, stosowanego w ra−
dioodbiornikach turystycznych. Poprzez
dołączanie cewki za pośrednictwem gniaz−
dka typu Jack mono można zmieniać
w prosty sposób podzakresy generato−
ra. Jako cewki można stosować typowe
dławiki na rdzeniach ferrytowych nawija−
nych drutem o większej średnicy np. DNE
0,3 (większa dobroć) dolutowane do od−
powiedniej wtyczki Jack. Przy użyciu
popularnego dławika o indukcyjności 10µH
można bez problemu uzyskać częstotli−
wość wyjściową w przedziale 3...7MHz.
Dodatkową zaletą takiego rozwiązania
jest wyeliminowanie konieczności stoso−
wania wyłącznika zasilania − wystarczy wy−
jąć cewkę z gniazdka, aby wyłączyć układ.
Chcąc uzyskać generator o modula−
cji amplitudy (AM) należy do emiterów
tranzystorów podłączyć sygnał małej
częstotliwości z generatora m.cz. (np.
kit AVT−2106).
Układy zmontowano na płytce uni−
wersalnej AVT−2060.
Rysunek 3
będzie
pomocny przy samodzielnym montażu.
We własnym zakresie należy rozpla−
nować rozmieszczenie zwór i przecięć
ścieżek płytki drukowanej, kierując się
schematem ideowym.
Andrzej Janeczek
Komplet podzespołów z płytką
w wersji 465kHz jest dostępny
w sieci handlowej AVT jako
"kit szkolny" AVT−2105.
E
RRARE
H
UMANUM
E
ST
W Elektronice dla Wszystkich
3/96 w artykule "Aplikacje wzma−
cniaczy operacyjnych" omyłkowo
dwa razy wydrukowano ten sam
schemat (rysunki 3 i 6). Właściwy
schemat (rys. 3) publikujemy
obok. Prosimy w swoim egzem−
plarzu EdW 3/96 na str. 11 przy
rysunku 3 napisać: "patrz errata
EdW 5/96 str. 46".
Rys. 3. Schemat ideowy
impulsatora, wersja z
tranzystorem MOSFET.
46
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
Woltomierz analogowy
2053
z wyświetlaczem LED
Do czego to służy?
Obecnie, w epoce wszechwładnie pa−
nujących na rynku dokładnych i w miarę
tanich uniwersalnych mierników cyfro−
wych, propozycja budowy miernika ana−
logowego może wydawać się cokolwiek
nie na czasie.
Woltomierz analogowy − do czego
taki muzealny zabytek może być jeszcze
potrzebny? Posłużmy się konkretnym
przykładem: mamy do zbadania punkt
w uruchamianym układzie, w którym
występują przebiegi zmienne o częstotli−
wości np. 2Hz i których amplitudy nie
znamy. Mamy do dyspozycji bardzo no−
woczesny, wielozakresowy miernik cyf−
rowy “mierzący wszystko” (ale nie posia−
dający tzw. “bar graphu”, o czym póź−
niej). Konia z rzędem temu, kto potrafi
dokonać prawidłowego pomiaru za po−
mocą takiego przyrządu! Migające cyfer−
ki wskaźnika, który za wszelką cenę chce
“dogonić” ustawicznie zmieniające się
wartości napięć mogą każdego dopro−
wadzić do oczopląsu! Jeżeli mamy oscy−
loskop, to możemy sobie jakoś poradzić.
Ale jeżeli go nie mamy? Właśnie w takiej
sytuacji nieocenione usługi może oddać
miernik analogowy, nawet stara, poczci−
wa UM−ka, której poruszająca się wolno
wskazówka pozwoli nam dokonać po−
miaru i zorientować się z grubsza
w kształcie badanego przebiegu.
Najlepszym dowodem na to,że po−
miar analogowy niejednokrotnie może
być użyteczny jest fakt, ze najwyższej
klasy uniwersalne mierniki cyfrowe są
wyposażone w układ służący do takich
pomiarów. Jest to tzw. wskaźnik “bar
graph” wyświetlający wynik pomiaru
w formie analogowej jednocześnie z wy−
świetlaniem cyfrowym. Mierniki uniwer−
salne wyposażone w bar graph są jed−
nak bardzo drogie i najczęściej nie trafia−
ją do warsztatów początkujących elekt−
roników−amatorów.
Nie mamy zamiaru namawiać nikogo
do budowy analogowego miernika
wskazówkowego. Rozwiązanie takie by−
łoby prawdopodobnie bardzo kosztow−
ne. Nie zależy nam jednak w tym przy−
padku na osiągnięciu szczególnie wiel−
kiej precyzji pomiaru lecz na skonstru−
owaniu wskaźnika dającego ogólne wy−
obrażenie o poziomie i kształcie przebie−
gu napięcia w badanym układzie. Do
tego celu zupełnie wystarczający będzie
prosty wskaźnik zbudowany z szesnas−
tu diod LED sterowany przez popularny
przetwornik napięcie/jedna z szesnastu
diod − UAA170.
Prototyp urządzenia posiadał tylko je−
den zakres pomiarowy − 0...15VDC,
wystarczający w większości zastoso−
wań amatorskich. Autor postanowił jed−
nak rozszerzyć możliwości przyrządu
dodając minimalnym kosztem jeszcze
dwa zakresy: 0...1,5VDC i 0...150VDC.
Jak to działa?
Schemat elektryczny miernika przed−
stawiony został na
rys 1
. Układ jest kla−
syczną, zalecaną przez producentów,
aplikacją UAA170, o której właściwie
niewiele ciekawego można napisać.
W układzie podstawowym o zakresie
0...15V zapalenie drugiej diody oznacza
napięcie 2V a diody 15−ej − 15V. Napię−
cia pośrednie sygnalizowane są zapale−
niem sąsiednich diod, np zapalone diody
4 i 5 oznaczają napięcie ok. 4,5V. Taka
precyzja wskazań jest w zastosowaniach
do jakich zaprojektowany został nasz
przyrzad całkowicie wystarczająca.
W zależności od położenia przełączni−
ka SW1, rezystory R3 i R5 lub R3 i R6
tworzą dzielnik napięcia 1:10 lub 1:100,
47
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
WYKAZ ELEMENTÓW
Kondensatory
C1, C3: 220µF/16V
C2, C4: 100nF
Rezystory
R1: 560
W
R2: potencjometr nastawny
wieloobrotowy Heltrim 20k
W
R3: 1M
W
R4: 22k
W
R5: 10k
W
R6: 100k
W
R7: nie występuje w zestawie
Półprzewodniki
D1: dioda Zenera 5,1V
U1: UAA170 lub odpowiednik, np.
ULY1970
Ux: opcjonalnie 7812
Różne
Z1: ARK2
Przełącznik 3−pozycyjny
Pozostały nam jeszcze dwie sprawy
do omówienia: sprawa obudowy i zasi−
lania. Pomimo usilnych starań autorowi
nie udało się znaleźć odpowiedniej obu−
dowy do naszego woltomierza. Jak jed−
nak widać, płytka została zaprojektowa−
na w taki sposób, że w ostateczności mo−
żemy się bez niej obejść, a w każdym ra−
zie uprościć jej konstrukcję do minimum.
Na stronie opisowej płytki umieszczone
zostały pod każdą z diod duże i wyraźne
cyfry od 0 do 15. Jeżeli więc nie zna−
jdziemy jakiegoś pudełeczka na nasz
przyrząd, to możemy po prostu wyciąć
z kawałka przezroczystego plexi lub
barwionego na czerwono (ew. zielono)
polistyrenu kawałek szybki o wymiarach
identycznych z płytką. W takiej szybce
wiercimy cztery otwory i za pośrednict−
wem tulejek dystansowych skręcamy ją
z płytką.
Rys. 1. Schemat ideowy woltomierza analogowego.
umożliwiając dokonywanie pomiarów na
zakresie 0...15 lub 0...150VDC. Zakres
0...1,5VDC jest zakresem podstawowym,
nie wymagajacym dołączanie żadnego
dzielnika. Dioda Zenera D1 zabezpiecza
wejście układu UAA170 przed dosta−
niem się na nie zbyt wysokiego napiecia.
Montaż i uruchomienie
Mozaikę ścieżek płytki drukowanej
woltomierza przedstawia
rysunek 2
.
Płytka została wykonana z laminatu
jednostronnego i niestety nie udało się
uniknąć zastosowania kilku zworek. Nie
wygląda to pięknie, lecz autor sądzi, że
lepiej mieć płytkę trochę mniej estetycz−
ną niż trzykrotnie droższą (przy zastoso−
waniu druku dwustronnego)! Jak zwykle,
montaż rozpoczynamy od wlutowania
tych nieszczęsnych zworek. Są one wy−
raźnie zaznaczone na stronie opisowej
za pomocą kreski i litery “Z”. Następnie
montaż przeprowadzamy zgodnie z ogól−
nie przyjętymi zasadami, wlutowując naj−
pierw elementy najmniejsze i podstaw−
kę. Szczególną uwagę musimy zwrócić
na kierunek montażu diod. Punkty lutow−
nicze anod diod mają kształt kwadratowy
i do tych właśnie punktów musimy przy−
lutować dłuższe nóżki LEDów. Zastoso−
wanie scalonego stabilizatora napię−
cia U2 jest opcjonalne i do tej sprawy
powrócimy jeszcze w dalszej części opi−
su.
Cd. na str. 50
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
48
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
Plik z chomika:
andrelis
Inne pliki z tego folderu:
EdW 01 1996.pdf
(28700 KB)
EdW 02 1996.pdf
(4682 KB)
EdW 03 1996.pdf
(3948 KB)
EdW 04 1996.pdf
(4909 KB)
EdW 05 1996.pdf
(6926 KB)
Inne foldery tego chomika:
1997
1998
1999
2000
2001
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin