EP_1998_01.pdf
(
5524 KB
)
Pobierz
1/98 styczeń 5 zł 90 gr
Modułowy
komputer
edukacyjny
W drugiej
części cyklu
przedstawiamy
opis konstrukcji
klawiatury
współpracują−
cej z kompute−
rem opisanym
w EP12/97, str. 49.
Prostownik do ładowania akumulatorów
samochodowych
Sroga zima dookoła niejednemu posiadaczowi
samochodu spędza sen z oczu − starsze akumulatory
nie lubią zbytnio mrozów, o czym dają znać zazwy−
czaj rano, tuż przed wyjazdem do pracy. Lekarstwem
na te problemy jest urządzenie przedstawione w arty−
kule − prostownik dużej mocy o niewielkich rozmia−
rach, które udało się uzyskać dzięki zastosowaniu
przetwarzania impulsowego. Str. 43.
Prosty wzmacniacz telefoniczny
Wzmacniacz przydat−
ny przede wszystkim
osobom mającym
kłopoty ze słuchem.
Jego prosta budo−
wa i duża skutecz−
ność działania (w
powiązaniu
z dobrym głośni−
kiem) powodu−
ją, że jest to
atrakcyjna
propozycja dla osób
potrzebujących wsparcia dla
swojego słuchu, str. 87.
Elektroniczny termometr z czujnikiem Pt100
Projekt nadesłany przez jednego z naszych Czytelni−
ków − jest to naprawdę ciekawe rozwiązanie układo−
we! Str. 83.
Przedwzmacniacz
UKF−UHF
Bardzo interesująca
aplikacja scalonego
wzmacniacza w.cz. serii
MAR. Pomimo prostoty
konstrukcji, urządzenie to
charakteryzują dobre
parametry. Str. 39.
Miniaturowe
inwertery napięcia
To niewielkie urządzenie
pozwoli Ci uzyskać
ujemne napięcie zasila−
nia, bez konieczności
stosowania skompliko−
wanych przetwornic
impulsowych, str. 67.
Stereofoniczny nadajnik UKF−FM
Programowany zasilacz laboratoryjny
Jest to druga i ostat−
nia część artykułu
prezentującego
konstrukcję nowo−
czesnego zasilacza
z cyfrowo zada−
wanym napię−
ciem wyjścio−
wym, str. 59.
Opis tego urządzenia
publikujemy tylko jako
ciekawostkę − w praktyce
nie wolno stosować
nadajników nie posiada−
jących homologacji
w pasmach częstotliwości
wykorzystywanych przez
sieć publiczną. Str. 81.
Elektronika Praktyczna 1/98
4
Nr 61
styczeń '98
Spis treści rocznika 1997 .........................................7
Świat hobby ............................................................. 11
Projekty zagraniczne
Zasilacz laboratoryjny ........................................................... 13
Internet dla elektroników
Darmowa narzędzia z Internetu .......................................... 27
Projekty
Elektroniczny modulator głosu ............................................ 34
Przedwzmacniacz UKF−UHF .................................................. 39
Prostownik do ładowania akumulatorów
samochodowych .................................................................. 43
Modułowy komputer edukacyjny ....................................... 49
Mikroprocesorowy system edukacyjny, część 4 ............... 55
Programowany zasilacz laboratoryjny, część 2 ................ 59
Miniprojekty
Miniaturowe inwertery napięcia ......................................... 67
Trójtonowy gong drzwiowy .................................................. 68
Podzespoły
Nowe podzespoły ................................................................. 69
Kurs
Komponent Delphi symulujący diody LED ......................... 73
Sprzęt
Telewizja cyfrowa i standard MPEG2 ................................. 19
JTAG − światowy standard testowania, częśc 1 ............... 75
Sieci o inteligencji rozproszonej − LonWorks, część 2 ........ 91
Raport
Prosty wzmacniacz telefoniczny ......................................... 87
Projekty Czytelników
Stereofoniczny nadajnik UKF−FM OIRT i CCIR ..................... 81
Elektroniczny termometr z czujnikiem Pt100 ...................... 83
Info Świat .................................................................. 95
Narzędzia z Internetu
Dzięki Internetowi dostęp do infor−
macji o nowych podzespołach jest
coraz łatwiejszy. Coraz więcej firm
docenia także możliwość udostęp−
niania poprzez sieć prostych wersji
narzędzi projektowych, które
pozwalają poznać ich możliwości.
Na str. 27 i 28 prezentujemy dwa
wybrane przykłady takiego oprog−
ramowania.
Sprzęt
Tym razem w “Teście” przedstawia−
my szereg nowych narzędzi dla
elektroników, które pojawiły się na
naszym rynku w ostatnich miesią−
cach, str. 29.
Info Kraj..................................................................... 96
Forum ......................................................................... 89
Listy ............................................................................ 98
Kramik+Rynek ......................................................... 99
Wykaz reklamodawców ..................................... 110
Ekspresowy Informator Elektroniczny ............. 111
Ankieta...................................................................... 25
Elektronika Praktyczna 1/98
5
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
PROJEKTY ZAGRANICZNE
Zasilacz laboratoryjny
Zasilacz stabilizowany jest
niew¹tpliwie jednym
z†najbardziej przydatnych
urz¹dzeÒ w†laboratorium
elektronika -
eksperymentatora. Najlepiej
by³oby, gdyby taki zasilacz
mia³ szeroki zakres napiÍÊ
wyjúciowych i†dostarcza³
pr¹du o†duøym natÍøeniu,
ale - niestety - spe³nienie
tych wymagaÒ poci¹ga za
sob¹ wysokie koszty.
Na szczÍúcie, czÍúÊ potrzeb
zaspokoi zasilacz
o†skromniejszych parametrach.
WiÍkszoúÊ projektowanych
uk³adÛw jest bowiem zasilana
napiÍciami od 3V do 12V,
a†natÍøenia pobieranych
pr¹dÛw nie przekraczaj¹ setek
mA.
Rozwi¹zanie idealnie
dopasowane do potrzeb
amatorskich przedstawiamy
w†artykule.
Proponowany poniøej zasilacz
sieciowy daje napiÍcia wyjúciowe
od 1,2V do 12V, przy natÍøeniach
pr¹du do 500mA. Mimo prostoty
uk³ad zapewnia doskona³¹ stabi-
lizacjÍ. Przy zmianie pr¹dÛw ob-
ci¹øenia od zera do maksimum
napiÍcie wyjúciowe zmienia siÍ
nie wiÍcej niø o kilka mV.
Wysokiej jakoúci ürÛd³o napiÍ-
cia odniesienia eliminuje dryft
temperaturowy. Poziom tÍtnieÒ
na wyjúciu wynosi tylko oko³o
250mV dla wiÍkszoúci napiÍÊ
i†pr¹dÛw wyjúciowych, a wzrasta
dopiero przy wyøszych napiÍ-
ciach i†natÍøeniach pr¹dÛw prze-
kraczaj¹cych 400mA.
Ograniczenie natÍøenia pr¹du
wyjúciowego do 500mA chroni
uk³ad przed skutkami zwarÊ
i†przeci¹øeÒ. Poniewaø 500mA jest
natÍøeniem dostatecznie wysokim
aby spowodowaÊ zniszczenie
uk³adÛw pÛ³przewodnikowych,
uk³ad daje moøliwoúÊ zastosowa-
nia takøe trzech niøszych ograni-
czeÒ natÍøenia pr¹du: 20mA,
50mA i†200mA.
Opcjonalny woltomierz pozwa-
la na doúÊ dok³adne ustawienie
napiÍcia wyjúciowego, ale zrezyg-
nowanie z†niego i†korzystanie
z†posiadanego multimetru znacz-
nie obniøy koszt urz¹dzenia.
piÍciem sieciowym. Oznacza to,
øe wyjúcie zasilacza laboratoryj-
nego jest p³ywaj¹ce, tj. øaden
z†jego zaciskÛw nie jest uziemio-
ny. Pomoøe to unikn¹Ê zwarÊ
i†pÍtli masowych w†przypadku
wspÛ³pracy zasilacza z†urz¹dze-
niami posiadaj¹cymi uziemion¹
obudowÍ.
Dzia³anie uk³adu
W†celu uzyskania regulowane-
go napiÍcia wyjúciowego stosuje
siÍ dwa standardowe rozwi¹zania.
Pierwsze z†nich polega na poten-
cjometrycznej regulacji napiÍcia
pochodz¹cego ze stabilizatora na-
piÍcia sta³ego i†uøyciu wzmacnia-
cza buforowego zwiÍkszaj¹cego
maksymalne natÍøenie pr¹du wyj-
úciowego. AlternatywÍ stanowi
wykorzystanie stabilizatora napiÍ-
cia sta³ego i†wzmacniacza podno-
sz¹cego to napiÍcie do ø¹danego
poziomu, oraz takøe wzmacniacza
buforowego zapewniaj¹cego odpo-
wiednie natÍøenie pr¹du. Drugie
z†tych rozwi¹zaÒ zapewnia za-
zwyczaj lepsz¹ stabilizacjÍ napiÍ-
cia i†ono w³aúnie zosta³o zasto-
sowane w†prezentowanym urz¹-
dzeniu.
Uk³ad jest zbudowany zgodnie
ze schematem blokowym przed-
stawionym na
rys.1
. Zawiera
wzmacniacz operacyjny pracuj¹cy
w uk³adzie nieodwracaj¹cym. Do
wejúcia odwracaj¹cego wzmacnia-
cza jest doprowadzane stabilne
napiÍcie odniesienia. DobÛr tego
napiÍcia jest istotny, poniewaø
minimalne napiÍcie wyjúciowe nie
moøe byÊ niøsze od napiÍcia
odniesienia. Zastosowano ürÛd³o
napiÍcia odniesienia 1,2V, co po-
zwala stosowaÊ zasilacz do urz¹-
dzeÒ zasilanych np. pojedynczy-
mi akumulatorami NiCd.
BezpieczeÒstwo
Zazwyczaj projekt taki nie by³-
by adresowany do pocz¹tkuj¹-
cych, poniewaø w†jego zakres
wchodzi³oby wykonanie doprowa-
dzeÒ napiÍcia sieciowego. Dzisiej-
szy projekt jest jednak w†pe³ni
bezpieczny - jest bowiem zasilany
z†dostÍpnego w†hand-
lu niestabilizowanego
zasilacza sieciowego
12V, w†zwi¹zku
z†czym maksymalne
napiÍcie w†uk³adzie
nie przekracza 20V.
RÛwnieø podwÛjna
izolacja zasilacza sie-
ciowego stanowi do-
datkow¹ ochronÍ
przed poraøeniem na-
NatÍøenie pr¹du
wyjúciowego
Maksymalne natÍøenie pr¹du
wyjúciowego wzmacniacza opera-
cyjnego jest rzÍdu pojedynczych
mA, ewentualnie dziesi¹tek mA.
Oczywiúcie, nie jest to wartoúÊ
Rys. 1. Schemat blokowy zasilacza
laboratoryjnego z regulacją napięcia
wyjściowego.
Elektronika Praktyczna 1/98
13
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
na wyjúciu spadnie poniøej 1,2V,
spadnie potencja³ wejúcia odwra-
caj¹cego IC1, a†wiÍc wzroúnie
napiÍcie na jego wyjúciu, korygu-
j¹c napiÍcie wyjúciowe ca³ego
uk³adu. Naleøy zauwaøyÊ, øe pÍt-
la sprzÍøenia obejmuje stopieÒ
buforowy oraz rezystor szerego-
wy, w†zwi¹zku z†czym bÍdzie
kompensowaÊ wszelkie przyrosty
spadku napiÍcia na tych elemen-
tach, zwi¹zane ze zwiÍkszeniem
obci¹øenia.
Jeúli suwak potencjometru VR1
znajduje siÍ w†skrajnym, przeciw-
nym po³oøeniu, to pÍtla sprzÍøe-
nia dzia³a w†taki sam sposÛb,
jednak wartoúÊ napiÍcia wyjúcio-
wego IC1 jest wyøsza ze wzglÍdu
na spadek napiÍcia na potencjo-
metrze.
Zak³adaj¹c, øe suwak potencjo-
metru znajduje siÍ w†po³oøeniu
úrodkowym, napiÍcie na suwaku
jest rÛwne po³owie napiÍcia wyj-
úciowego. Aby napiÍcie na wej-
úciu odwracaj¹cym wynosi³o 1,2V,
napiÍcie wyjúciowe musi byÊ rÛw-
ne 2,4V. Im wiÍkszy jest stopieÒ
podzia³u napiÍcia wyjúciowego na
dzielniku VR1/R2, tym wyøszy
jest spadek napiÍcia na potencjo-
metrze i†wyøsze napiÍcie wyjúcio-
we. Potencjometr jest wiÍc ele-
mentem reguluj¹cym napiÍcie wy-
júciowe.
Rys. 2. Schemat ideowy zasilacza laboratoryjnego.
wystarczaj¹ca z†punktu widzenia
zastosowaÒ zasilacza laboratoryj-
nego, w†zwi¹zku z†czym zastoso-
wano stopieÒ buforowy, zwiÍk-
szaj¹cy natÍøenie pr¹du wyjúcio-
wego.
Przeci¹øenie wyjúcia (np. zwar-
cie) mog³oby spowodowaÊ prze-
p³yw pr¹du o†bardzo duøym na-
tÍøeniu, groø¹cym zniszczeniem
uk³adu buforowego i†ürÛd³a zasi-
lania, zanim zostanie przepalony
konwencjonalny bezpiecznik.
W†zwi¹zku z†tym niezbÍdny jest
elektroniczny uk³ad zabezpiecza-
j¹cy.
Umieszczony szeregowo z†wyj-
úciem zasilacza rezystor o†ma³ej
opornoúci umoøliwia zdetekowa-
nie przep³ywu pr¹du o†nadmier-
nym natÍøeniu - spadek napiÍcia
na tym rezystorze jest do niego
proporcjonalny. Jeúli natÍøenie
pr¹du wyjúciowego nie przekra-
cza 500mA, powsta³y spadek na-
piÍcia bÍdzie zbyt ma³y aby za-
dzia³a³ uk³ad wzmacniacza i†prze-
³¹cznika. Ca³y zasilacz dzia³a pra-
wid³owo dostarczaj¹c stabilizowa-
nego napiÍcia.
Jeúli jednak natÍøenie pr¹du
wyjúciowego jest wiÍksze od
500mA, to spadek napiÍcia na
rezystorze szeregowym przekra-
cza 0,6V, co powoduje zamkniÍ-
cie prze³¹cznika elektronicznego
i†po³¹czenie wyjúcia wzmacnia-
cza operacyjnego z†wyjúciem ca-
³ego uk³adu. Poniewaø na stop-
niu buforowym wystÍpuje spadek
napiÍcia przekraczaj¹cy 1V, to
napiÍcie wyjúciowe wzmacniacza
operacyjnego - a†wiÍc napiÍcie
wejúciowe stopnia buforuj¹cego -
zostaje obniøone. Powstaje pÍtla
sprzÍøenia, ktÛra d¹øy do dalsze-
go obniøenia tego napiÍcia. Tak
wiÍc kaøde przekroczenie maksy-
malnego natÍøenia pr¹du wy-
júciowego prowadzi do znaczne-
go spadku napiÍcia wyjúciowego
z jednoczesnym ograniczeniem
natÍøenia pr¹du wyjúciowego. Na-
wet w†przypadku zwarcia wy-
júcia natÍøenie to nie przekroczy
600mA. Taki uk³ad ograniczania
pr¹du reaguje natychmiast na
wszelkie przeci¹øenia i†jest na
tyle szybki, øe stopieÒ buforowy
i†ürÛd³o zasilania nie ulegaj¹
uszkodzeniu.
SprzÍøenie zwrotne
Wzmocnienie wzmacniacza
operacyjnego z†zamkniÍt¹ pÍtl¹
sprzÍøenia zaleøy od wartoúci
znajduj¹cych siÍ w†niej elemen-
tÛw. W†naszym uk³adzie w†pÍtli
tej znajduje siÍ potencjometr VR.
Wzmocnienie wzmacniacza
operacyjnego z†otwart¹ pÍtl¹ jest
zwykle bardzo duøe, zazwyczaj
wiÍksze od 100000. Podanie na
wejúcie nieodwracaj¹ce dodatnie-
go potencja³u powoduje wzrost
potencja³u na wyjúciu, natomiast
podanie na wejúcie odwracaj¹ce
dodatniego potencja³u powoduje
spadek potencja³u wyjúciowego.
W†uk³adzie nieodwracaj¹cym,
z†zamkniÍt¹ pÍtl¹ sprzÍøenia, po-
tencja³y obu wejúÊ s¹ rÛwne
dziÍki pÍtli ujemnego sprzÍøenia
zwrotnego.
Jeúli suwak potencjometru znaj-
duje siÍ od strony wejúcia odwra-
caj¹cego IC1, to jest ono po³¹czo-
ne bezpoúrednio z†wyjúciem ca³e-
go uk³adu. Jeúli poziom na wyj-
úciu wzroúnie powyøej 1,2V,
wzroúnie rÛwnieø potencja³ wej-
úcia odwracaj¹cego IC1, a†wiÍc
obniøy siÍ napiÍcie na wyjúciu
tego wzmacniacza. Jeúli poziom
Zasada dzia³ania uk³adu
Schemat ideowy stabilizowa-
nego zasilacza laboratoryjnego
znajduje siÍ na
rys.2
. Niestabili-
zowane napiÍcie wejúciowe jest
doprowadzane przez gniazdo SK1.
Przy braku obci¹øenia napiÍcie to
wynosi oko³o 20V, a†przy natÍ-
øeniu pr¹du obci¹øenia 500mA
jest bliskie 16V.
Na stabilizatorze i†uk³adzie
ograniczania pr¹du wystÍpuj¹
spadki napiÍcia, ale napiÍcie wyj-
úciowe zasilacza utrzymuje siÍ na
poziomie 12V, przy obci¹øeniu
pr¹dem o†natÍøeniu 500mA. Bez-
piecznik FS1 zabezpiecza niesta-
bilizowany zasilacz sieciowy
w†przypadku powaønego uszko-
dzenia uk³adu stabilizatora. C1
pe³ni rolÍ kondensatora odprzÍga-
j¹cego.
Dioda D1 jest ürÛd³em napiÍ-
cia odniesienia 1,2V. Funkcjonuje
podobnie do diody Zenera, ale
ma od niej znacznie lepsze pa-
rametry. Dzia³a skutecznie przy
14
Elektronika Praktyczna 1/98
Plik z chomika:
wawszczak1
Inne pliki z tego folderu:
EP_1998_01.pdf
(5524 KB)
EP_1998_02.pdf
(6298 KB)
EP_1998_04.pdf
(6489 KB)
EP_1998_03.pdf
(6241 KB)
EP_1998_05.pdf
(4842 KB)
Inne foldery tego chomika:
1993
1994
1995
1996
1997
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin