Your SlideShare is downloading. ×
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Ke06 2008
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Ke06 2008

3,634

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
3,634
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
19
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Dìjiny dìjin vìdy Z pøenosu zpráv ana dálku techniky ROÈNÍK XIII/2008. ÈÍSLO 6 Historie elektøiny a magnetizmu Christian Huygens oznámil anagramem. Teprve v roce 1659 uveøejnil písemnì obšírný výklad Se jménem tohoto významného fy- tohoto jevu. ROÈNÍK LVII/2008. ÈÍSLO 6 zika, matematika a astronoma se již Objevil také matematické vyjádøení jistì setkal každý, kdo se zajímá o nì- dostøedivého zrychlení a = v 2 /r a tím V TOMTO SEŠITÌ který z vyjmenovaných vìdních oborù. otevøel Newtonovi cestu k objevu gravi- Narodil se 14. dubna 1629 v Haagu, taèního zákona. Z dìjin vìdy a techniky ............................. 1 v prostøedí velmi vzdìlané a pokrokové Pak se vìnoval problémùm, na je- UŽITEÈNÁ ZAPOJENÍ Z DLOUHOLETÉ PRAXE V rodiny. Otec mìl univerzitní vzdìlání, jichž vyøešení závisela správná funkce Úvod ..................................................... 3 byl diplomatem a vedl èilý písemný styk kyvadlových hodin. Podrobný matema- Užiteèné pøístroje pro domácnost ........ 4 s mnoha vìdci a politiky té doby. tický rozbor èinnosti kyvadla podal roku Korekèní zesilovaè s pasivním korektorem ...... 4 Christian od roku 1645 také studo- 1673 v pojednání „Kyvadlové hodiny“ Reflexní pøijímaè I, II, III .................. 6, 8, 10 val na univerzitì - zprvu v Leidenu, kde (v originále s názvem Horologium Os- VKV pøijímaè ........................................ 11 Automatický nabíjeè Pb aku. ............... 14 se vìnoval matematice a právùm, pak cillatorium sive do motu pendulorum). Svìtelný spínaè .................................... 17 v Bredu, kde rozšiøoval nejen své ma- Ovšem kyvadlové hodiny sestrojil roku Napájecí zdroje .................................. 18 tematické vzdìlání, ale vìnoval se i fy- 1656 a patent na nì získal již v roce Univerzální zdroj 1 (0 až 20 V/2 A) ........ 18 zikálním oborùm a studiu jazykù. 1657. Napáj. zdroj +15 V/2 A, -15 V/2 A .. 20, 21 Jeho velkým vzorem byl francouz- Pozdìji vymyslel princip hodinového Napájecí zdroj ±15 V/2 A ...................... 22 ský matematik Marin Mersenne, který setrvaèníku s vláskem a podle jeho ná- Symetrický zdroj 2x 12 V/50 mA .......... 22 jej nasmìroval na zkoumání fyzikálních vrhu pak byly pod jeho vedením sestro- Symetrický zdroj 2x 15 V/1 A ............... 24 Napájecí zdroj 0 až 18 V/1,8 A s L200 ....... 25 problémù šíøení svìtla, geometrických jeny první setrvaèníkové hodiny pro krá- Zdroj 1,3 až 24 V/3 A s LM338T ................. 26 vztahù a rozšiøoval jeho obzor v mate- le Ludvíka XIV. V roce 1675 vymyslel Zdroj 0 až 24 V/2 A s LM338T .................... 27 matice. kapesní hodiny. Elektronická pojistka .................................. 29 Snad hned v úvodu je vhodné pøipo- Pokud se svìtla týèe, existovala Mìøicí technika ................................... 37 menout, že jméno Huygens, dnes bìž- øada teorií o jeho povaze a Huygens Zkoušeè tranzistorù 1, 2, 3 ....... 30, 30, 32 nì používané, není na místì - vzniklo sám byl zastáncem tzv. vlnové teorie. Univerzální tester diod .......................... 33 Nf generátor s LM386 ........................... 36 až pozdìji anglickým pøepisem - on Odvodil také, že se svìtlo šíøí pøímo- Laboratorní nf generátor ......................... 37 sám se podepisoval Hugens. èaøe. RC generátor 1 kHz s fáz. èlánkem ..... 39 Již v mladém vìku zaèal publiko- Analogový mìøiè kmitoètu ..................... 39 vat. Zpoèátku se zabýval pøedevším Závìr .................................................. 40 matematicko-goeometrickými problé- KONSTRUKÈNÍ ELEKTRONIKA A RADIO my a roku 1651 napsal sta „Teorémy o kvadratuøe hyperboly, elipsy, kruhu Vydavatel: AMARO spol. s r. o. Redakce: Zborovská 27, 150 00 Praha 5, a tìžišti jejich èástí“. Následovala další tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10. práce zabývající se pøevážnì kruhem Šéfredaktor ing. Josef Kellner, sekretáøka re- a v roce 1654 napsal „Pøehled slavných dakce Eva Marková, tel. 2 57 31 73 14. úloh“, kde se zbýval øešením úloh, kte- Roènì vychází 6 èísel. Cena výtisku 40 Kè. Rozšiøuje PNS a. s., Transpress spol. s r. o., ré již pøed ním formulovali významní Mediaprint & Kapa a soukromí distributoøi. uèenci jednak ze starovìku, jednak vý- Pøedplatné v ÈR zajišuje Amaro spol. s r. o. znamní matematici jako Descartes, - Michaela Hrdlièková, Hana Merglová (Zborovská 27, 150 00 Praha 5, tel./fax: 2 57 31 73 13, 2 57 Fermat, Pappe a další. 31 73 12. Distribuci pro pøedplatitele také pro- Když odjel do Francie, seznámil se vádí v zastoupení vydavatele spoleènost Media- tam s pracemi Pascala a Fermata, servis s. r. o., Zákaznické Centrum, Kounicova 2b, P. O. BOX 351, 659 51 Brno; objednávky a pozdìji se vìnoval astronomickým tel: 541 233 232; fax: 541 616 160; e-mail: problémùm. Musel ale napøed spolu se zakaznickecentrum@mediaservis.cz; reklamace svým bratrem vymyslet zpùsob kvalit- - tel.: 800 800 890. Objednávky a predplatné v Slovenskej repub- nìjšího broušení èoèek pro svùj tele- Huygensùv princip (nákres). Huygens like vybavuje MAGNET-PRESS Slovakia s. r. o., skop, který používal k pozorování pøedpokládal, že svìtlo je vlnìní Šustekova 8, 851 04 Bratislava, hvìzd. a formuloval princip šíøení jeho vln. tel.: 00421 2 / 6720 1931 - 33 email: predplatne@press.sk ; www.press.sk Podaøilo se jim to, a díky tomu pak Øeknìme, že vlny se šíøí ze zdroje Z Podávání novinových zásilek povoleno Èeskou v roce 1656 objevil napø. jeden ze sa- všemi smìry. Huygens tvrdil, že každý poštou - øeditelstvím OZ Praha (è.j. nov 6005/96 turnových mìsícù - Titan. kmitající bod vlnoplochy (místa se ze dne 9. 1. 1996). Snažil se také o vysvìtlení zvláštní- stejnou amplitudou a fází) se stává Inzerci v ÈR pøijímá redakce, Zborovská 27, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: ho jevu, pozorovatelného v dalekohledu opìt elementárním zdrojem vlnìni 2 57 31 73 10. pøi sledování Saturna. Tato planeta se (malé kružnice umístìné na velké) Inzerci v SR vyøizuje MAGNET-PRESS Slovakia jevila v dalekohledu jako elipsa, což a obálka tìchto elementárních s. r. o., Šustekova 8, 851 04 Bratislava, tel.: 00421 2 / 6720 1931 - 33 ; www.press.sk byl na hvìzdné obloze do té doby ne- vlnoploch tvoøí novou vlnoplochu. Za pùvodnost a správnost pøíspìvkù odpovídá autor vysvìtlený fenomén. V pøekážce P je malý otvor a vidíme, (platí i pro inzerci). Nevyžádané rukopisy nevracíme. Podaøilo se mu správnì odhad- že tento otvor se stává sám novým http://www.aradio.cz; E-mail: pe@aradio.cz nout, co tento jev pùsobí, ale teorie sa- zdrojem vlnìní a od nìj doprava se šíøí ISSN 1211-3557, MK ÈR E 7443 turnova prstence byla na tehdejší dobu nové vlnoplochy se støedem právì © AMARO spol. s r. o. velmi odvážná - proto ji z poèátku svìtu v tomto otvoru Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 1
  • 2. Jeho nejvýznamnìjším dílem však chaniky ve škole stejného typu, které byl obsáhlý spis nazvaný Cosmotheo- pøijal, a pøednášel po ètyøi roky. Sezná- ros, který napsal v roce 1694, ve kte- mil se tam se svým kolegou, který rém shrnul veškeré do té doby zveøej- pøednášel fyziku a „pøírodní filozofii“, nìné poznatky o vesmíru. Nejedná se Edwardem G. Houstonem, od kterého o èistì vìdecké, ale spíše o popularizu- velmi rychle pochytil jeho vìdomosti, jící dílo pøístupné širší veøejnosti. Je za- a tak ve svých 27 letech odešel praco- jímavé, že vyšlo až po jeho smrti v roce vat k firmì Electric Company jako elek- 1698 a bìhem nìkolika let pak bylo trotechnik. Oženil se a zakrátko odešel pøeloženo do nìmèiny a dokonce i do do Filadelfie, kde si založil svou vlastní ruštiny. spoleènost. Nezapomnìl však ani na Huygens se stal èlenem Královské svého bývalého kolegu a vzal jej do fir- spoleènosti a v dobì svého pùsobení my jako spoleèníka. ve Francii byl jedním ze zakladatelù Jak již bylo øeèeno na poèátku, mìl Královské akademie vìd. ohromný talent na vynalézání nových Díky svému protestantskému nábo- vìcí - spoleènost, kterou založil, nesta- ženskému vyznání však musel v roce èila jeho nápady realizovat, a tak zaklá- 1686 z Francie odejít zpìt do Nizoze- dala nové a nové továrny - pøihlásil mí. Na Francii zanevøel a již nikdy se napø. patent na elektrickou obloukovku, tam nevrátil. V roce 1689 na èas odejel a spoleènost založila továrnu na oblou- do Anglie, kde se seznámil s Newto- kovky. Jenže za tøi týdny pøišel Elihu nem a jeho teoriemi. Zemøel v Haagu 8. s novým patentem - na odstøedivku na èervence 1695. mléko, zakrátko nato na zpùsob elek- trického odporového sváøení, a tak to Podle materiálù z internetových strá- šlo stále dokola. Vìtšinou to byly vìci nek vìnovaných Huygensovi a ency- nové a potøebné a o odbyt nebyla nou- klopedie Wikipedia ze; spíše nestaèili s výrobou. Ve svých tøicetipìti letech se stal Propagaèní materiál rentgenových Elihu Thomson prezidentem v té dobì již svìtovì pro- lamp (Thomson, Edison) slulé spoleènosti Thomson-Houston Narodil se v øemeslnické rodinì Da- Electric Company. Za ètyøi roky nato ji nielovi a Mary Thomsonovým v anglic- spojil s Edison General Electric Com- Švýcarsku, v Itálii, Francii, ale i na afric- kém Manchestru dne 29. bøezna 1853. pany a od té doby existuje dodnes zná- kém a asijském kontinentì rostly továr- Svým zpùsobem byl od malièka ge- má General Electric Company. ny, jejichž výrobky nesly znaèku T-H, niální - mìl neobyèejný talent na ob- On byl organizátorem a geniálním Thomson-Houston. jevování nového a touhu poznávat ne- vynálezcem a zamìstnával stovky V roce 1916 mu zemøela manželka poznané. Ve tøech letech se nauèil technikù, kteøí jeho námìty rozpracová- a záhy se oženil znovu. V té dobì za- pomocí smyèky, kterou házel jako laso, vali do výrobnì realizovatelných proto- mìstnával ve svých závodech pøes otevírat domovní dveøe v dobì, kdy ne- typù. Ti mìli velký problém obsáhnout 100 000 dìlníkù! Když mu bylo 76 let, dosáhl na kliku. celou šíøi jeho zábìru - konstruoval navrhl v té dobì nejvìtší - 200 mm peri- V jeho pìti letech se celá rodina od- elektrické lokomotivy, tramvaje, doko- skop. stìhovala do Ameriky a usadila se ve nalé výtahy, poøídil první stereoskopické Postupnì se stal èestným dokto- Filadelfii. Elihu si okamžitì našel kama- obrazy i pomocí rentgenových paprskù, rem mnoha univerzit, nositelem ne- rády, spoleènì objevili v blízkosti bydliš- èasto vylepšil nìkterý ze svých patentù sèetných dalších ocenìní, vèetnì rytíøe tì boudu - prázdný døevník, kde si zøídili døíve, než byly realizovány. Pøišel na èestné legie. Zemøel 16. bøezna 1937 „laboratoø na objevování chemických praktickou metodu mìøení elektrické ve Swampscottu, Mass. na komplikace tajemství“. Objevovali však jen krátce, spotøeby, wattmetr, proudový transfor- pøi vážném onemocnìní bìhem chøip- tøetí den se ozval ohromný výbuch; mátor, rotaèní vf generátor, ukázal na kové epidemie. jeho dva kamarádi leželi v bezvìdomí, praktické využití rentgenových paprskù Bylo mu pøiznáno více než 1 000 okna v sousedství se vysypala nebo pøi diagnostikování zlomenin atd. patentù (pøes 700 jen v USA) a byl to alespoò popraskala, bouda vylítla do Jako vùbec první se stal v roce nejen nejbohatší elektrotechnik, ale povìtøí, Elihovi se nestalo nic. Mìl pak 1909 držitelem Edisonovy medaile udì- také nejzasloužilejší vynálezce své slíbit že se nedotkne zápalek, ale to od- lované dnešním IEEE pøesto, že mìl doby. Svými pøáteli byl pokládán za mítl a zakrátko zaèal se svými pøáteli pøedtím právì s Edisonem velké spory. šarmantního a pøátelského muže, který s dalšími pokusy - tentokrát zøejmì Byl, na rozdíl od mnoha jiných vìd- se vymykal vžité pøedstavì o vzhledu ménì nebezpeènými, ponìvadž opuš- cù a lékaøù, pøesvìdèen o škodlivosti a jednání vìdeckého pracovníka. Také tìný dùm, ve kterém tuto èinnost pro- rentgenových paprskù - aby své pøe- èasopisy velmi rády uveøejòovaly jeho vozovali, vydržel. svìdèení dokázal, nechal si nìjakou èlánky, nebo mìl dar pøedkládat ète- Rodièe jej pak poslali do ústavu pro dobu den co den po dobu 90 minut náøùm i složité vìci pøístupným zpùso- technické vzdìlávání (podle tamìjší ter- ozaøovat malíèek na levé ruce. Výsled- bem. minologie High School, což ovšem byla kem byly bolesti, otok, skvrna jako pøi Podle èasopisu Radioamatér 1/1940, škola pøibližnì na úrovni našich prù- trombose a nakonec velké puchýøe. encyklopedie Wikipedia a dalších inter- myslovek své doby). Tam se vzdìlával Jeho osobním tajemníkem se stal netových stránek pøedevším v chemii a velmi rychle svý- John McManus, který prakticky „patøil QX mi znalostmi pøedèil své uèitele, takže do rodiny“ a zajišoval skoro všechny ti byli nakonec rádi, když studia ukonèil. povinnosti, které mìl Thomson mimo Literatura Ve dvaceti letech zaèal pracovat práce na svých vynálezech. [1] Michal, S.: Hodináøství a hodináøi v èes- v chemické továrnì jako chemik. Se- Pøi jeho výbìru mìl velké štìstí, ne- kých zemích. Libri, Praha 2002. strojil tehdy pøístroj na zachycování rá- bo John se nikdy nesnažil využít jeho [2] Michal, S.: Hodiny - Od gnómonu k ato- diových vln - daleko pøed Marconim, vìhlasu, ani zneužít jeho dùvìry - mnoh- movým hodinám. SNTL, Praha 1980. Hertzem a dalšími, kteøí na tomto poli dy dostával rozpracované patenty k do- experimentovali, ale své pokusy publi- pracování, aby je bylo možné pøedložit [3] Graetz, L.: Die Elektrizität und ihre An- koval až po Hertzovi. patentovému úøadu. wendungen. J. Engelhorn, Stuttgart 1924. Ve dvacetitøech letech mu bylo na- Postupnì vznikaly Thomsonovy [4] Revue technique de la compagie Fran- bídnuto místo profesora chemie a me- podniky i mimo Spojené státy - v Anglii, caise Thomson - Houston. Paris 1955. 2 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 3. UŽITEÈNÁ ZAPOJENÍ Z DLOUHOLETÉ PRAXE V Ing. Zdenìk Zátopek Vážení ètenáøi, dovolte mi, abych na úvod tohoto dalšího pokraèování Užiteèných zapojení z dlouho- leté praxe V podìkoval všem za vᚠnekonèící zájem o døíve publikované konstrukce v pøedcházejících dílech èasopisu Konstrukèní elektronika. V tomto èísle KE si v první kapitole pøedstavíme schéma nízkofrekvenèního pøedzesilovaèe s pasivní- mi korekcemi, nìkolik konstrukcí jednoduchých radiopøijímaèù pro zaèínající radioamatéry a nabíjecí au- tomat olovìných startovacích akumulátorù pro osobní automobily. V další kapitole se budeme zabývat napájecími zdroji stejnosmìrného napìtí a v poslední kapitole mìøicími pøístroji a mìøicími pomùckami. Tématu mìøicích pøístrojù se budou vìnovat i následující Užiteèná zapojení z dlouholeté praxe VI, která jsou pøipravována na pøíští rok. Úvod èerpány v rùzných zahranièních, ale i domácích odborných èasopisech ha pøípadech lze použít souèástky ze zásob „co dùm dal”. a knihách, pøípadnì i na internetových Pøi sestavování popisovaných pøí- Pøi sestavování obsahu tohoto již stránkách. Èasto však bývá uveøejnìno strojù je nutné dodržovat nìkolik zá- pátého svého èísla KE jsem se snažil jen schéma, popø. strohý popis èinnos- kladních obecných zásad. èásteènì vyhovìt ètenáøùm, kteøí mne ti, zatímco plošné spoje a zkušenosti Nejdøíve zkontrolujte proti svìtlu rùzným zpùsobem kontaktovali a poža- se sestavením, oživením a chováním desku s plošnými spoji, zda jsou spoje dovali otisknout tu anebo onu konstruk- v praxi chybí. A tady je to pravé pole ne- v poøádku. Pøípadné vlasové trhlinky ci, pøípadnì vznášeli dotazy na náhrady orané pro fantazii amatéra elektronika, ve spojích propojte kapièkou cínu, a zámìny nìkterých souèástek. Nìkdy který se dokáže s takými konstrukcemi vìtší pøerušená místa pøemostìte drá- mì osobnì navštívili doma a donesli „pomazlit”, pøípadnì je zdokonalit a pøi- tovou propojkou. Mùstky mezi spoji i konstrukci k oživení a seøízení, i když zpùsobit našim souèástkovým podmín- tvoøené špatnì odleptanou mìdí pøe- to tøeba nebylo zaøízení mnou popsané. kám, navrhnout plošné spoje a podìlit škrábnìte nožem nebo hrotem rýsova- To vše mne velice tìší, ale rovnìž i za- se o zkušenosti s použitými souèást- cí jehly. vazuje do dalšího období. kami a oživováním a s vlastnostmi pøí- Dále zkontrolujte souèástky. U re- I když se to na první pohled možná stroje v provozu. zistorù a kondensátorù ovìøte jejich nezdá, i nadále je nejvíce žádostí o kon- Plošné spoje k dále popisovaným odpor a izolaèní odpor, u tranzistorù, strukce z oblasti pro motoristy - o další pøístrojùm jsou navrženy a nakresleny diod, tyristorù a triakù zkontrolujte ohm- nabíjeèe olovìných startovacích aku- již léta osvìdèeným systémem Formi- metrem funkènost všech polovodièo- mulátorù a o mìøicí zaøízení a do- ca v jeho poslední verzi a k jejich se- vých pøechodù. U tranzistorù mùžete plòky do automobilu. Je možné konsta- strojení a provozování využívám pøe- ještì zmìøit zesilovací èinitel. tovat, že takovýchto konstrukcí již vážnì svých šuplíkových zásob, popø. Pájíme nejdøíve všechny pasivní bylo uveøejnìno v pøedcházejících dí- nìjakou novinku z èeských obchodù souèástky, pak aktivní souèástky. K pá- lech nepøeberné množství, z nìhož by s elektronickými souèástkami. jení použijeme nejlépe mikropájku s re- bylo urèitì možné vybrat vhodný typ Pro zájemce o nf techniku uvádím gulací teploty pájecího hrotu, zruènìjší nabíjeèe pøípadnì mìøicího zaøízení v tomto èísle KE popis nízkofrekvenèní- amatéøi mohou použít i pistolovou pá- nebo doplòku, ale zájem i o další typy ho korekèního zesilovaèe s pasivním jeèku s tenkým pájecím hrotem. U pis- neustává. korektorem basù a výšek. Tento ko- tolové pájeèky však hrozí nebezpeèí, Jiná skupina fandù bastlení poža- rekèní zesilovaè úspìšnì používám již že se statickou elektøinou znièí integro- duje aplikace z nízkofrekvenèní techni- øadu let a jeho zapojení jsem objevil na vané obvody øady C-MOS nebo tranzis- ky, a to pøevážnì konstrukce zamìøené internetových stránkách. Dalšími nízko- tory FET. Toto nebezpeèí lze podstatnì na korekèní pøedzesilovaèe, koncové frekvenèními zesilovaèi, i když je nadá- omezit uzemnìním pájecího hrotu. výkonové stupnì, napájecí zdroje, elek- le trvalý zájem o nì, se již v tomto èísle Po pøipájení souèástek odštípáme tronické ochrany, barevné hudby, bli- KE zabývat nebudeme. štípacími kleštìmi jejich pøebyteèné vý- kátka apod. Minule jsem slíbil, že pro nejmladší vody, desku oèistíme lihem od tavidla Poslední skupinka požaduje nìja- skupinu radioamatérù, kteøí zaèínají (kalafuny) a zkontrolujeme kvalitu páje- kou konstrukci „zbastlenou“ pro radost, stejnì jako já kdysi pøed nìkolika desít- ní. Plošné spoje, kterými protéká velký tøeba uvedenou jako schéma v zahra- kami let stavbou krystalek, uvedu nìko- proud, mùžeme pomocí pistolové pá- nièním èasopise nebo na internetu. lik konstrukcí radiopøijímaèù. Tyto pøijí- jeèky pocínovat. Dostal jsem i nìkolik dotazù s pros- maèe jsou popisovány v první kapitole Závìreènou operací mùže být nala- bou o navržení plošných spojù. Bohu- a jsou dobøe reprodukovatelné a spo- kovaní plošných spojù ochranným la- žel ne vždy se dá všem vyhovìt. lehlivé. kem, tato operace však není nezbytnì Radioamatérská èinnost mi slouží Konstrukce vybrané do tohoto èísla nutná. k relaxaci ve chvilkách volného èasu, KE pokrývají oblast nejèastìji žádanou Tìm, kteøí si podle následujících ná- profesnì se tím neživím a ani do bu- a dotazovanou ètenáøi a jsou plnì vodù sestrojí a oživí alespoò jednu kon- doucna nehodlám. funkèní i pøi prùmìrné zdatnosti a do- strukci, pøeji mnoho úspìchù. Dále popisované konstrukce byly vednosti amatéra. Nevyžadují pøíliš Nìkteré prototypy dále popisova- v praxi vyzkoušeny a námìty na nì byly mnoho speciálních souèástek a v mno- ných pøístrojù, zachycené na fotogra- Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 3
  • 4. fiích na obálce, se mohou použitými chalupì a zahradì a nìkolik konstrukcí V této konstrukci byl použit osvìd- souèástkami nebo rozmístìním sou- podle požadavkù ètenáøù. èený a pro nízkofrekvenèní aplikace èástek mírnì odlišovat od koneèné V úvodu také musím podìkovat au- pøedurèený OZ typu NE5534. Pokud za- finální verze pøedkládané ètenáøùm torùm návrhového programu Formica, koupíme tento IO s doplòkovým ozna- v tomto èísle KE. Na funkènost a spo- kteøí mi svým opìtovným aktivním pøí- èením AN, máme zajištìno, že obvod lehlivost pøístrojù to však nemá vliv. stupem podle mých požadavkù aktuali- byl ve výrobì vybírán s co nejmenším Vìøím, že i toto èíslo KE vás svým zovali knihovny návrhového systému šumovým napìtím. obsahem zaujme, udìlá vám radost Formica a odstraòovali nìkteré vzniklé Nf signál je ze vstupní svorkovnice a pøi ètení zùstanete jeho obsahu vìrni technické problémy pøi sestavování to- U1 pøivádìn pøes oddìlovací kondenzá- až do konce. Mohu vás již teï ujistit, že hoto èísla KE. Souèasnì dìkuji Ing. tor C7 na neinvertující vstup OZ IO1. po dohodì s redakcí èasopisu KE napí- Aleši Hamáèkovi, hlavnímu distribu- Rezistor R3 pøivádí na tento vstup jako šu pro vás i další díl Užiteèných zapoje- torovi systému Formica, za pomoc pøi pøedpìtí potenciál zemì a souèasnì ní z dlouholeté praxe VI, který vyjde tra- praktickém ovìøování pøedloh nìkte- definuje vstupní odpor zesilovaèe. Na- diènì jako èíslo 6 v prosinci 2009. rých vybraných konstrukcí a pøi výrobì pìové zesílení vstupního zesilovaèe V tomto èísle budou uveøejnìny další desek s plošnými spoji. je urèováno zpìtnovazebním dìlièem konstrukce mìøicích pøístrojù a pomù- A nyní se již seznámíme s jednotli- s rezistory R5, R4 a je 11. Pøi takovém cek, konstrukce pro volné chvíle na vými konstrukcemi. zesílení není nutné do obvodu zpìtné vazby pøidávat kondenzátor pro úpravu kmitoètové charakteristiky v nadakus- Užiteèné pøístroje tickém pásmu. Vstupní zesilovaè s OZ IO1 také pù- sobí jako pøevodník impedance - jeho pro domácnost velmi malý výstupní odpor ( øádech de- sítek Ω) je nutný pro správnou funkci následujících pasivních korekèních ob- vodù basù a výšek. Korekèní zesilovaè Korekèní zesilovaè je stereofonní a obsahuje vstupní a výstupní zesilova- Za vstupním zesilovaèem jsou za- pojeny pasivní korekèní obvody audio- s pasivním korektorem èe, mezi které jsou zaøazeny pasivní korekèní obvody k regulaci basù a vý- signálu. Obvod s potenciometrem P2 koriguje basy a obvod s potenciomet- Skuteèní milovníci vìrné reprodukce šek, regulátor vyvážení (balance) a re- rem P1 výšky. zvuku dávají pøednost pasivní korekci nf gulátor hlasitosti (volume). Pokud jsou bìžce potenciometrù signálu. Na základì poslechu tvrdí, že Pro jednoduchost si popíšeme levý P1 a P2 ve støední poloze, není pøenos tóny pøenášené pasivním korektorem kanál korekèního zesilovaèe. Pravý ka- nízkofrekvenèního signálu korekèní- jsou plastiètìjší a mìkèí. nál je identický, jen jeho souèástky mají mi obvody nijak frekvenènì ovlivòován èísla o stovku vìtší. a signál prochází bez úpravy.  Ve vstupním zesilovaèi je použit Jsou-li potenciometry nastaveny Popis funkce operaèní zesilovaèe (OZ) IO1. Velmi mimo støední polohu, uplatní se kmito- Schéma korekèního zesilovaèe vhodné jsou OZ s malým šumem typu ètovì závislý pøenos pøipojených èlán- s pasivním korektorem je na obr. 1. LM833, NE5534, TL071 apod. kù RC a basy nebo výšky jsou zdùraz- Obr. 1. Korekèní zesilovaè s pasivním korektorem nf signálu 4 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 5. òovány nebo potlaèovány. V krajních s lineárním potenciometr P4. Regulaèní trolujeme, že na výstupech všech polohách bìžcù potenciometrù lze na rozsah vyvážení je omezován rezisto- OZ je klidové ss napìtí o velikosti max. kmitoètech 100 Hz a 10 kHz dosáhnout rem R11. ±10 mV. Pak pomocí tónového generá- zdvihu asi ±10 dB oproti pøenosu na Keramické kondenzátory C1, C6, toru a osciloskopu nebo nf milivoltmet- kmitoètu 1 kHz. C10 a C11 spoleènì s rezistory R1, ru ovìøíme prùchod nf signálu zesilova- Zlomový kmitoèet pro korekci hlou- R2, R12 a R13 filtrují napájecí napìtí èem a vyzkoušíme funkci korektoru. bek je urèován kapacitou kondenzátorù všech OZ a zvyšují tak celkovou stabili- Nakonec vyzkoušíme zesilovaè hudeb- C2 a C3, regulaèní rozsah hloubek je tu zapojení a úèinnì potlaèují nežádou- ním signálem a poslechem. omezován rezistory R6 a R7. Zlomový cí vf složky v napájecím napìtí. Konstrukce nemá žádné záludnosti kmitoèet pro regulaci výšek je urèován Výstupní signál urèený ke zpracová- a pøi dobrých souèástkách a jejich po- kapacitou kondenzátorù C4 a C5. Re- ní v následujícím výkonovém nízkofrek- zorném a peèlivém pøipájení pracuje na zistor R8 zabraòuje vzájemnému ovliv- venèním zesilovaèi je pøivádìn na vý- první zapojení. òování korekèních obvodù basù a výšek. stupní svorkovnici U3. Korekèní zesilovaè má velice dobré Z korekèních obvodù je nízkofrek- Symetrické napájecí napìtí ±12 V elektrické parametry. Odstup signálu venèní signál veden na regulátor hlasi- je pøivádìno z externího napájecího od šum je vìtší než 90 dB, zkreslení tosti (volume) s logaritmickým potenci- zdroje na napájecí svorkovnici U1. (THD) na kmitoètu 1 kHz je menší než ometrem P3. 0,05 %, pøebuditelnost je 16 dB, kmito- Za regulátorem hlasitosti je výstupní Konstrukce a oživení ètová charakteristika pøi neutrálním na- zesilovaè s OZ IO2A, jehož úlohou je stavení korekcí je v rozsahu 20 Hz až vyrovnat ztrátu zesílení vzniklou v pa- Korekèní zesilovaè je zkonstruován 25 kHz plochá s odchylkou maximálnì sivních korekèních obvodech basù z klasických vývodových souèástek, ±1dB, klidový napájecí proud v každé a výšek. Napìové zesílení výstup- které jsou pøipájeny na desce s jedno- vìtvi napájení je nejvýše 30 mA. ního zesilovaèe je urèováno zpìt- strannými plošnými spoji. Obrazec novazebním dìlièem s rezistory R9, spojù je na obr. 2, rozmístìní souèás- Seznam souèástek R10 a je opìt 11. tek na desce je na obr. 3. Z výstupního zesilovaèe je signál Osazení desky souèástkami nevy- R1, R2, R12, dále veden pøes oddìlovací kondenzá- žaduje komentáø. Pøi oživování pøivede- R13, R101, tor C9 na regulátor vyvážení (balance) me na desku napájecí napìtí a zkon- R102 22 Ω/1 %/0,5 W, metal. Obr. 2. Obrazec spojù korekèního zesilovaèe (mìø.: 1 : 1) Obr. 3. Rozmístìní souèástek na desce korekèního zesilovaèe Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 5
  • 6. R3, R14, R103, R114 56 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R4, R6, R10 R11, R104, R106, R110, R111 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R5, R7, R8, R9, R105, R107, R108, R109 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. P1, P2 100 kΩ/N, dvojitý lineární potenciometr (TP 169) P3 50 kΩ/G, dvojitý log. potenciometr (TP 169) P4 10 kΩ/N, dvojitý lineární potenciometr (TP 169) C1, C6, C10, Obr. 4. Jednoduchý reflexní pøijímaè pro zaèáteèníky 1 C11, C101, C106 100 nF, keramický C2, C102 330 nF, fóliový (TC 350) znaènì menší poèet závitù a pøizpùso- báze T1. Následkem toho se kolektoro- C3, C103 33 nF, fóliový (TC 351) buje tak velký rezonanèní odpor ladìné- vý proud T1 automaticky zmenší. C4, C104 2,2 nF, fóliový (TC 351) ho obvodu (L1, C1) malému vstupnímu Zesílený nf signál je z rezistoru R1 C5, C105 2,2 nF, fóliový (TC 352) odporu tranzistoru T1. Kdybychom veden pøes oddìlovací kondenzátor C5 C7, C8, C9, pøipojili ladìný obvod pøímo na bázi na logaritmický potenciometr R5 pro C107, C108, T1, znaènì by se zatlumil a pøijímaè regulaci hlasitosti. C109 470 nF, fóliový (TC 350) by mìl malou citlivost i selektivitu. Z bìžce potenciometru R5 se nf IO1, IO2 NE5534AN (DIP8) Keramický kondenzátor C3 vysoko- signál pøivádí pøes oddìlovací kon- IO3 NE5532 (DIP8) frekvenènì uzemòuje studený konec denzátor C6 do jednostupòového zesi- U1, U3 ARK500/3, šroubovací cívky L2. lovaèe výkonu s tranzistorem T2. Pra- svorkovnice trojpólová Zesílený vf signál je z kolektoru T1 covní bod tranzistoru T2 je urèován U2 ARK500/2, šroubovací veden pøes pøizpùsobovací neladìný vf pøedpìtím zavádìným na jeho bázi svorkovnice dvoupólová transformátor TR1 do AM demoduláto- z dìlièe R3, R4. Trimrem R4 se nasta- ru (detektoru) s germaniovou diodou vuje pracovní bod tak, aby zesilovaný nf D1. Pomìr poètu závitù vinutí L4 a L3 signál byl co nejménì zkreslený. Pra- Jednoduchý transformátoru je 3 : 1, aby byl pøizpù- soben velký výstupní odpor tranzistoru covní bod T2 není teplotnì stabilizován, pro dané využití je to však vyhovující. reflexní pøijímaè T1 menšímu vstupnímu odporu demo- dulátoru. Dioda D1 je zapojena tak, aby V kolektoru tranzistoru T2 je zapoje- no telefonní sluchátko o impedanci pro zaèáteèníky 1 jí protékal proud báze T1, èímž se zlep- šuje detekce slabého vf signálu. Stude- 2x 27 Ω nebo novìjší telefonní sluchát- ko o impedanci 50 Ω. V pøedcházejících èíslech KE jsem ný konec detekèního vinutí L3 je bloko- Tento velmi jednoduchý reflexní pøi- se nìkolikrát zmínil, že velice èasté do- ván kondenzátorem C4. Zbytek vf jímaè je napájen plochou baterií o jme- tazy a žádosti se týkaly uveøejnìní po- signálu po detekci je odvádìn z katody novitém napìtí 4,5 V. pisù jednoduchých rozhlasových pøijí- D1 do zemì kondenzátorem C3, který maèù pro zaèínající amatéry. takto slouží jako filtraèní. Konstrukce a oživení V této oblasti nelze nic moc vymys- Demodulovaný nízkofrekvenèní sig- let, a tak pøedkládám konstrukce, které nál je z katody D1 veden vinutím L2, Reflexní pøijímaè 1 je zkonstruován jsem kdysi dávno objevil v zahranièních které má pro nf signál zanedbatelnou z bìžných vývodových souèástek na èasopisech a na internetu, pak si je po- impedanci, zpìt na bázi tranzistoru T1. desce s jednostrannými plošnými stavil a upravil na naší souèástkovou Tranzistor T1 je pak využíván ještì jed- spoji. Obrazec spojù je na obr. 5, základnu, a používal nìkolik let. nou, tentokrát pro zesílení nízkofrek- rozmístìní souèástek na desce je na Mezi první z takových konstrukcí po venèního signálu. Takové zapojení tran- obr. 6. již legendární krystalce patøí jednodu- zistoru (nebo i elektronky) dostalo název Vzorek pøijímaèe byl vyzkoušen ve chý reflexní pøijímaè s minimem sou- reflexní. Pro zesilovaný nf signál je ke dvou variantách s rùznì provedenými èástek. Na bìžné potøeby a poslech kolektoru T1 pøipojen pracovní rezistor cívkami L1 a L2. nìkolika silných støedovlnných stanic R1. Mezi kolektor T1 a R1 je vloženo vi- V první variantì byly ve vstupním la- v mém studentském pokoji to bohatì nutí L4 vf transformátoru TR1, které dìném obvodu použity vzduchové cív- postaèovalo. však pro nízkofrekvenèní signál má za- ky L1 a L2 o prùmìru 25 až 30 mm nedbatelnou impedanci a nf signál jím a pøijímaè byl vybaven vnìjší drátovou není znatelnì zeslabován. anténou a uzemnìním. Popis funkce Pracovní bod tranzistoru T1 se na- Cívky L1 a L2 jsem navinul na papí- Schéma pøijímaèe je na obr. 4. Vf stavuje odporem rezistoru R2, kterým rovou trubku, kterou jsem zhotovil ovi- signál z rozhlasového vysílaèe v pás- teèe proud báze T1. V reflexním zapo- nutím trnu (vodovodní trubky o prù- mu SV pøichází do pøijímaèe feritovou jení musí tranzistor pracovat v lineární mìru 1”, tj. 25,4 mm) nìkolika vrstvami anténou, na které jsou vinutí L1 a L2. oblasti, optimální kolektorový proud T1 pruhu papíru o šíøce asi 60 mm. Použil Cívka L1 spoleènì s ladicím kon- je 0,7 až 1 mA, èemuž odpovídá kolek- jsem hrubší papír o mìrné hmotnosti denzátorem C1 tvoøí rezonanèní obvod torové napìtí T1 (proti zemi) +2,3 až 160 g/m2 a pøi ovíjení jsem papír potíral a zmìnou kapacity ladicího kondenzá- 3,0 V (pøi napájecím napìtí 4,5 V). bìžným kanceláøským lepidlem. Mezi toru lze nastavit požadovaný kmito- Rezistor R2 je pøipojen až za rezis- navíjený papír a trn jsem vložil ploché èet pøijímaného vysokofrekvenèního tor R1 (na kolektor T1), takže vzniká párátko, aby po zaschnutí lepidla signálu. záporná zpìtná vazba, která stabilizuje bylo možné papírovou trubku s trnu Vstupní ladìný obvod je vázán in- pracovní bod T1. Zvìtší-li se pøi vzrùstu sejmout. duktivnì (vinutí L2) na bázi tranzistoru teploty kolektorový proud tranzistoru Cívka L1 má 90 závitù navinutých tìs- T1, který pracuje jako vysokofrekvenèní T1, zmenší se kolektorové napìtí T1 nì vedle sebe mìdìným lakovaným drá- zesilovaè. Vinutí L2 má oproti vinutí L1 a tím i proud tekoucí rezistorem R2 do tem o prùmìru 0,335 (0,25 až 0,4) mm. 6 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 7. Obr. 5. Transformátor TR1 je navinut na hr- Obrazec níèkovém dvoudílném feritovém jádru o spojù prùmìru 10 nebo 14 mm. Uvedená já- reflexního dra vyrábìl v minulosti PRAMET Šum- pøijímaèe 1 perk a stále jsou dostupná. U menšího (mìø.: 1 : 1) prùmìru hrníèku vineme transformá- tor mìdìným lakovaným drátem o prù- mìru 0,08 mm, u hrníèku 14 mm mùže- me vinout drátem o prùmìru 0,1 mm. Drát jsem odvinul z již nefunkèního relé, jehož cívka obsahovala drát o prù- mìru 0,08 mm. Na plastovou kostøièku nejdøíve navineme L3 se 100 závity a na toto vinutí navineme bez vložené izolace L4 s 300 závity. Obì cívky jsou vinuty „na divoko“ a mají stejný smysl vinutí. Zaèátek L4 je pøipojen na kolek- tor T1 a zaèátek L3 na diodu D1. Jádro transformátoru je proti roze- vøení fixováno kanceláøskou lepicí pás- kou z PVC. Pøi montáži se transformá- L2 tor pøilepí na desku s plošnými spoji ze strany souèástek sekundovým le- Obr. 6. pidlem. Rozmístìní Ke zhotovení transformátoru mù- souèástek L1 žeme použít i feritové jádro z nìjaké- na desce ho mezifrekvenèního transformátoru reflexního ze starého tranzistorového rádia. pøijímaèe 1 Na zkontrolovanou desku s plošný- mi spoji pøipájíme všechny souèástky a pak pøijímaè oživíme. Pøipojíme správnì pólovanou baterii a pokusíme se naladit nìjakou silnou støedovlnnou stanici. Odporový trimr P4 nastavíme tak, aby zvuk ze sluchát- ka mìl minimální zkreslení. Zkontroluje- Konce vinutí jsem k papírové trubce byly pøipájeny na bìžné kanceláøské me kolektorový proud tranzistoru T1, upevnil zakápnutím peèetním voskem sponky. který by mìl být 0,7až 1,0 mA, tj. pøi (lze je upevnit i tavným lepidlem, pás- U této varianty bylo nutné jako anté- kou PVC, provázkem apod.). nu použít asi 1 m volnì pohozeného napájecím napìtí 4,5 V by mìlo být Pokud nìkdo bude mít štìstí a se- zvonkového drátu, uzemnìní bylo pøi- na kolektoru T1 proti zemi napìtí 2, 3 žene vf lanko, mùže ho použít k vinutí pojeno na ústøední topení u šroubku re- až 3,0 V. Kolektorový proud T1, respek- místo lakovaného drátu. Vf napìtí na- gulaèního ventilu. tive napìtí na kolektoru T1, je urèováno kmitané na L1 se zvìtší a pøijímaè bude U druhé varianty pøijímaèe byly cívky odporem rezistoru R2. Pokud se napìtí citlivìjší. L1 a L2 umístìny na feritové anténní na kolektoru T1 liší od pøedepsané hod- Ve vzdálenosti 3 až 5 mm od L1 je tyèce. Byla použita již navinutá feritová noty, zapojíme na místo R2 prozatímnì navinuta ve stejném smìru cívka L2 se anténa ze starého sovìtského radiopøi- trimr s odporem 1 MΩ a správnou veli- sedmi závity téhož drátu. Konce vinutí jímaèe. U této varianty nebylo nutné pøi- kost kolektorového napìtí T1 nastavíme L2 jsou mechanicky zajištìny stejným pojovat drátovou anténu a ani pøijímaè tímto trimrem. Pak zmìøíme odpor zpùsobem jako u L1. uzemòovat. trimru, vybereme rezistor s nejbližší Poèty závitù cívek L1 a L2 závisí na Cívky si mùžeme pochopitelnì navi- vyšší hodnotu odporu z øady E12 a pøi- požadovaném rozsahu pøijímaných nout na feritovou anténu i sami. Lze po- pájíme tento rezistor na místo R2. kmitoètù a na kapacitì použitého ladicí- užít plochou nebo kulatou feritovou tyè- Sílu signálu ovlivníme ještì jemným ho kondenzátoru. Poèty závitù cívek L1 ku. Pokud máte možnost si vybrat typ, posuvem cívky po feritové tyèce a jejím a L2 lze podle potøeby upravit, musí se tak zvolte takovou, která má zelenou vhodným natoèením. Kdyby pøijímaè po však zachovat pomìr poètù závitù L1 nebo modrou teèku. U tìchto tyèek je vf zapnutí kmital (hvízdal anebo bublal), a L2. napìtí nakmitané na L1 vìtší než u tyè- zkusíme pøehodit vývody cívky L2. Ladicí kondenzátor C1 byl použit ze ky s barvou bílou. Poèty závitù cívek L1 Pøi dodržení tohoto jednoduché- starého sovìtského pøijímaèe Sokol. a L2, použitý drát i mechanické prove- ho postupu bude reflexní pøijímaè pro Samozøejmì je použitelný jakýkoliv jiný dení jsou stejné jako u první varianty. zaèáteèníky 1 pracovat na první za- typ, pøípadnì mùžeme ladicí kondenzá- Pouze ke zhotovení papírové trubky, na pojení. tor nahradit pevným kondenzátorem kterou vineme cívky, nepoužijeme jako a pøijímat jen jeden místní vysílaè (sílu trn vodovodní trubku, ale zvolenou feri- Seznam souèástek pøijímaného signálu doladíme na maxi- tovou anténní tyèku. mum feritovým jádrem vloženým do Druhou variantu pøijímaèe 1 jsem R1 2,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. cívky L1). S velkým úspìchem byl vy- vestavìl do skøíòky od pøijímaèe Zuza- R2 390 kΩ/1 %/0,5 W, metal. zkoušen i vzduchový ladicí kovový kon- na a k napájení jsem použil tøi suché R3 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. denzátor z pøijímaèe ORBIS. tužkové èlánky zapojené do série. R4 10 kΩ, trimr Mechanické uspoøádání pøijímaèe V obou variantách pøijímaèù vybere- (PT6V, TP 011) závisí na krabièce, do které ho chceme me tranzistor T1 s proudovým zesi- R5 5 kΩ/G, potenciometr vestavìt. S výhodou jsem využil krabiè- lovacím èinitelem β o velikosti 80 až logaritmický (TP 160A) ku na mýdlo, ve které jsem pro tele- 200 a T2 s β vìtším než 200. C1 270 pF, otoèný fonní sluchátko vyvrtal dírky o prùmìru Na místì D1 vyhoví i germaniové di- C2 4,7 pF, keramický 1,5 mm. Baterie byla umístìna vnì na ody typu OA9, GAZ51, 1NN40, 1NN41, C3 10 nF, keramický zadní stranì krabièky a pøívodní kablíky v nouzi lze použít i køemíkovou 1N4148. C4, C5, C6 4,7 µF/25 V, radiální Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 7
  • 8. C7 100 µF/10 V, radiální z kolektoru T1 veden pøes primární vi- z napìového pøedzesilovaèe, rozkmi- D1 GA206 nutí L4 transformátoru TR1, které mu tového stupnì a koncového stupnì. T1 KF507 (KC237) rovnìž neklade žádný odpor, a pøes Napìový pøedzesilovaè obsahuje T2 KC237 (KC238, KC239) oddìlovací kondenzátor C7 do výkono- tranzistor T3 se zatìžovacím rezisto- SP2 telefonní sluchátko 50 Ω vého nf zesilovaèe. Z hlediska zesilová- rem R9. Pracovní bod tranzistoru T3 je BAT1 plochá baterie 4,5 V ní nf signálu je pracovním rezistorem nastaven odporem rezistoru R8 tak, TR1 transformátor, viz text tranzistoru T1 rezistor R2. aby pøi napájecím napìtí 9 V bylo na LF feritová anténa, viz text Aby se zvìtšila citlivost pøijímaèe, je kolektoru T3 napìtí 5,0 až 5,5 V. Napì- v zesilovaèi s T1 zavedena trimrem C2 ové zesílení tohoto stupnì je pøibližnì vysokofrekvenèní kladná zpìtná vazba, urèováno pomìrem odporù rezistorù Reflexní pøijímaè 2 která odtlumuje vstupní rezonanèní ob- vod. Trimrem C2 se èást zesíleného vf R9 a R10. Zesílený nf signál je pøivádìn pøes Další velice jednoduchý reflexní pøijí- signálu pøivádí z kolektoru T1 do vstup- oddìlovací kondenzátor C9 do rozkmi- maè pro bìžné uživatele je svým zapo- ního rezonanèního obvodu. Síla vazby tového stupnì na bázi T4, který zpra- jením velice podobný pøedcházejícímu se ovládá zmìnou kapacity trimru C2 covává signál pro koncový stupeò s do- pøijímaèi. Nìkteré souèástky jsou stej- (vìtší kapacita = silnìjší vazba). Vazba plòkovými tranzistory T5 a T6. Klidový né jako v pøedcházející konstrukci. nesmí být pøíliš silná, aby se tranzistor proud koncových tranzistorù lze upravit Aby se zvìtšila hlasitost a celkový nerozkmital. O tom, zda je vazba klad- zmìnou odporu rezistoru R13, zkresle- komfort obsluhy pøijímaèe, byl akustic- ná nebo záporná, rozhoduje smysl vi- ní pøi malých signálech (pøedevším pøi ký výkon zvìtšen použitím tranzisto- nutí (zapojení vývodù) vazební cívky L2. zmìnì napájecího napìtí) lze upravit rového výkonového nf zesilovaèe a re- Pokud vazba správnì nepracuje, pro- zmìnou odporu rezistoru R12, kterým produktoru. hodíme navzájem vývody cívky L2. nastavujeme na emitoru T6 polovinu Aby tranzistor T1 pøi souèasném napájecího napìtí (pøi napájení 9 V je zesilování vf a nf signálu nevytváøel je- optimální odpor rezistoru R12 asi 20 až Popis funkce jich smìšováním parazitní produkty, 56 kΩ). Rezistorem R11 je zavádìna Schéma pøijímaèe 2 je na obr. 7. Vy- musí pracovat v lineární oblasti. To je silná záporná zpìtná vazba, která sta- sokofrekvenèní signál z rozhlasového splnìno pøi kolektorovém proudu 0,7 až bilizuje klidové pracovní body tranzis- vysílaèe pracujícího v pásmu SV se pøi- 1 mA, tj. pøi napìtí okolo 4 V mezi ko- torù a upravuje i kmitoètovou charakte- jímá feritovou anténou, na které jsou lektorem a emitorem T1. Uvedený ko- ristiku a celkové zkreslení. navinuty cívky L1 a L2. Cívka L1 spolu lektorový proud je urèován proudem Rezistor R15 spolu s C10 zvìtšují s ladicím kondenzátorem C1 tvoøí re- báze T1, který je nastaven odporem re- napìový rozkmit signálu budícího kon- zonanèní obvod, kterým se zmìnou zistoru R3 a trimru R1. Rezistor R3 je cový stupeò. Pro zvìtšení stability zesi- kapacity ladicího kondenzátoru vylaïuje oproti pøedcházejícímu pøijímaèi zapo- lovaèe je napájecí napìtí prvního stup- kmitoèet pøijímané stanice. Feritová an- jen pøed kolektorový rezistor R2. nì filtrováno èlánkem R16, C12. téna a ladicí kondenzátor jsou použity Proud báze T1 protéká detekèní Reproduktor je zapojen mezi klad- z pøedchozí konstrukce. diodou D2, která musí být zapojena nou napájecí svorku a oddìlovací kon- Vf signál z feritové antény se zpra- v propustném smìru, tj. musí být pøipo- denzátor C10. Doporuèovaná nejmen- covává tranzistorem T1, který je zapo- jena katodou na bázi T1. Malý proud ší impedance reproduktoru je 8 Ω. jen tak, aby zesiloval nejen vf signál, protékající diodou D2 zlepšuje detekci Výhodnìjší by byl reproduktor s im- ale i demodulovaný nf signál. Takové slabých vf signálù. pedancí 25 Ω, který je však obtíž- zapojení se nazývá reflexní. Stabilita pracovního bodu tranzisto- nìji dostupný. Báze tranzistoru T1 je na vstupní ru T1 je zajišována stabilizací napá- Zesilovaè neklade velké nároky rezonanèní obvod navázána induktivnì jecího napìtí 6,2 V pro T1 Zenerovou na použité tranzistory, bìžnì vyhoví prostøednictvím vinutí L2. Zesílené vf diodou D1 a pøedøadným rezistorem kterékoli ze seznamu souèástek. Rov- napìtí je z kolektoru T1 vedeno pøes R6. Napájecí napìtí pro T1 je také fil- nìž ostatní souèástky nejsou kritické. neladìný vf transformátor TR1 s pøevo- trováno elektrolytickým kondenzáto- Zesilovaè lze použít i v jiných pøijí- dem 1 : 1 na AM demodulátor s ger- rem C5. maèích. Jedinou nevýhodou tohoto maniovou diodou D2. Studený konec Z oddìlovacího kondenzátoru C7 je zesilovaèe je relativnì velký klidový detekèního (sekundárního) vinutí L3 nf signál veden na logaritmický potenci- proud (asi 10 mA), který mùže být transformátoru TR1 je zablokován elek- ometr R7 pro regulaci hlasitosti a dále ještì vìtší, nejsou-li dobøe párovány trolytickým kondenzátorem C4. pøes oddìlovací kondenzátor C8 do tranzistory T5 a T6. Pokud máme se- Demodulovaný nf signál je filtraèním prvního stupnì výkonového zesilovaèe. strojen Zkoušeè tranzistorù 2, který je kondenzátorem C3 zbavován nežádou- Výkonový zesilovaè je bez transfor- popisován v tomto èísle KE na stranì cí vf složky a pøes vazební vinutí L2, mátorù a jeho koncový stupeò osazený 30 v oddíle Mìøicí technika, tak lze které mu neklade žádný odpor, je zavá- doplòkovými tranzistory pracuje ve tøídì tento mírný nedostatek úspìšnì eli- dìn na bázi T1. Zesílený nf signál je B. Zesilovaè je tøístupòový - skládá se minovat. V obchodech lze mnohdy ob- Obr. 7. Reflexní pøijímaè 2 8 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 9. jevit již od výrobce párované koncové dvojice (pøedevším tranzistory BC211/ /BC313). Konstrukce Reflexní pøijímaè 2 je zkonstruován z vývodových souèástek na desce s jednostrannými plošnými spoji. Obra- zec spojù je na obr. 8, rozmístìní sou- èástek na desce je na obr. 9. Mechanické provedení i oživení je velice jednoduché. Feritová anténa a ladicí kondenzátor jsou stejné jako u pøedchozího reflexního pøijímaèe 1. Desku pøijímaèe 2 jsem vestavìl do skøíòky od rozhlasu po drátì a k napá- jení jsem použil dvì ploché baterie za- pojené do série, které poskytují jmeno- vité napìtí 9 V. Obr. 8. Obrazec spojù reflexního pøijímaèe 2 (mìø.: 1 : 1) Místo detekèní diody D2 typu GA206 lze s úspìchem použít i diody OA9, GAZ51, 1NN40, 1NN41 nebo s horším výsledkem i 1N4148. Transformátor TR1 je navinut na hr- níèkovém dvoudílném feritovém jádru o prùmìru 10 nebo 14 mm. U menšího L1 prùmìru hrníèku vineme cívky mìdì- ným lakovaným drátem o prùmìru 0,08 mm, u hrníèku 14 mm mùžeme použít drát o prùmìru 0,1 mm. Drát o prùmìru 0,08 mm jsem odvinul z již nefunkèního relé. Na plastovou kostøiè- ku nejprve navineme L3 s 200 závity L2 a pak na toto vinutí navineme bez vlo- žené izolace L4 také s 200 závity. Obì cívky jsou vinuty „divoce“ a mají stejný smìr vinutí. Zaèátek cívky L4 je pøipo- jen na kolektor T1 a zaèátek vívky L3 na diodu D2. Jádro transformátoru je proti roze- vøení zajištìno kanceláøskou lepicí pás- kou z PVC. Transformátor se pøilepí Obr. 9. Rozmístìní souèástek na desce reflexního pøijímaèe 2 na desku s plošnými spoji ze strany souèástek sekundovým nebo tavným Otáèením trimru C2 zkontrolujeme R3 390 kΩ/1 %/0,5 W, metal., lepidlem. èinnost kladné vf zpìtné vazby a pøí- viz text Transformátor mùžeme navinout padnì zkusíme prohodit vývody cívky R6, R16 470 Ω/1 %/0,5 W, metal. i na feritové jádro z nìjakého mezifrek- L2. Pøi špatné funkci vazby nebo v pøí- R7 5 kΩ/G, potenciometr venèního transformátoru ze starého padì, když chceme pøijímat pouze sil- logaritmický (TP 160A) tranzistorového rádia. nou místní stanici, mùžeme vazbu vy- R8 39 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Pøi osazování desky souèástkami øadit vypuštìním trimru C2. R9 5,6 kΩ/1 %/0,5 W, metal. postupujeme podle obecných zásad Pøi dodržení tohoto jednoduchého R10, R13 27 Ω/1 %/0,5 W, metal. uvedených v úvodu tohoto èísla KE. postupu stavby a oživení bude i tento R14 10 Ω/1 %/0,5 W, metal. Pøi oživování pøipojíme správnì pó- reflexní pøijímaè pracovat na první R15 560 Ω/1 %/0,5 W, metal. lované baterii a pokusíme se naladit nì- zapojení k plné spokojenosti konstruk- C1 270 pF, otoèný jakou silnou støedovlnnou stanici. téra. C2 22 pF, trimr (11409) Odporovým trimrem R1 nastavíme Pøijímaè má pøi kmitoètu 1 kHz C3 47 nF, keramický doporuèený kolektorový proud tranzis- a impedanci reproduktoru 25 Ω výkon C4 2,2 µF/25 V, radiální toru T1 o velikosti 0,7 až 1,0 mA (tj. na- 190 mW a odbìr 45 mA, pøi zátìži 8 Ω C5 47 µF/10 V, radiální stavíme napìtí asi +4 V na kolektoru T1 je výstupní výkon 110 mW a odbìr C7, C8 4,7 µF/25 V, radiální vùèi zemi). Pokud nelze trimrem R1 60 mA. Vstupní citlivost výkonového C9 10 µF/25 V, radiální pracovní bod T1 nastavit, je nutné na zesilovaèe je 1,5 až 2,5 mV, kmitoèto- C10 220 µF/10 V, radiální místo R3 prozatímnì zapojit trimr s od- vá charakteristika v pásmu 30 Hz až C11, C12 100 µF/10 V, radiální porem 1 MΩ a pracovní bod nastavit 30 kHz je plochá s maximální odchyl- D1 BZX83/6V2 tímto trimrem. Pak zmìøíme odpor kou ±3 dB. Klidový napájecí proud celé- D2 GA206 trimru, vybereme rezistor s nejbližší ho pøijímaèe je asi 10 mA. Napájecí T1 KF507 (KC237) vyšší hodnotu odporu z øady E12 a pøi- napìtí se mùže pohybovat v rozsahu 6 T3, T4 KC237 (KC238, KC239) pájíme tento rezistor na místo R3. Ná- až 9 V. T5 KF507 (BC211, KFY34) slednì mùžeme pracovní bod doladit T6 KF517 (BC313, KFY18) opìt trimrem R1. Seznam souèástek SP1 reproduktor 8 Ω Sílu pøijímaného signálu seøídíme TR1 transformátor, viz text na maximum jemným posouváním cív- R1 50 kΩ, trimr LF feritová anténa, viz text ky po feritové tyèce a vhodným natoèe- (PT6V, TP 011) BAT1 dvì ploché baterie 4,5 V ním tyèky. R2 2,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. zapojené do série Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 9
  • 10. Reflexní pøijímaè 3 kondenzátor C6 na AM demodulátor, který je zapojen jako zdvojovaè napìtí vodových souèástek na desce s jed- nostrannými plošnými spoji. Obrazec s hrotovými germaniovými diodami D2 spojù je na obr. 11, rozmístìní souèás- Jako poslední jednoduchou kon- a D3. tek na desce je na obr. 12. strukci reflexního pøijímaèe pro støední Demodulovaný nf signál je filtrován Stejnì jako pøijímaè 2 jsem i pøijí- vlny s velmi dobrými technickými para- (zbaven vf složky) kondenzátorem C3 maè 3 vestavìl do skøíòky od rozhla- metry si pøedstavíme pøístroj podob- a je veden zpìt na bázi T1. Zesílený su po drátì a napájím ho dvìma plo- ný tomu, který v roce 1964 vyrábìla signál z kolektoru T1 je po zeslabení britská firma Sinclair. Oproti originálu chými bateriemi zapojenými do série na polovinu dìlièem s R2 a R3 (kvùli (2x 4,5 V). jsem zmìnil zapojení výkonového nf stabilitì) veden na bázi T2 a po dalším zesilovaèe. V pøijímaèi 3 jsem použil feritovou zesílení je z kolektoru T2 veden pøes anténu s navinutými cívkami, která Vstupní èást je dvoustupòová se oddìlovací kondenzátor C7 na logarit- zdvojovaèem napìtí detekovaného sig- byla vymontována ze starého sovìt- mický potenciometr R7 pro regulaci ského pøijímaèe. Vhodná je i jakákoliv nálu. Výkonový nf zesilovaè byl použit hlasitosti. stejný jako u reflexního pøijímaèe 2, ale jiná feritová anténa zhotovená podle Z kolektoru tranzistoru T1 je trim- údajù v popisu konstrukce pøijímaèe 1. bylo nutné zmìnit jeho napìové zesí- rem C2 zavedena do vstupního ladì- lení tak, aby zapojení bylo stabilní. Citli- Rovnìž o ladicím kondenzátoru pla- ného obvodu vf kladná zpìtná vazba, tí to, co již bylo øeèeno u pøijímaèe 1, vost pøijímaèe 3 se vyrovná nìkterým která zvìtšuje citlivost pøijímaèe a zlep- lacinìjším superhetùm. v pøijímaèi 3 jsem dobøe využil ladicí šuje selektivitu. Její funkce je popsána kondenzátor z rozhlasového pøijímaèe u pøijímaèe 2. Doris. Popis funkce Pracovní body tranzistorù T1 a T2 Tranzistory T1 a T2 volíme s co jsou nastaveny pomocí rezistorù R1 nejmenším proudovým zesilovacím èi- Schéma reflexního pøijímaèe 3 je na a R5 tak, aby na kolektoru T1 bylo proti obr. 10. Vysokofrekvenèní signál pøijí- nitelem β (20 až 80). Pøi jejich vìtším zemi napìtí +1,2 V a na kolektoru T2 maného rozhlasového vysílaèe se na- proudovém zesílení zaèíná být pøijímaè napìtí +1,5 V. Protože jsou rezistory kmitává ve vstupním ladìném obvodu nestabilní (zøejmì vlivem kladné zpìtné R1 a R5 pøipojeny ke kolektorùm T1 na feritové anténì, který je tvoøen cívou vazby pøes napájecí sbìrnici), a pak je a T2, a nikoliv pøímo na napájecí sbìr- L1 a ladicím kondenzátorem C1. vhodnìjší použít jiné zapojení nf výko- nici, jsou pracovní body stabilizovány Ze vstupního ladìného okruhu je vf zápornou zpìtnou vazbou. Když se nového zesilovaèe. Vf tranzistory s ma- signál veden do reflexního zesilovaèe napø. po ohøátí zvìtší kolektorový proud lým proudovým zesílením jsou napø. s tranzistory T1 a T2. Reflexním je ze- tranzistoru T2, zvìtší se úbytek napìtí KF506, KSY62, KFY34 apod. S úspì- silovaè nazýván proto, že, jak již bylo na R4. Tím se zmenší napìtí na kolek- chem též byly vyzkoušeny staré šuplí- øeèeno v popisu funkce pøedcházejících toru T2 i na R5 a následkem toho se kové typy KF524, které mají oproti tran- pøijímaèù, zesiluje souèasnì modulo- zmenší proud tekoucí do báze T2. To zistorùm øady KC menší proudové vaný vf i demodulovaný nf signál. Aby pak vede ke zmenšení kolektorového zesílení a jsou pøedurèeny pro vf apli- nevznikaly parazitní rušivé signály, proudu tranzistoru T2 zpìt k pùvodní kace. musí tranzistory T1 a T2 pracovat v li- velikosti. I v nf zesilovaèi lze použít tranzisto- neárním režimu. Nemohou proto demo- Reflexní zesilovaè je napájen napì- ry jiných typù než pøedepsaných, pokud dulovat vf signál, a z toho dùvodu je re- tím +3 V stabilizovaným Zenerovou dio- mají vyhovující parametry. flexní zesilovaè doplnìn samostatným dou D1. Aby pro nf signál nevznikala Na místì detekèních diod D2 a D3 demodulátorem s diodami D2 a D3. kladná zpìtná vazba po napájecí sbìr- lze s úspìchem použít také diody OA9, Hlavní rozdíl reflexního zesilovaèe nici, která by zpùsobila rozkmitání pøijí- GAZ51, 1NN40, 1NN41, v nouzi i køemí- v pøijímaèi 3 oproti reflexním zesilova- maèe na nízkém kmitoètu, je napájecí kovou 1N4148. èùm v pøijímaèích 1 a 2 spoèívá v tom, napìtí dùkladnì filtrováno kondenzátory Po pøipájení všech souèástek desku že v pøijímaèi 3 je obtížnì realizovatelný C5, C12 a C11. oživíme. Pøipojíme správnì pólovanou pøizpùsobovací transformátor TR1 na- Z potenciometru R7 je nf signál pøi- baterii a pokusíme se naladit nìjakou hrazen snadno dostupným a levným vádìn do nízkofrekvenèního výkono- silnou støedovlnnou stanici. dalším tranzistorem T2. vého zesilovaèe. Tento zesilovaè je za- Pak zkontrolujeme pracovní body Oba tranzistory T1 i T2 jsou zapoje- pojen stejnì jako v pøijímaèi 2, má tranzistorù T1 a T2. Na kolektoru T1 by ny se spoleèným emitorem. Vf signál pouze menší napìové zesílení, èehož mìlo být (proti zemi) napìtí +1,2 V a na ze vstupního ladìného obvodu je pøivá- je dosaženo zmenšením odporu rezis- kolektoru T2 napìtí +1,5 V. Pokud na dìn na bázi T1 induktivní vazbou pøi- toru R11. kolektoru T1 nebo T2 není správné na- zpùsobovacím vinutím L2. Zesílený pìtí, nahradíme rezistor v bázi pøísluš- vf signál je z kolektoru T1 veden oddì- Konstrukce a oživení ného tranzistoru (R1 u T1 a R5 u T2) lovacím kondenzátorem C13 na bázi trimrem o odporu 100 kΩ a tímto trim- T2. Po dalším zesílení je vf signál ve- Reflexní pøijímaè 3 je stejnì jako rem nastavíme správné kolektorové na- den z kolektoru T2 pøes oddìlovací pøedchozí pøijímaèe zkonstruován z vý- pìtí. Pak odpor trimru zmìøíme a místo Obr. 7. Reflexní pøijímaè 3 10 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 11. VKV pøijímaè Na konci této kapitoly z oblasti ra- diopøijímaèù se seznámíme s jednodu- chým VKV pøijímaèem s dobrými tech- nickými parametry. Dokud se nevyrábìly speciální inte- grované obvody pro tyto aplikace, bylo témìø nemožné, aby si ménì zruèný amatér bez patøièných a drahých mìøi- cích zaøízení vyrobil takový pøijímaè. Nyní se vyrábìjí integrované obvody (napø. TDA7000), které obsahují celý radiopøijímaè kromì reaktanèních sou- èástek (tj. cívek a kondenzátorù). Jsou navrženy tak, aby tìchto vnìjších sou- Obr. 11. Obrazec spojù reflexního pøijímaèe 3 (mìø.: 1 : 1) èástek bylo co nejménì, zapojení se snadno oživovalo a bylo málo citlivé na odchylky parametrù souèástek. Jednoduchý pøijímaè s takovým integrovaným obvodem se sice svou kvalitou nevyrovná dobøe navrženému superhetu s obvyklým mf kmitoètem 10,7 MHz na rozsahu VKV, je však snadno zhotovitelný a k poslechu míst- ních vysílaèù je plnì postaèující. To byl také mùj hlavní požadavek. Návrh pøedkládaného VKV pøijímaèe vychází z doporuèeného katalogové- ho zapojení výrobce obvodu TDA7000. Koncový stupeò je osazen integrova- ným obvodem LM386, který celou kon- strukci miniaturizuje a zjednodušuje. Nf akustický výkon je zcela dostateèný. Technické parametry Kmitoètový rozsah: 87,5 až 106 MHz. Obr. 12. Rozmístìní souèástek na desce reflexního pøijímaèe 3 Vstupní impedance: asi 75 Ω. Citlivost: 5,5 µV pro s/š = 26 dB. trimru pøipájíme rezistor s nejbližší vyš- R5 150 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Selektivita: S-300 = 35 dB. ší hodnotou odporu z øady E12. R6 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Výstupní výkon: Zenerova dioda D1 by nemìla mít R7 5 kΩ/G, potenciometr 0,7 W pøi napájení 9 V a THD = 10 %. vìtší Zenerovo napìtí než pøedepsané logaritmický (TP 160A) 3,0 V. R9 5,6 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Zkreslení: < 2,5 % pøi modulaèním Sílu pøijímaného signálu optimali- R10 27 Ω/1 %/0,5 W, metal. zdvihu ±75 kHz (maximální pøípustný zujeme posouváním cívky po feritové R12 47 kΩ/1 %/0,5 W, metal. zdvih vysílaèe) a výst. výkonu 125 mW. tyèce (s následný doladìním otoèným R13 27 Ω/1 %/0,5 W, metal. Šíøka pásma nf signálu: kondenzátorem) a vhodným natoèením R14 10 Ω/1 %/0,5 W, metal. 80 Hz až 10 kHz. anténní tyèky. R15 560 Ω/1 %/0,5 W, metal. Napájecí napìtí: 7 až 12 V. Zkusmým nastavováním trimru C2 R16 470 Ω/1 %/0,5 W, metal. zkontrolujeme èinnost kladné vf zpìtné R17 120 Ω/1 %/0,5 W, metal. vazby a pøípadnì zkusíme prohodit vý- C1 270 pF, otoèný Popis funkce vody cívky L2. Pøi špatné funkci vazby C2 22 pF, trimr (11409) Schéma VKV pøijímaèe je na obr. nebo pøi pøíjmu silné místní stanice mù- C3 68 nF, keramický 13. Popis funkce si rozdìlíme na dvì žeme trimr C2 vynechat a tím vazbu C4, C7, C8 4,7 µF/25 V, radiální èásti. Nejdøíve si popíšeme vysokofrek- vyøadit z èinnosti. C5 47 µF/10 V, radiální venèní díl, který je srdcem celé kon- Po oživení bude i tento reflexní pøijí- C6 270 pF, keramický strukce, a pak díl nízkofrekvenèní. maè pracovat k plné spokojenosti kon- C9 10 µF/25 V, radiální struktéra. Parametry nf zesilovaèe jsou C10 220 µF/10 V, radiální Vysokofrekvenèní díl stejné jako u pøijímaèe 2. C11, C12 100 µF/10 V, radiální Vf èást pøijímaèe je osazena inte- Tento reflexní pøijímaè 3 byl z mých C13 100 pF, keramický grovaným obvodem TDA7000 (U1) nejoblíbenìjších a dlouhodobì jsem ho D1 BZX83/3V0 od firmy Philips. Pracuje jako systém používal jako náhradní pøijímaè v gará- D2 GA206 s kmitoètovým závìsem s nízkým me- ži, kde jsem pøes den poslouchal bez D3 GA206 zifrekvenèním kmitoètem 70 kHz. Ob- venkovní antény a uzemnìní nejménì T1, T2 KF507 (KC237) vod je zapojen podle doporuèení výrob- ètyøi støedovlnné vysílaèe. T3, T4 KC237 (KC238, KC239) ce, liší se jen zapojení rezonanèního T5 KF507 (BC211, KFY34) obvodu s cívkou L1. Seznam souèástek T6 KF517 (BC313, KFY18) Vstupní signál se pøivádí z antény SP1 reproduktor 8 Ω pøes vazební kondensátor pøímo na R1, R8 39 kΩ/1 %/0,5 W, metal. LF feritová anténa, viz text vstup symetrického smìšovaèe. Smì- R2, R3, R11 2,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. BAT1 dvì ploché baterie 4,5 V šovaè má tak dobrou odolnost proti køí- R4 4,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. zapojené do série žové modulaci, že vstupní ladìný ob- Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 11
  • 12. Obr. 13. VKV pøijímaè vod není nutný, pokud je vaše anténa zátorem C10. Pokud chceme pøi pøíjmu vzorku jsem potøebný indikaèní obvod alespoò pøibližnì naladìna do pøijí- slabých vysílaèù šumovou bránu vy- vyzkoušel, ale po rùzných zkouškách maného pásma a nedodává extrém- pnout, spínaèem SW1 pøipojíme na vý- jsem jej nakonec vypustil jako zbyteèný nì silný signál. Smìšováním vstupní- vod 1 U1 pøes rezistor R2 kladné na- (v lokalitì mého bydlištì je vf signál na- ho signálu s napìtím z oscilátoru pìtí. Tím se zvìtší napìtí na øídicím tolik kvalitní, že lze jednotlivé pøijímané získáme rozdílovou složku o frekven- vstupu šumové brány tak, že signál stanice snadno naladit i bez indikace ci 70 kHz. z detektoru stále prochází na výstup. vyladìní). Kmitoèet oscilátoru je urèován re- Stejnosmìrná složka napìtí z kmi- zonanèním obvodem tvoøeným ladicím toètového demodulátoru, která je úmìr- Nízkofrekvenèní zesilovaè kondenzátorem C24, pevnými konden- ná odchylce kmitoètu od správného na- Z U1 prochází nízkofrekvenèní sig- zátory C25, C23 a cívkou L1. Konden- ladìní, se vede pøes zesilovaè také na nál pøes logaritmický potenciometr P1 zátor C25 zmenšuje ladicí rozsah na vnitøní varikapy v oscilátoru. Díky tomu pro øízení hlasitosti a vazební konden- pásmo kmitoètù od 88 do 108 MHz, se oscilátor automaticky dolaïuje tak, zátor C15 do integrovaného obvodu U2 bez nìj by konèil mnohem výš, mimo aby byl pøijímaè stále nastaven na kmi- typu LM386 (výrobce National Semi- rozhlasové pásmo. Kondenzátor C23 toèet vysílaèe. Automatické dolaïování conductor), což je malý výkonový nf zmenšuje celkovou kapacitu kondenzá- kmitoètu (AFC) vyrovnává zmìny hod- zesilovaè. torù v ladìném obvodu na ménì než not souèástek ladìného obvodu a zmì- Obvod U2 je zapojen nejjednoduš- 20 pF, aby správnì fungovalo automa- ny mezielektrodových kapacit tranzisto- ším zpùsobem podle doporuèení vý- tické dolaïování kmitoètu (AFC = Auto- rù a diod uvnitø integrovaného obvodu, robce. Invertující vstup zesilovaèe je matic Frequency Control). (zpùsobované napø. kolísáním teploty blokován pro støídavý proud kondenzá- Mezifrekvenèní propust je tvoøena okolí a zahøíváním ztrátovým teplem za torem C16. Zesílené napìtí se vede aktivním filtrem bez cívek. Filtr obsahu- provozu). Radiopøijímaè se prostì ne- pøes oddìlovací kondenzátor C17 do je dva operaèní zesilovaèe uvnitø IO rozlaïuje. I když mírnì pootoèíte ladi- reproduktoru. TDA7000 spolu s vnitøními rezistory cím knoflíkem, pøijímaè v urèitém roz- Nízkofrekvenèní zesilovaè s IO U2 a vnìjšími kondenzátory C3, C13, C4, mezí sleduje døíve naladìnou stanici je napájen napìtím 9 V odebíraným pøí- C5, C6. První stupeò filtru pøedstavuje a drží stále její signál. mo z napájecí svorkovnice P2. Pøívod dolní propust 2. øádu, druhým stupnìm Kdyby pøijímaè nemìl AFC, oscilá- napájecího napìtí je blokován konden- je pásmová propust. Na výstupu druhé- torový ladìný obvod by musel být velmi zátorem C21, aby se pøi použití mìk- ho stupnì je ještì pasivní dolní propust stabilní. Kmitoèet oscilátoru by se bì- kého zdroje (napø. baterie) pøijímaè ne- (integraèní èlánek), tvoøená vnitøním re- hem poslechu jedné stanice nemìl rozkmital. zistorem s odporem 12 kΩ a vnìjším rozladit o více než 0,02 %, aby se re- Pøístroj má malou spotøebu energie, kondenzátorem C6. produkce nezhoršila. lze ho napájet ze síového zdroje (adap- Následuje omezovaè a kmitoètový Do oscilátoru se vede i nf napìtí, téru) 9 V/0,2 A nebo ze dvou plochých demodulátor. Z nìj jde nf signál pøes takže oscilátor se pøelaïuje v rytmu baterií. Nedoporuèuji devítivoltovou šumovou bránu na výstup. kmitoètové modulace a sleduje modu- destièkovou baterii, která je pøíliš mìk- Šumová brána je øízena koreláto- laci vstupního signálu. Tím se zmen- ká a brzy se vybije. rem, který vyhodnocuje èinnost demo- šuje zdvih kmitoètovì modulovaného dulátoru. Dává-li demodulátor dobrý mezifrekvenèního signálu. Vzniká tak Konstrukce a oživení signál, napìtí na výstupu korelátoru se záporná zpìtná vazba pøes celý pøijí- zvìtší a šumová brána propustí nf maè. VKV pøijímaè je zhotoven z vývodo- signál na výstup. Pokud není signál Vf díl je napájen napìtím 5 V ze sta- vých souèástek pøipájených na desku v požadované kvalitì, na výstup se bilizátoru U3 typu 78L05. Pokud by- s jednostrannými plošnými spoji. Obra- místo signálu z detektoru pøipojí slabý chom nepoužili tuto stabilizaci napìtí, zec spojù je na obr. 14, rozmístìní šum ze šumového generátoru. Pokud tak by pøijímaè pøesto fungoval, ale více souèástek na desce je na obr. 15. požadujeme zcela tiché ladìní, odpojí- by se za provozu rozlaïoval. Proto byla Obvod TDA7000 vložíme do objím- me kondenzátor C11 a šumový gene- tato stabilizace využita. ky pro pøípadnou snadnìjší výmìnu za rátor tak vyøadíme z èinnosti. V uvede- Vzhledem ke snaze o co nejjedno- jiný kus. né konstrukci s touto možností nebylo dušší zapojení pøijímaèe, který je urèen Ladicí kondenzátor C24 je miniatur- poèítáno. pro poslech nìkolika místních vysílaèù, ní s plastovým dielektrikem. Lze ho zís- Napìtí z korelátoru vedené do spí- jsem nevyužil možnost indikovat vyla- kat i z rozebraného vadného tranzisto- naèe šumové brány se filtruje konden- dìní rozhlasových stanic. V pùvodním rového pøijímaèe (napø. z typu Dolly). 12 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 13. Mùžeme použít i vzduchový, který je Obr. 14. však mnohem objemnìjší. Ladicí pøe- Obrazec spojù vod není nutný, høídel kondenzátoru VKV pøijímaèe staèí prodloužit a nasadit velký knoflík (mìø.: 1 : 1) se šipkou (o prùmìru 60 mm), pod kte- rý nakreslíme stupnici. Cívka L1 má 7 závitù mìdìného la- kovaného drátu o prùmìru 0,5 mm na- vinutých tìsnì vedle sebe na trn o prù- mìru 4 mm. Pøi slaïování možná bude nutné cívku trochu roztáhnout. Použitý reproduktor by mìl mít jme- novitou impedanci 8 Ω a mìl by být dostateènì velký, aby zabezpeèoval kvalitní reprodukci nf signálu, a to pøe- devším v oblasti basù. Oživenou desku pøijímaèe vestavíme do skøíòky zvolené podle svého vkusu. Obr. 15. Protože kvalita výstupního audiosignálu Rozmístìní má již dobrou úroveò, je vhodné, aby souèástek skøíòka mìla tomu odpovídající akustic- na desce ké vlastnosti. Pro dobrý pøenos basù by VKV pøijímaèe mìla být døevìná (z pøekližky nebo la- ovky o tloušce 18 mm) a stìny by mìly být v rozích pevnì spojeny. Pokud si chcete ušetøit práci, vestavte pøijí- maè do plastové skøíòky od rozhlasu po drátì. Po pøipájení všech souèástek na 4 kΩ poslechnout, zda vychází nf sig- napájecího napìtí. Pokud mají napìtí desku s plošnými spoji pøijímaè oživí- nál z nf výstupu obvodu TDA7000 na vývodech U2 uvedenou velikost, me. Pokud je vf èást správnì zapojena (z vývodu 2 U1). Pokud ne, je chyba pracuje nf stupeò na první zapojení bez a jako náhražková anténa je pøipojen nìkde v okolí tohoto obvodu. Je-li na vý- projevené nestability v provozu. Jedná drát o délce asi 75 cm, mìli byste za- vodu 2 U1 signál, bude chyba v poten- se o standardní zapojení obvodu LM386, chytit alespoò jeden vysílaè. ciometru nebo nf zesilovaèi. Zkontroluj- které s oblibou používám i v jiných pøí- Rozsah ladìní nejpøesnìji nastavíte te hodnoty souèástek a podívejte se, strojích. pomocí kmitoètovì modulovaného sig- zda nejsou pøerušeny nebo zkratovány Jak vidíte z této konstrukce, lze nálního generátoru. Pokud ho nemáte, plošné spoje. Pokud jste však praco- i jen s trochou radiotechnických zna- zachytíte nìjaký vysílaè, poèkáte až vali podle obecných zásad uvedených lostí postavit vcelku zajímavý VKV roz- hlasatel oznámí jméno stanice a frek- v úvodu tohoto èísla KE, tak závady hlasový pøijímaè s minimálními poøizo- venci, a tak poznáte, jaký kmitoèet jste tohoto typu by se vám nemìly vyskyt- vacími náklady. naladili. nout. Jestliže pøijímaè hraje, nastavíme Funkci nf zesilovaèe ovìøíme nej- oscilátorový obvod tak, abychom do- jednodušeji tak, že sáhneme prstem Seznam souèástek sáhli správného rozsahu ladìní. na vstup IO LM386. Pokud je zesilovaè R1 22 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Pokud je na dolním konci rozsahu v poøádku, musí se ozvat brum. Pøi této R2 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. kmitoèet pøíliš vysoký, stlaèíme zá- zkoušce natoèíme regulátor hlasitosti P1 50 kΩ/G, potenciometr vity cívky k sobì nebo zvìtšíme poèet pøibližnì do dvou tøetin. logaritmický (TP 160A) závitù. Pokud je na dolním konci pás- Na správnou funkci jednotlivých in- C1, C2, C9 220 pF, keramický ma pøíliš nízký kmitoèet, závity cívky tegrovaných obvodù mùžeme usuzovat C3 180 pF, keramický roztáhneme od sebe. i podle ss složek napìtí na jejich vývo- Když je na dolním konci správný C4, C8 330 pF, keramický dech. kmitoèet, ale na horním je pøíliš nízký, C5, C13 3,3 nF, keramický U obvodu U1 je na vývodu 4 (AFC) zmenšíme kapacitu kondenzátoru C25, C6 150 pF, keramický pøi optimálním naladìní napìtí o 0,8 V pokud je horní kmitoèet pøíliš vysoký, C7, C16, menší, než je napájecí napìtí. Napìtí kapacitu kondenzátoru C25 zvìtší- na 4 U1 kolísá pøi ladìní nahoru i dolù, C20, C21 100 nF, keramický me. Potom pøijímaè znovu na dolním dobrý poslech je pøi odchylce menší C10 150 nF, keramický konci pásma jemnì doladíme cívkou než 0,2 V. Na vývodu 1 (šumová brá- C11 22 nF, keramický L1. V uvedené konstrukci nebylo po- na) je pøi dobrém signálu napìtí 4,6 V C12 1,8 nF, keramický tøebné tyto úkony provádìt. (oproti zemi). Bez signálu je tam 3,8 V, C14 1 µF/50 V, radiální Pøijímaè není pøíliš citlivý, takže do- práh zavøení brány je 4,2 až 4,3 V. Pro C15 220 nF, fóliový (TC 350) poruèuji použít dobrou anténu. Místní orientaci uvádím stejnosmìrná napìtí C17 470 µF/10 V, radiální stanice však lze poslouchat i na bìž- (proti zemi) i na dalších vývodech: na C18 100 µF/10 V, radiální nou vysouvací anténku, která se použí- vývodu 2 je 1,5 V, na vývodu 3 je 3,4 V, C19, C22 10 nF, keramický vá u miniaturních radiopøijímaèù této tøí- na vývodu 5 je 5 V, na vývodech 7, 8 je C23 39 pF, keramický dy. Místo teleskopické antény vyhoví 4,4 V, na vývodech 9, 10, 11 je 3,7 V, C24 22 pF, ladicí i kus zvonkového drátu položeného za na vývodech 12, 15 je 4,3 V, na vývo- C25 8,2 pF, keramický pøijímaèem. dech 13, 14 je 1,4 V. L1 0,14 µH, vzduchová Jestliže je pøijímaè po zapnutí zcela U U2 je na vývodu 5 (na výstupu) cívka, viz text mrtvý, pøesvìdète se, zda je pøipojen napìtí pøibližnì rovné polovinì napáje- U1 TDA7000 napájecí zdroj, anténa a reproduktor. Po- cího napìtí. Na vývodech 2, 3 (na vstu- U2 LM386 tom zkontrolujte, zda všechny integro- pech) má být jen nìkolik setin voltu. Na U3 78L05 vané obvody dostávají správné napá- obou vývodech 1 a 8 (Gain) má být pøi- SP1 reproduktor 8 Ω jecí napìtí. Dále zkuste sledovaèem bližnì 1,3 V. Na vývodu 7 (Bypass) má P2 ARK500/2, šroubovací signálu nebo sluchátky s odporem být napìtí o málo vìtší, než je polovina svorkovnice dvoupólová Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 13
  • 14. Automatický nabíjeè no pøes oddìlovací Schottkyho diodu D7 na kladnou svorku výstupní svor- Ve stavu „nabíjení ukonèeno“ je na výstupu IO1A záporné saturaèní napìtí, Pb akumulátorù kovnice nabíjeèe U2, ke které se pøipo- juje kladný pól nabíjeného akumuláto- jehož velikost se pohybuje okolo jedno- ho voltu (rozptyl velikosti tohoto napìtí s charakteristikou U ru AKU. Rychlá Schottkyho dioda D7 chrání nabíjeè pøi pøepólování aku- je znaèný a záleží pøedevším na tom, od kterého výrobce je použitý OZ). Jak jsem v úvodu tohoto èísla KE mulátoru a souèasnì zabraòuje pro- V tomto stavu je na R16 napìtí okolo uvedl, zájem o rùzné typy nabíjeèù au- nikání napìtí z akumulátoru do nabíje- 30 mV a nabíjecí proud je zmenšen na tomobilových akumulátorù neustává. èe, když je nabíjeè odpojen od sítì. velikost øádu stovek mA. Tímto tzv. udr- Proto vyhovuji èásti ètenáøù a pøed- Záporný pól nabíjeného akumulá- žovacím proudem je akumulátor trvale kládám konstrukci, kterou jsem objevil toru pøipojený na zápornou svorku udržován nabitý. V tomto stavu je LED zcela náhodou, vyrobil si desku s ploš- svorkovnice U2 je spojen se záporným D8 zhasnutá. nými spoji, osadil ji, oživil a prakticky pólem C1 pøes zdroj proudu, který Druhou napájecí vìtví jsou z C1 na- vyzkoušel a nìkolik let ji používal k na- omezuje nabíjecí proud na maximální pájeny obvody elektroniky nabíjeèe. bíjení autobaterie ve vozidle Škoda Fa- velikost 5 A. Napájecí napìtí +18 V pro elektroni- vorit. Zdroj proudu obsahuje tranzistor ku je zajišováno tøívývodovým stabili- MOSFET T1 typu BUZ11, kterým teèe zátorem U3 pevného kladného napìtí nabíjecí proud, a analogový komparátor +15 V, v jehož zemním pøívodu je za- Popis funkce OZ IO2A, kterým je T1 øízen. Kompará- pojena Zenerova dioda D5 Typu BZX83 Schéma automatického nabíjeèe je tor porovnává referenèní napìtí 0,5 V o napìtí 3,3 V. Tato Zenerova dioda na obr. 16. Pro jednoduchost není na z R16 s úbytkem napìtí na boèníku R13, zvyšuje maximální vstupní napìtí (35 V) schématu nakreslen síový transformá- kterým také teèe nabíjecí proud. Vý- stabilizátorù øady 78LXX o vlastní Zene- tor s pøívodem sítì, síovým vypínaèem stupním signálem z komparátoru je T1 rovo napìtí. Pokud bychom mìli sta- a ochrannou sklenìnou trubièkovou po- øízen tak, aby úbytek na R13 byl roven bilizátor 78L12, tak jej mùžeme použít jistkou. referenènímu napìtí 0,5 V. Pøi odporu se Zenerovou diodu BZX83 s napìtím Støídavé napìtí 17 V/5 A ze sekun- boèníku 0,1 Ω je na boèníku úbytek na- 6,2 V. Jestliže vstupní napìtí stabilizá- dárního vinutí síového transformátoru pìtí 0,5 V pøi nabíjecím proudu 5 A. toru nepøekroèí +32 V, mùžeme jako je pøivádìno na vstupní svorkovnici V jiné verzi nabíjeèe byl použit R13 poslední variantu použít stabilizátor na- nabíjeèe U1 a pak je usmìròováno s odporem 0,15 Ω, èímž je urèován na- pìtí 78L18. výkonovými diodami D1 až D4 typu bíjecí proud 3,33 A. Kladným napìtím +18 V ze stabili- BY550. Vstupní svorkovnice U1 je za- V regulaèní smyèce zdroje proudu zátoru se napájejí dva dvojité operaèní pojena tak, že lze použít i transfor- s OZ IO2A jsou zaøazeny souèástky zesilovaèe (OZ) IO1 a IO2 typu LM358 mátor s dìleným sekundárním vinutím C7, R11 a R12, které zabraòují rozkmi- (popø. LM2904) a zelená LED D9 s po- 2x 17 V/2,5 A. K usmìrnìní se pak po- tání smyèky. piskou POWER, která signalizuje pøí- užijí jen dvì výkonové usmìròovací dio- Referenèní napìtí pro komparátor tomnost napájecího napìtí (zapnutí na- dy D1 a D4 a støed sekundárního vinutí IO2A je odvozováno dìlièem R15 až bíjeèe). Pracovní proud LED D9 je je pøipojí na støední vývod 2 svorkovnice R17 z výstupního napìtí druhého kom- nastaven rezistorem R18. Pokud by- U1. Jaká varianta usmìròování bude parátoru s OZ IO1A, kterým je urèován chom signalizovali zapnutí nabíjeèe po- zvolena, to záleží na vùli a požadavcích stav nabíjeèe. mocí LED vestavìné v síovém kolébko- konstruktéra. Ve stavu „nabíjení aktivní“ je na vý- vém vypínaèi, tak LED D9 nazapojíme. Tepavé usmìrnìné napìtí o frek- stupu IO1A kladné saturaèní napìtí (asi Napìové špièky v napájecí vìtvi øí- venci 100 Hz je vyhlazováno a filtrová- +17 V), takže na rezistoru R16 je poža- dicí elektroniky jsou filtrovány elektroly- no kondenzátory C1 a C2. dované referenèní napìtí 0,5 V. Pøesná tickým kondenzátorem C4 a keramic- Vyhlazené kladné napìtí z C1 a C2 velikost referenèního napìtí se nasta- kými kondenzátory C3 a C9. se rozdìluje do dvou vìtví. vuje trimrem R17. Stav „nabíjení aktiv- K øízení nabíjecího procesu potøebu- První výkonovou vìtví je napájecí ní“ je indikován svitem žluté LED D8 je nabíjeè dostateènì teplotnì stabilní napìtí z kladného pólu C1 pøivádì- s popiskou CURRENT. referenèní napìtí +10 V. Toto napìtí je Obr. 16. Automatický nabíjeè olovìných akumulátorù s charakteristikou U 14 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 15. poskytováno stabilizátorem IO3 typu Termistor R19 mùže snímat teplotu s jednostrannými plošnými spoji. Obra- 78L10. Aby stabilizátor nekmital, je jeho uvnitø skøíòky nebo být v tìsném kon- zec spojù je na obr. 17, rozmístìní výstup zablokován keramickým kon- taktu s chladièem a snímat teplotu souèástek na desce je na obr. 18. denzátorem C5. chladièe. V mé konstrukci byla zvolena Desku s plošnými spoji pøekontrolu- Referenèní napìtí +10 V je pøivádì- varianta snímání teploty uvnitø skøíòky. jeme podle obecných zásad a osadíme no pøes rezistor R2 na neinvertující Aby se zlepšila stabilita regulace ji souèástkami. Osazení a oživení je vstup komparátoru s OZ IO1A, kterým, otáèek, je napájecí napìtí 12 V pro re- pøi prùmìrných dovednostech kon- jak již bylo uvedeno, je urèován stav gulátor otáèek stabilizováno tøívývodo- struktéra otázkou jednoho volného od- nabíjeèe. Komparátor IO1A porovnává vým stabilizátorem pevného kladného poledne. Pohled na desku s pøipájený- referenèní napìtí +10 V s napìtím z dì- napìtí IO4 typu 7812. Napájecí obvod mi souèástkami je na obr. 20. lièe R3, R5, které je odvozováno od dále obsahuje nezbytné filtraèní kera- V realizovaném nabíjeèi byl použit svorkového napìtí nabíjeného akumulá- mické kondenzátory C10 a C11. stabilizátor U3 typu 78L18, protože na- toru. Dokud je napìtí akumulátoru men- pìtí na kondenzátoru C1 nepøesáhlo ší než 14,6 V, je na invertujícím vstupu naprázdno velikost 29 V. OZ IO1A napìtí menší než referenèní Konstrukce a oživení Usmìròovací diody D1 až D4 nevy- napìtí +10 V a výstup IO1A je v kladné Nabíjeè je zkonstruován z vývodo- žadují zvláštní chladièe, protože prak- saturaci (stav „nabíjení aktivní“). Když vých souèástek pøipájených na desku tické zkoušky a dlouhodobý provoz pro- napìtí akumulátoru pøekroèí 14,6 V, výstup komparátoru IO1A se pøeklopí do nízké úrovnì (stav „nabíjení ukon- èeno“). Signalizaèní LED D8 zhasne a upozorní nás, že nabíjení je ukon- èeno. Opìtovné spuštìní nabíjeèe je možné jen pøi vypnutí a opìtovném pøi- pojení k síti. Komparátor IO1A má diodou D10 zavedenu hysterezi, aby se nerozkmi- tal pøi poklesu napìtí akumulátoru po ukonèení nabíjení (bez hystereze by se pøi poklesu napìtí nabíjení obnovilo, na- pìtí akumulátoru by vzrostlo, nabíjení by se ukonèilo, napìtí by pokleslo, nabí- jení by se opìt obnovilo atd.). Konden- zátor C6 zapojený ve smyèce kladné zpìtné vazby urychluje pøeklápìní kom- parátoru. Protože žádná ze svorek nabíjené- ho akumulátoru není spojena se zemí, snímá se napìtí akumulátoru ze svor- kovnice U2 diferenèním zesilovaèem s OZ IO1B. Odporovými dìlièi R6, R7 Obr. 17. Obrazec spojù automatického nabíjeèe (mìø.: 1 : 1) a R8, R9 je nastaveno jednotkové zesí- lení tohoto zesilovaèe (pøi napìtí 14,6 V mezi svorkami +AKU a -AKU svorkov- nice U2 je napìtí 14,6 V mezi výstupem 7 IO1B a zemí). Teprve k výstupu OZ IO1B je pøipojen dìliè R3, R5. Chladiè tranzistoru T1 je ofukován chladicí jednotkou, která již byla popsá- na v èíslech KE, jichž jsem byl autorem (napø. v KE 6/2007 na str. 8), a je praxí dostateènì provìøena. Otáèky ventilátoru se regulují na zá- kladì zmìny odporu termistoru (NTC) R19 pøi zmìnì teploty. Použitý termis- tor má jmenovitý odpor 10 kΩ. Tento odpor mùže být i vìtší, avšak pak je nutné zvìtšit i odpor trimru R20. Navrže- ná kombinace se však v provozu velmi dobøe osvìdèila. Se stoupající teplotou se odpor termistoru zmenšuje, výkono- vý tranzistor T2 (MOSFET) se oteví- rá a otáèky ventilátoru VE1 stoupají. Pøi snižování teploty je situace opaèná. VE1 je axiálního ventilátor o rozmì- rech 40 x 40 x 15 mm až 50 x 50 x 15 mm s provozním napìtím 12 V a pøíkonem 0,9 až 1,4 W. Trimrem R20 nastavujeme na øídicí elektrodì tranzistoru T2 takové napìtí, aby byl mírnì pootevøen a ventilátor se pomalu otáèel. Nastavením minimál- ních otáèek je vylouèen trhavý pohyb lopatek, který by nastal pøi rozbìhu z klidového stavu (z nulových otáèek). Obr. 18. Rozmístìní souèástek na desce automatického nabíjeèe Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 15
  • 16. kázaly, že jsou dostateènì chlazeny se pøi pokojové teplotì ventilátor poma- T1 ofukovat ventilátorem - jednotka se ventilátorem ofukujícím chladiè tranzis- lu otáèel. uchladila sama. toru T1. Oživená deska se souèástkami au- Po pùlroèním provozu byl nakonec Pøi oživování zkontrolujeme napìtí tomatického nabíjeèe je vestavìna do nabíjecí proud zvìtšen až na 5 A na C1 a na výstupech všech stabili- typizované plastové skøíòky K12. Des- zmenšením odporu rezistoru R13 na zátorù. Musí svítit LED D9 (POWER), ka je upevnìna samoøeznými šroubky 0,1 Ω/5 W. Byl také zmìnìn typ trans- LED D8 (CURRENT) musí být pøi ne- M2,5 x 12 mm a M3 x 20 mm pøes plas- formátoru a chladièe, byla pøidána zatíženém výstupu zhasnutá. tové distanèní sloupky o délce 7 mm, ofukovací jednotka a byla použita vìtší Pak výstup nabíjeèe zkratujeme di- které jsou bìžnì dostupné v odborných plastová skøíòka. Ostatní souèátky ne- gitálním multimetrem pøepnutým do prodejnách s elektronickými souèást- bylo nutné mìnit. Tranzistor MOSFET funkce ampérmetru s rozsahem 20 A kami. T1 má dostateènou rezervu výkonu DC a trimrem R17 nastavíme výstupní Lze samozøejmì použít i skøíòku i k nabíjení proudem 5 A. Tento nabíjecí zkratový proud 5 A. LED D8 pøitom kovovou podle vlastního návrhu nebo proud je dostateèný pro témìø všechny musí svítit. Zkrat na výstupu nesmí zakoupit již hotovou. V tom pøípadì je používané olovìné startovací akumulá- trvat dlouho, aby se tranzistor T1 ne- nutné pro pøívod sítì použít tøížilovou sí- tory pro osobní automobily. pøehøál. ovou šòùru a její ochranný vodiè (se Rozhodovací úroveò napìtí akumu- žlutozelenou izolací) propojit se skøíò- kou. Síový vypínaè lze použít libovolné Seznam souèástek látoru pro ukonèení nabíjení (14,6 V) je pevnì nastavena a není nutné ji seøizo- konstrukce s kontakty dimenzovanými R2, R4, vat. Mùžeme ji však zkontrolovat pomo- na 275V/1 A. R6, R7, Popis èelního panelu skøíòky je vy- cí elektronické Zenerovy diody (EZD), R8, R9, tištìn barevnou laserovou tiskárnou na kterou jsem popsal v KE 6/2005 na str. R14, R15 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. samolepicí lesklou bílou fólii Signolit 37. EZD s nastaveným Zenerovým na- R3 3,3 kΩ/1 %/0,5 W, metal. (lze použít i matnou). Výkres pøedního pìtím napø. 6 V pøipojíme k výstupu na- panelu s popisem je na obr. 19. Pohled R5 8,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. bíjeèe. Pøesné výstupní napìtí mìøíme na pøední panel realizovaného nabíjeèe R10, R18 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. digitálním multimetrem (DMM). Musí je na obr. 21. R11 4,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. svítit LED D8 (CURRENT). Pomalu Na pøední panel skøíòky s vyvrtaný- R12 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. zvyšujeme Zenerovo napìtí potencio- mi dìrami a s nalepenou fólií s popisem R13 0,1 Ω/5 W, drátový metrem na EZD a v okamžiku, kdy jsou upevnìny síový vypínaè, indikaèní R16 1,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. LED D8 zhasne, pøeèteme na displeji LED D8 a D9 a šroubovací svorky pro R17 50 kΩ, trimr (PT6V) DMM napìtí, které pøedstavuje zjišo- pøipojení nabíjeného akumulátoru. LED R19 10 kΩ, termistor vanou rozhodovací úroveò. Chceme-li D8 a D9 mají prùmìr 5 mm a vyšší sví- R20 5 kΩ, trimr (PT6V) toto mìøení zopakovat, musíme po tivost (jmenovitý proud 2 mA), aby byl C1 2200 µF/35 V, radiální zmenšení Zenerova napìtí obnovit co nejménì výkonovì namáhán sta- C2, C3, proces nabíjení krátkodobým vypnu- bilizátor U3. Šroubovací svorky jsou C5, C8, tím síového napìtí pøivádìného do propojeny se svorkovnicí U2 na desce C9, C10, nabíjeèe. nabíjeèe silnìjšími vodièi (o prùøezu C11 100 nF, keramický Zjištìnou rozhodovací úroveò mù- alespoò 1,5 mm2) a do pøívodu ke klad- C4 220 µF/35 V, radiální žeme podle potøeby upravit zmìnou né šroubovací svorce je zaøazena C6 3,3 nF, keramický odporu rezistoru R3 (místo R3 zapojí- rychlá sklenìná trubièková pojistka C7 1 nF, keramický me trimr o odporu 5 kΩ, tímto trimrem F 5 A. D1 až D4 BY550 nastavíme požadovanou rozhodovací Varianta nabíjeèe, jejíž fotografie je D5 BZX83/3V3 úroveò a pak trimr nahradíme rezisto- na ètvrté stranì obálky, byla vestavìna D7 SR550 (Schottkyho rem se stejným odporem). do menší skøíòky (K11) s požadavkem, dioda 5 A) Oživení chladicí jednotky spoèívá aby maximální nabíjecí proud byl pøi- D8 LED žlutá, 5 až 10 mm, v tom, že zkontrolujeme, zda je možné bližnì 3,4 A (byl použit rezistor R13 2 mA trimrem R20 mìnit otáèky ventilátoru s odporem 0,15 Ω/5 W). Proto nebylo D9 LED zelená, 5 až VE1. Pak trimr R20 nastavíme tak, aby nutné chladiè CH50 s tranzistorem 10 mm, 2 mA Obr. 19. Výkres pøedního panelu automatického nabíjeèe (mìø.: 1 : 1) 16 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 17. Svìtelný spínaè Dalším velice užiteèným doplòkem pro volné chvíle je svìtelný spínaè. Pøedložená konstrukce slouží k otevíra- ní „elektrických“ dveøí garáže již 10 let bez jediné poruchy, když pøední reflek- tory mého osobního auta osvítí èidlo umístìné v blízkosti garážových vrat. Popis funkce Schéma svìtelného spínaèe je na obr. 22. Tento zajímavý, laciný a jedno- duchý pøístroj je napájen síovým napìtím 230 V/50 Hz, které je pøivá- dìno na vstupní svorkovnici P2. Ze svorkovnice je síové napìtí vedeno na primární vinutí síového transformá- toru TR1, zhotoveného v provedení pro plošné spoje. Sekundární napìtí 12 V je usmìròo- váno diodovým mùstkem G1. Tepavé stejnosmìrné napìtí o frekvenci 100 Hz je vyhlazováno elektrolytickým kon- denzátorem C2 a pak je pøivádìno na vstup stabilizátoru U1 typu 7812. Aby stabilizátor nekmital, jsou jeho vývody blokovány keramickými kondenzátory C3 a C4. Napìtím +12 V z výstupu sta- bilizátoru jsou pak napájeny obvody svìtelného spínaèe. Dopadne-li svìtelné záøení do ob- lasti báze fototranzistoru T1, zmenší se jeho vnitøní odpor a zvìtší se proud tekoucí do báze Darlingtonovy dvojice Obr. 20. Dokonèená deska automatického nabíjeèe tranzistorù T2 a T3. s chladièem a ventilátorem Pøi dostateèném vybuzení tìchto tranzistorù sepne relé RE1, které pøe- pne kontakty. Citlivost svìtelného relé na intenzitu osvìtlení se nastavuje trim- rem R2, který svádí èást proudu tekou- cího fototranzistorem do zemì. Jedním kontaktem relé jsou ovládá- ny indikaèní LED D2 a D3, druhým kon- taktem, který je vyveden na svorkovnici P1, se ovládá vnìjší zaøízení (vrata ga- ráže apod.). V klidovém stavu (když není fototranzistor osvìtlen) svítí zelená LED D2, po sepnutí relé (pøi osvìtlení fototranzistoru) svítí žlutá LED D3. Úloha dalších souèástek je velmi jednoduchá. Rezistor R3 slouží jako pøedøadný rezistor pro relé RE1, rezis- tor R1 omezuje maximální proud proté- kající fototranzistorem T1, R4 urèuje proud tekoucí diodami D2 a D3. Dioda D1 chrání tranzistory T2 a T3 proti na- pìové špièce, které se indukuje v cív- ce relé RE1 pøi vypnutí proudu protéka- jícího cívkou. Bez této diody by se T2 a T3 poškodily. Kondenzátor C1 potla- èuje rušení a zajišuje klidnou funkci. Obr. 21. Pohled zepøedu na automatický nabíjeè Konstrukce a oživení Svìtelný spínaè je zkonstruován D10 KA262 (1N4148) VE1 ventilátor 12 V, z bìžných vývodových souèástek pøi- T1 BUZ11 50 x 50 mm pájených na desku s jednostrannými T2 IRFD120 U1 ARK500/3, šroubovací plošnými spoji. Obrazec spojù a roz- IO1, IO2 LM358 (LM2904) svorkovnice tøípólová místìní souèástek na desce jsou na IO3 78L10 U2 ARK500/2, šroubovací obr. 23 a obr. 24. IO4 7812 svorkovnice dvoupólová Osazování desky souèástkami ne- U3 78L15 U8 chladiè pro T1 (viz text) vyžaduje komentáø. Stabilizátor U1 není Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 17
  • 18. Obr. 22. Svìtelný spínaè lení. Jinak se nevyskytují žádné pro- blémy. Svìtelný spínaè lze využit všude tam, kde potøebujeme reagovat na Obr. 23. zmìnu osvìtlení. Obrazec spojù Seznam souèástek svìtelného spínaèe R1 100 kΩ/1 %/0,5 W, metal. (mìø.: 1 : 1) R2 5 MΩ, trimr (PT6V, TP 011) R3 33 Ω/1 %/0,5 W, metal. R4 470 Ω/1 %/0,5 W, metal. C1 470 µF/10 V, radiální C2 470 µF/25 V, radiální C3, C4 100 nF, keramický D1 KA265 D2 LED zelená, 5 mm D3 LED žlutá, 5 mm Obr. 24. G1 diodový mùstek Rozmístìní B40C800DM souèástek T1 fototranzistor L-5393BT na desce T2 KC238C svìtelného T3 KC237B spínaèe U1 7812 TR1 síový transformátor do plošných spojù 230 V/12 V/2 VA RE1 relé 12 V, 2 spínací kon- nutné opatøovat chladièem. Pøi použití odpor zvolíme (v závislosti na odporu takty 275 V/6 A relé s cívkou na 12 V mùžeme místo cívky relé) takový, aby na cívce bylo na- P1 ARK500/3, šroubovací rezistoru R3 osadit drátovou propojku. pìtí 5 V. svorkovnice tøípólová Pokud má relé cívku s provozním na- Pøi oživování nastavíme trimrem R2 P2 ARK500/2, šroubovací pìtím 5 V, rezistor R3 osadíme a jeho požadovanou citlivost na vnìjší osvìt- svorkovnice dvoupólová Napájecí zdroje Tranzistory T1 a T2 vodivosti PNP tvoøí diferenèní zesilovaè napìtí, který neustále porovnává napìtí z bìžce regulaèního potenciometru R4 s na- Univerzální Popis funkce pìtím na odboèce odporového dìlièe s trimrem R11 a rezistorem R12, napájecí zdroj 1 Schéma univerzálního napájecího zdroje 1 s regulovatelným výstupním které je pøímo úmìrné napìtí na vý- stupní svorkovnici P2 zdroje. Trimrem (0 až 20 V/2 A) napìtím 0 až 20 V/2 A je na obr. 25. Na vstupní svorkovnici P1 se pøivá- R11 se nastavuje maximální výstupní napìtí 20 V. Napájecí zdroje patøí po nabíjeè- dí støídavé napìtí 24 V/2 A ze sekun- Napìtím z kolektorového rezistoru kách k nejžádanìjším konstrukcím, dárního vinutí síového transformáto- R2 je buzen tranzistor T4, v jehož ko- o nìž v øadách radioamatérù neklesá ru umístìného mimo desku s plošnými lektoru je zapojen výkonový emitorový zájem. spoji. sledovaè napìtí složený z tranzistorù Schémat rùzných zdrojù je nepøe- Støídavé napìtí je usmìròováno T5, T6 a T7. berné množství a není jednoduché si výkonový diodami D1 až D4 typu Tento emitorový sledovaè má velké vybrat tu „svou“ konstrukci. I já vyzkou- BY550. Aby se potlaèilo rušení souvi- proudové zesílení a díky použití kom- šel mnoho zapojení, a jedno z nich sející s jejich spínáním, jsou paralelnì plementárních tranzistorù NPN (T7) vám pøedstavím. Jsou v nìm využity ke každé z diod pøipojeny keramické a PNP (T6) má i malý úbytek napìtí na pøevážnì „šuplíkové“ zásoby, jedno- kondenzátory C7 až C10. Usmìrnìné pøechodu BE, což v koneèném dùsled- duše se seøizuje a nastavuje a funguje napìtí je vyhlazováno a filtrováno kon- ku pøíznivì zmenšuje výkonové namá- spolehlivì. denzátory C1 a C2. hání regulaèních tranzistorù. 18 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 19. Obr. 25. Univerzální napájecí zdroj 1 Potenciometrem R9 nastavujeme maximální výstupní napìtí 20 V. Pak Nastavíme výstupní napìtí zdroje 3 V proudové omezení. Napìtí na výkono- zkontrolujeme a seøídíme rozsah regu- a pak výstup zkratujeme digitálním vém rezistoru R10 je pøímo úmìrné lace výstupního zkratového proudu. multimetrem (minimálnì 2,5místným) protékajícímu výstupnímu proudu. I pøi minimálním výstupním proudu je mezi bází tranzistoru T5 a kladnou výstupní svorkou na svorkovnici P2 napìtí asi 1,3 V (je to souèet napìtí na pøechodu BE tranzistoru T5 a napìtí na diodì D7). Toto napìtí je i na odporovém dìli- èi R6, R7 a R9. Napìtí z bìžce R9 je pøivádìno pøes ochranný rezistor R8 do báze tranzistoru T3. Pokud zaène výkonovým rezistorem R10 protékat výstupní proud do zátìže, vznikne na R10 úbytek napìtí, který je úmìrný pro- tékajícímu proudu. Tím se zvìtší ss na- pìtí na dìlièi R6, R7 a R9. Pøi urèité ve- likosti tohoto napìtí se zaène otevírat tranzistor T3 a souèasnì s ním i tran- zistor T4. Výstupní napìtí zdroje zaène klesat a tím se zmenší výstupní proud. Zenerova dioda D6 stabilizuje refe- renèní napìtí +10 V pro regulaèní poten- ciometr R4. Zenerova dioda D5 spoleè- Obr. 26. Obrazec spojù univerzálního napájecího zdroje 1 (mìø.: 1 : 1) nì s rezistorem R3 tvoøí zdroj proudu pro diferenèní zesilovaè T1 a T2. Pra- covní proud obou tìchto Zenerových diod je urèován rezistorem R1. Paralelnì k výstupu zdroje je pøipo- jen ss voltmetr VOLT1 (napø. ruèkový voltmetr s rozsahem 20 V), kterým po- hodlnì sledujeme výstupní napìtí. Konstrukce a oživení Univerzální napájecí zdroj 1 je zkon- struován z vývodových souèástek umístìných na desce s jednostrannými plošnými spoji. Obrazec spojù je na obr. 26, rozmístìní souèástek na des- ce je na obr. 27. Na desku se zkontrolovanými ploš- nými spoji pøipájíme promìøené sou- èástky (viz úvod). Tranzistory T6 a T7 jsou pøišroubo- vány ke chladièi typu ZH610, od kterého jsou izolovány slídovými podložkami potøenými silikonovou vazelínou. Pøi oživování pøipojíme k desce na- pájecí napìtí a zkontrolujeme rozsah regulace výstupního napìtí potencio- metrem R4. Trimrem R11 nastavíme Obr. 27. Rozmístìní souèástek na desce univerzálního napájecího zdroje 1 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 19
  • 20. pøepnutým na maximální proudový roz- sah (20 A DC). Bìžec potenciometru Napájecí zdroj C1 a zesiluje stabilní referenèní napìtí z D5 na požadovanou velikost výstup- R9 natoèíme na doraz k trimru R11 a zkontrolujeme velikost minimálního +15 V/2 A ního napìtí. Výstup zdroje je blokován kon- výstupního zkratového proudu (pøibliž- Jako další v poøadí si popíšeme denzátorem C4 a jištìn rychlou tav- nì 50 mA). Pak bìžec potenciometru zdroj pevného napájecího napìtí +15 V/ nou pojistkou F 2 A (F1) o rozmìrech R9 natoèíme na doraz k rezistoru R7 /2 A, který je vhodný pro napájení ma- 5 x 20 mm. a trimrem R6 nastavíme maximální po- lých zesilovaèù apod. volený výstupní proud 2 A. Tím je na- Konstrukce a oživení stavení zdroje ukonèeno. Zdroj je velice stabilní bez žádných Popis funkce Zdroj je zkonstruován z vývodových záludností pøi osazování i v provozu. souèástek na desce s jednostrannými Schéma zdroje je na obr. 28. Støí- Desku zdroje spolu se síovým plošnými spoji. Obrazec spojù je na davé napìtí 15 V/2 A ze sekundárního transformátorem vestavíme do dobøe obr. 29, rozmístìní souèástek na des- vinutí síového transformátoru, který vìtrané plastové skøíòky. Na pøednín ce je na obr. 30. pro jednoduchost není ve schématu panelu bude síový vypínaè, LED indi- Tranzistor T2 musí mít proudový nakreslen, je pøivádìno na vstupní kující zapnutí (není nakreslena na sché- zesilovací èinitel alespoò 50 a musí být svorkovnici P1. matu, pøes pøedøadný rezistor se pøipojí opatøen pøimìøeným chladièem (napø. Toto napìtí je pak usmìròováno k C1), knoflíky potenciometrù R4 a R9 V4511). diodovým mùstkem s diodami D1 až pro ovládání výstupního napìtí a zkrato- Zenerova dioda D5 mùže mít Zene- D4 a vyhlazováno a filtrováno konden- vého výstupního proudu, ruèková mì- rovo napìtí 5,1 až 6,2 V a vyhoví s ma- zátory C1 a C2. Paralelnì k usmìròo- øidla výstupního napìtí (VOLT1) a vý- lou výkonovou ztrátou 0,5 W. vacím diodám jsou pøipojeny odrušova- stupního proudu a výstupní šroubovací Zdroj musí pracovat na první zapo- cí kondenzátory C7 až C10. svorky. jení. Pøi oživování natoèíme trimr R6 do Zdrojem referenèního napìtí je Ze- Mìøidlo výstupního proudu není na poloviny odporové dráhy. K výstupu pøi- nerova dioda D5. Její pracovní proud je schématu nakresleno, je to ss ampér- pojíme jakoukoliv zátìž (napø. autožá- nastaven rezistorem R3. metr s rozsahem 2 A zapojený mezi rovku 12 V/10 W) a paralelnì k ní Tranzistor T1 porovnává referenèní kladný pól výstupní svorkovnice P2 multimetr s rozsahem 20 V DC. Vstup napìtí, které se pøivádí na jeho emitor, na desce zdroje a kladnou výstupní zdroje pøipojíme k síovému transfor- s napìtím z dìlièe se souèástkami R4, šroubovací svorkou na pøedním pa- mátoru. Podle údaje voltmetru pak na- R6 a R5, které se pøivádí na jeho bázi. nelu. stavíme trimrem R6 požadované vý- Napìtí z dìlièe je pøímo úmìrné vý- Pokud bychom chtìli zdroj zjedno- stupní napìtí. stupnímu napìtí zdroje. dušit a zlevnit, vynecháme ruèková Urèitou „vadou na kráse“ je nedo- Kolektorový proud tranzistoru T1 mìøidla výstupního napìtí a proudu stateèná ochrana proti zkratu na výstu- teèe pøes pracovní rezistory R1 a R2, a knoflíky opatøíme stupnicemi, na kte- pu, zdroj je chránìn jen bìžnou tavnou kondenzátor C3 filtruje zbytkový brum. rých bude vyznaèeno výstupní napìtí pojistkou. Napìtím z kolektoru T1 je øízen séri- a zkratový proud (stupnice ocejchuje- Zdroj mùžeme vestavìt i s transfor- ový regulaèní tranzistor T2, pøes který me pomocí digitálního multimetru). mátorem do samostatné skøíòky nebo teèe proud z vyhlazovacího kondenzá- toru C1 do výstupu zdroje (do svorkov- do skøíòky jiného zaøízení, které je jím Seznam souèástek nice P2). Tranzistor T2 je øízen tak, aby napájeno. pøi zmìnách vstupního napìtí (na svor- R1 2,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. kovnici P1) i zatìžovacího proudu zù- Seznam souèástek R2, R7 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. stávalo výstupní napìtí (na svorkovnici R3 3,3 kΩ/1 %/0,5 W, metal. P2) konstantní. R1, R2 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R4 10 kΩ, potenciometr Napø. pøi zmenšení zatìžovacího R3, R5 4,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. lineární (TP 160A) proudu se zvìtší výstupní napìtí. Násled- R4 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R5 100 kΩ/1 %/0,5 W, metal. kem toho se zvìtší i napìtí na bázi T1, R6 1 kΩ, trimr (PT6V, R6 250 kΩ, trimr (PT6V, což vede k poklesu napìtí na kolektoru TP 011) TP 011) T1 a k pøivøení regulaèního tranzistoru C1 4700 µF/25 V, radiální R8 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. T2. Pøivøením T2 se zmenší výstupní C2, C4 100 nF, keramický R9 100 kΩ/N, potenciometr napìtí témìø na pùvodní nastavenou C3 100 µF/25 V, radiální lineární (TP 160A) velikost. Podobnì funguje regulátor i pøi C7, C8, R10 0,47 Ω/5 W, drátový zvìtšení zatìžovacího proudu. C9, C10 22 nF, keramický R11 25 kΩ, trimr (PT6V, Na regulátor lze též nahlížet jako na D1, D2, TP 011) ss výkonový zesilovaè se zápornou D3, D4 BY550 R12 8,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. zpìtnou vazbou zavedenou dìlièem D5 BZX83/5,1V (KZ141) C1 4700 µF/35 V, radiální s R4, R6 a R5, který je napájen nesta- T1 KF507 (KF506, KF508) C2, C6 100 nF, keramický bilizovaným napìtím z kondenzátoru T2 BD249C C4 2,2 nF, keramický C7, C8, C9, C10 22 nF, keramický D1, D2, D3, D4 BY550 D5 BZX83/2,7V D6 BZX83/10V D7 KA262 T1, T2, T3 KC307 (KC308, BC557) T4, T5 KC237 (KC238, BC547) T6 BD140 (BD136,138,140) T7 KD503 (BD249C) VOLT1 voltmetr 20 V (MP80) P1, P2 ARK500/2, šroubovací svorkovnice dvoupólová chladiè ZH610 pro T7 Obr. 28. Napájecí zdroj +15 V/2 A 20 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 21. Oba zdroje jsem s úspìchem vyu- žíval pro napájení tranzistorových níz- kofrekvenèních zesilovaèù se støedním výkonem, které vyžadují symetrické napájení. Popis funkce Schéma zdroje s výstupním napì- tím -15 V/2 A je na obr. 31. Jak je ze schématu patrné, je ten- to zdroj zapojen zcela shodnì jako pøedcházející zdroj kladného napìtí +15 V/2 A, liší se pouze použitím tran- zistorù vodivosti PNP a opaènou pola- rizací diod a elektrolytických konden- zátorù. Konstrukce a oživení Zdroj je zkonstruován z vývodových souèástek na desce s jednostrannými plošnými spoji. Obrazec spojù je na obr. 32, rozmístìní souèástek na des- ce je na obr. 33. Poznámky k použitým souèástkám i postup oživování jsou stejné jako u pøed- Obr. 29. Obrazec spojù napájecího zdroje +15 V/2 A (mìø.: 1 : 1) cházejícího zdroje kladného napìtí. I tento zdroj je chránìn jen bìžnou tavnou pojistkou, což v mnoha pøípa- dech nestaèí. Pøesto tento i pøedcháze- jící zdroj pracovaly bez jediné poruchy k mé plné spokojenosti ètyøi roky ve spojení s nf zesilovaèem. Seznam souèástek R1, R2 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R3, R5 4,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R4 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R6 1 kΩ, trimr (PT6V, TP 011) C1 4700 µF/25 V, radiální C2, C4 100 nF, keramický C3 100 µF/25 V, radiální C7, C8, C9, C10 22 nF, keramický D1, D2, D3, D4 BY550 D5 BZX83/5,1V (KZ141) T1 KF517B T2 BD250C F1 F 2 A, sklenìná pojistka 5 x 20 mm P1, P2 ARK500/2, šroubovací svorkovnice dvoupólová Obr. 30. Rozmístìní souèástek na desce napájecího zdroje +15 V/2 A chladiè V4511 pro T2 F1 F 2 A, pojistka 5 x 20 mm P1, P2 ARK500/2, šroubovací svorkovnice dvoupólová chladiè V4511 pro T2 Napájecí zdroj -15 V/2 A V pøedchozí kapitole jsme si pøed- stavili jednoduchý a spolehlivý stabili- zovaný zdroj kladného napìtí. Protože v mnoha pøípadech potøebujeme i zdroj záporného napìtí, rozhodl jsem se jej popsat v této kapitole. Obr. 31. Napájecí zdroj -15 V/2 A Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 21
  • 22. Symetrický napájecí zdroj 2x 12 V/50 mA V mnoha konstrukcích je požadová- no symetrické napájení s malým odbì- rem zatìžovacího proudu. Jedná se pøedevším o obvody s operaèními zesi- lovaèi bez výkonových souèástek. Takové požadavky splòuje mnoho zapojení, které se liší svou složitostí, nároèností na poèet souèástek, schop- ností dodržet pøísnou symetrii napáje- cích napìtí apod. Snaha dosáhnout špièkových pa- rametrù zbyteènì zvìtšuje cenu syme- trického napájecího zdroje a v mnoha pøípadech se taková konstrukce jeví jako zbyteèná a nepøíliš smysluplná. Proto je popisovaný zdroj navržen co nejjednodušší. Popis funkce Schéma zdroje je na obr. 36. Jedná Obr. 32. Obrazec spojù napájecího zdroje -15 V/2 A (mìø.: 1 : 1) se o univerzální zapojení, ve kterém pouhou výmìnou tøívývodových stabili- zátorù kladného a záporného napìtí dosáhneme požadované velikosti vý- stupního napìtí (pøi vhodnì zvoleném síovém transformátoru, který není pro jednoduchost ve schématu zakreslen). Na svorkovnici P1 je pøivádìno sy- metrické støídavé napìtí 2x 15 V/0,1 A ze síového transformátoru, které je pak dvojcestnì usmìròováno diodami D1 až D4 s odrušovacími kondenzáto- ry C1 až C4 a vyhlazováno a filtrováno kondenzátory C5, C6 (v kladné vìvi) a C8, C9 (v záporné vìtvi). Vyhlazená ss napìtí jsou stabilizo- vána tøísvorkovými stabilizátory U1 typu 78L12 (v kladné vìvi) a U2 typu 79L12 (v záporné vìvi). Tyto stabilizátory vyni- kají velmi dobrou stabilitou výstupního napìtí a spolehlivostí. Jsou urèeny pro maximální výstupní proud 100 mA. Pøí- padnému kmitání stabilizátorù zamezu- jí blokovací kondenzátory C6, C7 a C9, C10. Symetrické napìtí z výstupù stabili- zátorù je vedeno na výstupní svorkovni- ci P2 k dalšímu využití. Konstrukce a oživení Obr. 33. Rozmístìní souèástek na desce napájecího zdroje -15 V/2 A Symetrický zdroj je zkonstruován z vývodových souèástek na desce Napájecí zdroj Schémata zapojení obou dílèích zdrojù na spoleèné desce i seznamy s jednostrannými plošnými spoji. Obra- zec spojù je na obr. 37, rozmístìní ±15 V/2 A jejich souèástek odpovídají pøedcháze- jícím zdrojùm +15 V/2 A a -15 V/2 A, souèástek na desce je na obr. 38. avšak zdroj záporného napìtí na des- Zdroj funguje na první zapojení, mul- Pro ty konstruktéry, kteøí by chtìli ce podle obr. 35 má èísla souèástek timetrem pouze zkontrolujeme výstupní mít oba pøedcházející napájecí zdroje odlišná, má je o stovku vìtší než zdroj napìtí. sdruženy do jednoho konstrukèního -15 V/2 A. Pokud požadujeme jiné výstupní na- celku, uvádím obrazec spojù (obr. Na rozdíl od symetrických zdrojù, pìtí, použijeme odpovídající typ stabili- 34) a rozmístìní souèástek (obr. 35) které jsou popisovány dále, vyžaduje zátorù U1 a U2. Upravíme též napìo- na jediné spoleèné desce s plošnými každý z dílèích zdrojù na spoleèné vé dimenzování kondenzátorù C5 a C8 spoji. desce zvláštní síový transformátor a velikost vstupního støídavého napìtí Tato deska vznikla jen proto, aby se nebo alespoò samostatné sekundár- z transformátoru. zjednodušila mechanická práce pøi vý- ní vinutí spoleèného síového transfor- Pokud nebudeme trvale odebírat vý- robì desek pro dva zdroje. mátoru. stupní proud na hranici 50 mA v každé 22 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 23. Obr. 34. Obrazec spojù symetrického napájecího zdroje ±15 V/2 A (mìø.: 1 : 1) Obr. 35. Rozmístìní souèástek na desce symetrického napájecího zdroje ±15 V/2 A vìtvi, mùžeme pro rùzná výstupní na- pìtí v rozsahu 5 až 15 V použít jednot- né vstupní støídavé napìtí 2x 15 V. Seznam souèástek C1, C2, C3, C4 22 nF, keramický C5, C8 470 µF/25 V, radiální C6, C7, Obr. 36. C9, C10 100 nF, keramický Symetrický D1, D2, napájecí zdroj D3, D4 1N4002 2x 12 V/50 mA U1 78L12 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 23
  • 24. Obr. 37. Obr. 38. Obrazec Rozmístìní spojù souèástek symetrického na desce napájecího symetrického zdroje napájecího 2x 12 V/50 mA zdroje (mìø.: 1 : 1) 2x 12 V/50 mA U2 79L12 Popis funkce tory T1 a T2. Na báze tìchto tranzistorù P1, P2 ARK500/3, šroubovací je pøivádìno napìtí stabilizované Zene- svorkovnice tøípólová Schéma zdroje je na obr. 39. Pro rovými diodami D5 a D6 a dodateènì zjednodušení opìt není ve schématu filtrované kondenzátory C5 a C6. zakreslen síový transformátor, síový Stabilizované napìtí je z emitorù T1 Symetrický vypínaè a pojistky na primární a sekun- a T2 vedeno na výstupní svorkovnici dární stranì transformátoru. P2. Aby sledovaèe nekmitaly, jsou je- napájecí zdroj Na svorkovnici P1 je pøivádìno sy- jich emitory zablokovány elektrolytický- metrické støídavé napìtí 2x 15 V/1 A ze mi kondenzátory C9 a C19 s velkou ka- 2x 15 V/1 A síového transformátoru, které je pak pacitou, a keramickými kondenzátory dvojcestnì usmìròováno diodami D1 C7 a C8 s malou indukèností. V minulé kapitole jsme si pøedstavili až D4 a vyhlazováno a filtrováno kon- Rezistory R3 a R4 odebírají klidový symetrický napájecí zdroj pevného na- denzátory C1, C3 (v kladné vìvi) a C2, proud 15 mA a tím pootevírají tranzis- pìtí, který však dovoloval odebírat C4 (v záporné vìtvi). Pokud by bylo tory T1 a T2, takže pøi zmìnì proudu proud nejvýše 50 mA. nutné usmìròovaè odrušit, pøipájíme odebíraného ze svorkovnice P2 výstup- Teï si pøedstavíme výkonnìjší sy- ze strany plošných spojù paralelnì k di- ní napìtí pøíliš nekolísá. metrický zdroj, který má v obou vìtvích odám D1 až D4 keramické nebo fóliové Zdroj není zabezpeèen proti déle tr- výstupní proud až 1 A. Takovým zdro- kondenzátory o kapacitì 22 nF. vajícímu zkratu na výstupu. jem mùžeme bez problémù napájet vý- Vyhlazené ss napìtí z kondenzáto- konový stereofonní zesilovaè o sinuso- rù C1 a C2 je v obou vìtvích stabilizo- Konstrukce a oživení vém výkonu 2x 15 W. váno emitorovými sledovaèi s tranzis- Zdroj je zkonstruován z vývodových souèástek na desce s jednostrannými plošnými spoji. Obrazec spojù je na obr. 40, rozmístìní souèástek na des- ce je na obr. 41. Tranzistory T1 a T2 mají mít prou- dový zesilovací èinitel vìtší než 50 a musí být opatøeny pøimìøeným chla- dièem. Od chladièe je nutné je izolovat slídovými podložkami potøenými tepel- nì vodivou pastou. Velikost výstupního napìtí mùžeme upravit v rozmezí 12 až 18 V použitím diod D5 a D6 s odpovídajícím Zenero- vým napìtím (výstupní napìtí je pøibliž- nì o 0,7 V menší než Zenerovo napìtí pøístušné Zenerovy diody). D5 a D6 mu- Obr. 39. Symetrický napájecí zdroj 2x 15 V/1 A sí být dimenzovány na výkon nejménì Obr. 40. Obrazec spojù symetrického napájecího zdroje Obr. 41. Rozmístìní souèástek na desce symetrického 2x 15 V/1 A (mìø.: 1 : 1) napájecího zdroje 2x 15 V/1 A 24 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 25. Obr. 42. Napájecí zdroj 0 až 18 V s L200 1,3 W (BZX85). Podle zvolené velikosti Usmìrnìné napìtí je vyhlazováno do výstupní svorkovnice U2, a operaèní výstupního napìtí upravíme i velikost a filtrováno kondenzátory C1 a C2. Na zesilovaè (OZ) IO2 typu 741, kterým je napìtí pøivádìného z transformátoru kladném pólu kondenzátoru C1 by- zesilován úbytek napìtí na boèníku. Ze- a provozní napìtí kondenzátorù. chom mìli namìøit naprázdno asi 25 silovaè s OZ IO2 snímá úbytek napìtí Tento zdroj jsem dlouhá léta použí- až 26 V. na boèníku vytváøený prùtokem výstup- val pro napájení kdysi velice populární- Výstupní napìtí zdroje je stabilizo- ního proudu zdroje a po zesílení jej za- ho zesilovaèe TEXAN a ZETAWATT. váno monolitickým stabilizátorem L200 vádí mezi vývody 2 a 5 IO1. Když napì- (IO1). tí mezi tìmito vývody dosáhne velikosti Seznam souèástek Abychom mohli výstupní napìtí ply- 0,38 až 0,52 V, zaène se výstup stabili- nule regulovat už od 0 V, nesmíme zátoru IO1 pøivírat a výstupní proud se spojit zemní vývod stabilizátoru IO1 již nemùže dále zvìtšovat. Potencio- R1, R2 100 Ω/1 %/0,5 W, metal. (vývod 3 IO1) se zemí GND (se zápor- metrem P1 zapojeným v obvodu zpìt- R3, R4 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. ným pólem kondenzátoru C1), ale mu- né vazby OZ se ovládá zesílení OZ C1, C2 2200 µF/25 V, radiální síme na nìj pøivést záporné napìtí a tím se nastavuje velikost omezeného C3, C4, o velikosti -5,0 až -6,0 V. Toto zápor- výstupního proudu zdroje. Rezistorem C7, C8 100 nF, keramický né napìtí je získáváno zdvojovacím R1 je nastaven maximální výstupní C5, C6 220 µF/25 V, radiální usmìròovaèem, který je složen z kon- proud 1,8 A. Rezistor R2 tvoøí mezi vý- C9, C10 470 µF/25 V, radiální denzátoru C3, usmìròovacích diod D5 vody 2 a 5 IO1 doporuèenou odporovou D1, D2, a D6, Zenerovy diody D7, filtraèního zátìž. D3, D4 1N4002 kondenzátoru C4 a pøedøadného rezis- D5, D6 BYX83/15V toru R6, kterým je urèován pracovní Konstrukce a oživení T1 BD233 proud Zenerovy diody D7. T2 BD244 Výstupní napìtí se reguluje potenci- Zdroj je zkonstruován z vývodových P1, P2 ARK500/3, šroubovací ometrem P2, který spolu s rezistorem souèástek na desce s jednostrannými svorkovnice tøípólová R5 tvoøí odporový dìliè zmenšující vý- plošnými spoji. Obrazec spojù je na stupní napìtí zdroje na úroveò vnitøního obr. 43, rozmístìní souèástek na des- referenèního napìtí stabilizátoru IO1. ce je na obr. 44. Napájecí zdroj Tento zdroj je vybaven proudovou Stabilizátor IO1 je opatøen žebrova- pojistkou, tj. obvodem omezujícím ma- ným hliníkovým chladièem. Mùžeme 0 až 18 V/1,8 A ximální výstupní proud na 1,8 A. použít bìžný typ CH15/70 s èernìným Proudová pojistka obsahuje boèník povrchem nebo známý ZH610 o celko- s L200 R4, kterým teèe proud z výstupu 5 IO1 vé výšce 75 mm. Jako další z øady si pøedstavíme stejnosmìrný napájecí zdroj s plynulou regulaci výstupního napìtí v rozsahu 0 až 18 V, ve kterém jsou využity vlast- nosti integrovaného obvodu L200. Popis funkce Schéma zdroje je na obr. 42. Síové napìtí 230 V je pøivádìno pøes kolébko- vý vypínaè na transformátor dimenzo- vaný na výkon 40 VA se sekundárním napìtím 18 V/1,8 A. Tento transformá- tor není pro jednoduchost na schématu nakreslen. Støídavé napìtí z transformátoru je pøivádìno na vstupní svorkovnici U1 zdroje a následnì je dvoucestnì usmìr- òováno mùstkem ze ètyø diod D1 až D4. Vf rušení zpùsobované spínáním usmìròovacích diod je potlaèováno kondenzsátory C7 až C10 pøipojenými paralelnì k tìmto diodám. Obr. 43. Obrazec spojù napájecího zdroje 0 až 18 V s L200 (mìø.: 1 : 1) Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 25
  • 26. ným výstupním napìtím a výstupním proudem až 5 A. Regulaèní rozsah, a to hlavnì horní mez výstupního napìtí, je nastavena dìlièem napìtí s rezistorem R1 a regu- laèním lineárním potenciometrem P2. Rušení zpùsobované nedokonalým kontaktem bìžce potenciometru s od- porovou dráhou je odstraòováno kon- denzátorem C6. K U1 jsou pøipojeny ochranné diody D3 a D4 podle katalogového listu vý- robce a blokovací kondenzátory C3, C4 a C5, které zmenšují jeho výstupní im- pedanci na vyšších kmitoètech. Stabilizované napìtí z U1 je vedeno na výstupní svorkovnici P2 pøes rezis- tor R3, který slouží jako boèník pøi mì- øení výstupního proudu. Výstup zdroje mùžeme chránit rychlou tavnou pojist- kou F 3 A. Výstupní napìtí se mìøí ss ruèko- vým voltmetrem s rozsahem 30 V. Konstrukce a oživení Zdroj je zkonstruován z vývodových souèástek na desce s jednostrannými plošnými spoji. Obrazec spojù je na obr. 46, rozmístìní souèástek na des- Obr. 44. Rozmístìní souèástek na desce napájecího zdroje 0 až 18 V s L200 ce je na obr. 47. Stabilizátor U1 je pøišroubován na Pokud chladiè nespojíme s kovovou U1, U2 ARK500/2, šroubovací žebrovaný chladiè ZH 610 (bìžnì do- skøíòkou zdroje, není nutné IO1 od svorkovnice dvoupólová stupný v prodejnách Ferona), od kte- chladièe izolovat. Pro lepší pøestup tep- rého je izolován slídovou podložkou la však potøeme styèné plochy chladièe potøenou po obou stranách tepelnì vo- a IO1 tepelnì vodivou pastou nebo sili- Zdroj 1,3 až 24 V/3 A divou pastou nebo silikonovou vazelí- nou. konovou vazelínou, která se prodává v obchodech s rybáøskými potøebami. s LM338T Pøi oživování zkontrolujeme funkci a rozsah regulace výstupního napìtí. Pøi oživování zkontrolujeme správ- nost funkce a rozsah regulace výstupní Další konstrukcí, který si popíšeme, S hodnotami souèástek podle schéma- ho napìtí a omezeného proudu. je velmi jednoduchý a kvalitní stabilizo- tu je možné nastavit výstupní napìtí až Desku zdroje i s transformátorem vaný zdroj kladného napìtí regulovatel- +30 V. Pokud bychom chtìli mít maxi- vestavíme do plastové skøíòky. Výstup ného v rozsahu 1,3 až 24 V, který po- mální výstupní napìtí jen +24 V, musí- mùžeme chránit rychlou pojistkou F 2 A. skytuje výstupní proud až 3 A. me zmenšit odpor regulaèního poten- Potenciometry P1 a P2 opatøíme stup- ciometru R1 pøipojením paralelního nicemi napìtí a proudu, popø. mùžeme Popis funkce odporu. Paralelnì k potenciometru za- výstupní napìtí a proud mìøit ruèko- pojíme trimr o odporu 47 kΩ, potencio- vým voltmetrem a ampérmetrem, které Schéma tohoto zdroje je na obr. 45. metr natoèíme na pravý doraz a trim- umístíme na pøední panel skøíòky. Na vstupní svorkovnici P1 je pøivádìno rem nastavíme výstupní napìtí +24 V. ze síového transformátoru støídavé na- Pak zmìøíme odpor trimru a trimr na- pìtí 24 V/3 A. Toto napìtí je mùstko- hradíme pevným rezistorem se stej- Seznam souèástek vì usmìròováno diodami BY550 (D1 až ným odporem. Já jsem ve svém zdroji D4) s paralelnì pøipojenými odrušova- ponechal trimr (cermetový typu TP 011 R1, R2, R6 680 Ω/1 %/0,5 W, metal. cími kondenzátory C7 až C10 a pak ze šuplíkových zásob), který se v prù- R3 470 Ω/1 %/0,5 W, metal. je vyhlazováno kondenzátory C1 a C2. bìhu let ukázal být zcela spolehlivý. R4 0,1 Ω/5 W, drátový Usmìrnìné napìtí je stabilizováno Výstupní proud mùžeme mìøit ruè- R5 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. tøísvorkovým monolitickým stabilizá- kovým mikroampérmetrem, který pøipo- P1 100 kΩ/N, potenciometr torem LM338T (U1) s promìnným klad- jíme paralelnì k boèníku R3. Ve svém lineární (TP 160A/25b) P2 10 kΩ/N, potenciometr lineární (TP 160A/25b) C1 2200 µF/35 V, radiální C2 220 nF, keramický C3 470 µF/35 V, radiální C4 47 µF/10 V, radiální C5 100 nF, keramický C7, C8, C9, C10 22 nF, keramický D1, D2, D3, D4 1N5402 D5, D6 1N4002 D7 BZX83/5V6 IO1 L200 IO2 741 (LM741, MAA741) Obr. 45. Zdroj 1,3 až 24 V/3 A s LM338T 26 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 27. Obr. 46. Popis funkce Obrazec spojù zdroje Schéma zdroje je na obr. 48. Na 1,3 až 24 V/3 A vstupní svorkovnici P1 je pøivádìno støí- s LM338T davé napìtí 24 V/2 A ze sekundárního (mìø.: 1 : 1) vinutí síového transformátoru, který není pro jednoduchost nakreslen na schématu. Støídavé napìtí je mùstkovì usmìr- òováno diodami D1 až D4 typu BY550. U tohoto zdroje nejsou kvùli zjednodu- šení konstrukce pøipojeny paralelnì k diodám odrušovací kondenzátory, v pøípadì potøeby je však je možné je podle obr. 45 doplnit a umístit je na desce na stranì spojù. Usmìrnìné tepavé napìtí je vyhlazováno konden- zátorem C1. Stejnì jako u pøedchozího zdroje je usmìrnìné a vyhlazené ss napìtí sta- bilizováno tøísvorkovým stabilizátorem LM338T (U1). Stabilizátor je doplnìn blokovacími kondenzátory C3, C4 a C5, které zabraòují jeho pøípadnému kmitá- ní a zmenšují jeho výstupní impedanci na vysokých kmitoètech. Velikost výstupního stabilizované- ho napìtí se reguluje potenciomet- rem R2 s lineárním prùbìhem odpo- rové dráhy. Aby bylo možné výstupní napìtí zdroje regulovat od nuly, musíme na dolní vývod potenciometru R2 pøivést záporné pøedpìtí o velikosti pøibližnì -1,3 V, tj. napìtí, které je až na zna- ménko rovné minimálnímu nastavitel- nému výstupnímu napìtí (+1,3 V) stabi- lizátoru LM338T. Záporné pøedpìtí je stabilizováno referenèní diodou LM113 (D5), která poskytuje jmenovité referenèní napìtí 1,22 V (LM113 je monolitický IO s bipo- lárními tranzistory, který se chová jako referenèní Zenerova dioda). Referenèní dioda D5 je napájena Obr. 47. Rozmístìní souèástek na desce zdroje 1,3 až 24 V/3 A s LM338T pøes pøedøadný rezistor R3 napìtím -10 V, které je hrubì stabilizováno Ze- zdroji jsem použil pøístroj MP40 s roz- sahem 60 µA a pøekreslenou stupnici. Zdroj 0 až 24 V/2 A nerovou diodou D7. Paralelnì k D7 je pøipojen ještì filtraèní kondenzátor C7, Místo mìøení výstupního napìtí mì- øidlem VOLT1 mùžeme opatøit regulaè- s LM338T který potlaèuje šum a brum. Zenerova dioda D7 je napájena pøes ní potenciometr R1 napìovou stupnicí, Na závìr oddílu vìnovaného napá- další pøedøadný rezistor R4 ze zdvojo- kterou ocejchujeme pomocí multimetru jecím zdrojùm se seznámíme s ještì vaèe napìtí s diodami D6, D8 a kon- pøipojeného k výstupu zdroje. jedním jednoduchým a kvalitním sta- denzátory C6, C8, na který je pøivádìno bilizovaným zdrojem, jehož kladné vý- støídavé napìtí ze vstupní svorkovni- Seznam souèástek stupní napìtí lze regulovat od 0 (!) do ce P1. 24 V, a který poskytuje výstupní proud Stabilizované napìtí z U1 je vyvede- R1 2,5 kΩ/N, potenciometr až 2 A. no na výstupní svorkovnici P2. Výstup lineární (TP 160A/25b) R2 120 Ω/1 %/0,5 W, metal. R3 0,1 Ω/5 W, drátový C1, C2 4700 µF/35 V, radiální C3, C5 100 nF, keramický C4 2200 µF/35 V, radiální C6 10 µF/35 V, radiální C7, C8, C9, C10 22 nF, keramický D1, D2, D3, D4 BY550 D5, D6 1N4002 U1 LM338T VOLT1 ruèkový voltmetr 30 V ss, MP80 Obr. 48. P1, P2 ARK500/2, šroubovací Zdroj 0 až 24 V/2 A svorkovnice dvoupólová s LM338T Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 27
  • 28. C6 100 µF/35 V, radiální C7, C8 100 µF/25 V, radiální D1, D2, D3, D4 BY550 D5 LM113 D6, D8 1N4001 D7 BZX85/10V U1 LM338T VOLT1 ruèkový voltmetr 30 V ss, MP80 P1, P2 ARK500/2, šroubovací svorkovnice dvoupólová Varianta s mìnièem DC/DC LMC7660 Obr. 49. Obrazec spojù zdroje 0 až 24 V/2 A s LM338T (mìø.: 1 : 1) Pro ty, kdo mají k dispozici IO typu LMC7660, jsem navrhl variantní øešení zdroje popisovaného v této kapitole, je- hož schéma je na obr. 51. Obvod LMC7660 (U2) je pøevodník DC/DC se spínanými kondenzátory, který pøevádí vstupní napìtí v rozmezí +1,5 až +10 V na stejnì velké (až na znaménko) záporné výstupní napìtí -1,5 až -10 V. V popisovaném zdroji je tento obvod využit pro pøevod kladného ss napìtí z kondenzátoru C1 na zápor- né ss napìtí potøebné pro napájení re- ferenèní diody D5. Kladné napìtí z C1 je pøivádìno pøes oddìlovací diodu D6 na pomocný vyhlazovací kondenzátor C6 a pak je stabilizátorem se Zenerovou diodou D7 zmenšováno na pøibližnì +5 V. Tímto napìtím je napájen pøevodník U2. Na- pìtí -5 V z výstupu U2 je pak vedeno na referenèní diodu D5. Pro variantou zdroje s IO LMC7660 byla navržena nová deska s plošnými spoji (obr. 52, obr. 53). Obr. 50. Rozmístìní souèástek na desce zdroje 0 až 24 V/2 A s LM338T Seznam souèástek zdroje mùžeme chránit rychlou tavnou cí nastaveného napìtí u regulaèního pojistkou F 2 A. potenciometru R2. R1 120 Ω/1 %/0,5 W, metal. Paralelnì k výstupní svorkovnici P2 R2 2,5 kΩ/N, potenciometr je pøipojen ruèkový ss voltmetr s rozsa- Seznam souèástek lineární (TP 160A/25b) hem 30 V, kterým se mìøí výstupní na- R3, R4 470 Ω/1 %/0,5 W, metal. pìtí. R1, R4 120 Ω/1 %/0,5 W, metal. C1, C2 4700 µF/35 V, radiální R2 2,5 kΩ/N, potenciometr C3, C5 100 nF, keramický Konstrukce a oživení lineární (TP 160A/25b) C4 47 µF/25 V, radiální R3 470 Ω/1 %/0,5 W, metal. C6 100 µF/35 V, radiální Zdroj je zkonstruován z vývodových C1 4700 µF/35 V, radiální C7, C8 100 µF/10 V, radiální souèástek na desce s jednostrannými C3, C5 100 nF, keramický D1, D2, plošnými spoji. Obrazec spojù je na C4 47 µF/25 V, radiální D3, D4 BY550 obr. 49, rozmístìní souèástek na des- ce je na obr. 50. Stabilizátor U1 je opatøen dostateè- nì dimenzovaným chladièem (napø. typu ZH 610), od kterého je izolován slído- vou podložkou potøenou tepelnì vodi- vou pastou nebo silikonovou vazelínou. Pøi oživování zkontrolujeme funkci zdroje a postupem popsaným v pøed- chozí kapitole (pomocí trimru s odpo- rem 47 kΩ pøipojeného paralelnì k re- gulaènímu potenciometru R2) mùžeme pøesnì nastavit horní mez +24 V regu- lace výstupního napìtí. Zdroj mùžeme doplnit ss ampér- metrem s rozsahem 2 A pro mìøení Obr. 51. výstupního proudu nebo naopak mùže- Zdroj 0 až 24 V/2 A me výstupní voltmetr nahradit stupni- s LM338T a LMC7660 28 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 29. okamžitì vypne. Napìtí zdroje se mùže pohybovat v rozmezí 7 až 18 V. Tran- zistor T2 se znovu sepne stisknutím tlaèítka SW1. Tranzistor BF245B (T3) s rezisto- rem R4 tvoøí zdroj proudu o velikosti 6 mA, který spolu se Zenerovou diodou D1 zajišuje konstantní napìtí 5,6 V vztažené ke kladnému pólu vstupního napìtí. Toto napìtí 5,6 V se pøivádí mezi emitor a øídicí elektrodu tranzistoru T2 (pøes R2) a tranzistor T2 je jím udržo- ván sepnutý. Odpor kanálu tranzistoru T2 v se- pnutém stavu, který má velikost øádu desetin ohmu, je využíván jako boèník Obr. 52. Obrazec spojù zdroje 0 až 24 V/2 A s LM338T a LMC7660 (mìø.: 1 : 1) pro snímání velikosti proudu tekoucí- ho do zátìže. Pøi proudu 350 mA bude úbytek napìtí na tranzistoru T2, Schottkyho diodì D3 a èásti trimru R5 tak velký, že dosáhne prahového na- pìtí pøechodu B-E tranzistoru T1 a T1 se otevøe. Tranzistorem T1 se pøes re- zistor R1 spojí øídicí elektroda tran- zistoru T1 s jeho emitorem a T1 vypne. Rozsvítí se LED D2, která signalizuje, že pojistka pøerušila prùchod napájecí- ho proudu do zátìže. Po odstranení pøíèiny nadmìrné velikosti proudu do zátìže se stisk- nutím tlaèítka SW1 pojistka aktivuje (sepne). LED D2 musí být s malým pøíko- nem (se jmenovitým proudem 2 mA). Není vhodné používat bìžné LED, pro- tože proud protékající tranzistorem T3 je maximálnì 6 mA. Úbytek napìtí na tranzistoru T2 je jen 110 mV, takže jeho výkonová ztráta je menší než 40 mW a není nutné jej chladit. Obr. 53. Rozmístìní souèástek na desce zdroje 0 až 24 V/2 A s LM338T Reakèní doba popisované elektro- a LMC7660 nické pojistky odpovídá superrychlým tavným pojistkám. Pozor! Pøi stisknu- D5 LM113 tém tlaèítku SW1 je T2 „násilnì“ sepnut Popis funkce a pojistka nevypíná. D6 1N4001 D7 BZX85/5,1V Schéma elektronické pojistky je na U1 LM338T 54. Ss napájecí zdroj se pøipojuje ke Konstrukce a oživení U2 LMC7660 svorkovnici P1, napájená zátìž se pøi- VOLT1 ruèkový voltmetr pojuje ke svorkovnici P2. Elektronická pojistka je zkonstruo- 30 V ss, MP80 Proud tekoucí ze zdroje do zátìže vána z vývodových souèástek na des- P1, P2 ARK500/2, šroubovací protéká sepnutým tranzistorem MOS- ce s jednostrannými plošnými spoji. svorkovnice dvoupólová FET IRF9530 (T2), který se v pøípadì, Obrazec spojù je na obr. 55, rozmístì- když velikost proudu pøekroèí 350 mA, ní souèástek na desce je na obr. 56. Elektronická pojistka Abychom zabránili znièení citlivých elektronických souèástek nadmìrným proudem, potøebujeme spolehlivou a pøedevším rychlou ochranu. Bìžná rychlá tavná pojistka (s charakteristikou F) nám tuto ochranu nezajistí, a pokud souèástky proudovì pøetížíme, mohou velmi rychle odejít do „køemíkového nebe”. Jako záchrana proti takovému mož- nému stavu se používá velmi rychlá Obr. 54. elektronická pojistka. Taková pojistka Elektronická se zapojí mezi napájecí zdroj a testo- pojistka vané zaøízení. Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 29
  • 30. por menší než 0,35 Ω, pøi menším od- poru pojistka pracuje nepøesnì a spo- lehlivì nevypíná. Seznam souèástek R1 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R2 56 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R3 4,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. R4 100 Ω/1 %/0,5 W, metal. R5 500 Ω, trimr (TP 011, Obr. 55. Obrazec spojù elektronické Obr. 56. Rozmístìní souèástek PT6V) pojistky (mìø.: 1 : 1) na desce elektronické pojistky D1 BZX83/5V6 D2 LED, žlutá, 5 mm, 2 mA Pøi oživování necháme pojistkou Pojistka je vhodná pro vypínací D3 BAT85 (BAT46) protékat jmenovitý vypínací proud proud do 350 mA. Pokud bychom po- T1 KC307 (KC308, BC177) (350 mA) a trimrem R5 otáèíme do žadovali vìtší vypínací proud, lze použít T2 IRF9530 doby, než pojistka vypne (rozsvítí se jiný MOSFET T2 s menším odporem T3 BF245B LED D2). Tlaèítkem SW1 pojistku se- sepnutého P kanálu, popø. lze spojit SW1 tlaèítko spínací (P-DT6) pneme a opìtovnì zkontrolujeme na- více tranzistorù paralelnì. Sepnutý ka- P1, P2 ARK500/2, šroubovací stavení. Tím je nastavování ukonèeno. nál tranzistoru T2 však nesmí mít od- svorkovnice dvoupólová Mìøicí technika nými plošnými spoji. Obrazec spojù je na obr. 58, rozmístìní souèástek na desce je na obr. 59. Zkoušeè je natolik jednoduchý, že Zkoušeè tranzistorù báze teèe po stisknutí tlaèítka SW1 pøes pomocný tranzistor T1. Tranzistor musí pracovat na první zapojení. Ve fi- nální verzi zkoušeèe jsem nepoužil ob- a diod 1 PNP je testován v zapojení se spoleè- ným kolektorem. jímku O1, èímž jsem jej dále zjednodu- šil. K mìøení diod a LED využívám Zkoušeè polovodièových souèástek Pøi zkoušení diod a LED využijeme objímku O2 anebo O3, a to pøipojovací patøí do základní výbavy každého radio- objímku O1, pøitom není nutné tisknout kontakty C a E. amatérského pracovištì. Jeden z nej- tlaèítko SW1. Také lze místo objímky O1 pøipájet jednodušších takových zkoušeèù je za- Dobrá zkoušená dioda nebo LED k desce zkoušeèe dva kablíky zakon- pojen podle obr. 57. zapojená v propustném smìru uza- èené krokodýlky a jimi pak pøipojovat vøe elektrický okruh baterie a LED D1 testované diody. se rozsvítí. Po pøipojení dobré zkouše- Popis funkce né diody nebo LED v závìrném smìru musí zùstat LED D1 zhasnutá. Seznam souèástek Pøístroj je napájen destièkovou ba- terií o napìtí 9 V. Pøipojíme-li správnì R1 4,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. dobrý tranzistor NPN do objímky O2 Konstrukce a oživení R2 820 Ω/1 %/0,5 W, metal. a pøivedeme-li pak stisknutím tlaèítka R3 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Zkoušeè 1 je zkonstruován z vý- D1 LED, žlutá, 8 mm SW1 do jeho báze pøes R3 ss proud vodových souèástek, které jsou pøi- o velikosti asi 0,9 mA, zkoušený tran- T1 KC238 (KC237, KC507, pájeny na malou destièku s jednostran- KC508 apod.) zistor se otevøe a svým kolektorovým SW1 tlaèítko spínací (P-DT6) proudem rozsvítí LED D1. Velikost ko- BAT1 destièková baterie 9 V lektorového proudu je urèována odpo- O1 objímka pro pøipojení rem pøedøadného rezistoru R2. testovaných diod Když bude zkoušený NPN tranzis- O2, O3 objímka pro pøipojení tor vadný nebo špatnì zapojený, LED testovaných tranzistorù D1 se nerozsvítí. Podobným zpùsobem se zkouší i tranzistor PNP, který ovšem musíme vložit do objímky O3. Proud do jeho Zkoušeè tranzistorù 2 Obr. 58. Obrazec spojù zkoušeèe Další popisovaný zkoušeè je již slo- tranzistorù a diod 1 (mìø.: 1 : 1) žitìjší a dokonalejší a lze jím zkoušet i tranzistory malého výkonu, zapájené v desce s plošnými spoji. Pøepínaè funkcí zkoušeèe 2 má tøi polohy: V první poloze se rozpoznává typ vodivosti (NPN nebo PNP) testovaného tranzistoru a zkouší se, zda není tran- zistor zkratovaný nebo pøerušený. Dále se zkouší spínací schopnost a také se testuje, zda je saturaèní napìtí sepnu- tého tranzistoru menší než 0,4 V. Ve druhé poloze se mìøí zbytkový Obr. 59. Rozmístìní souèástek proud báze ICB0 pøi napìtí 5 V mezi ko- Obr. 57. Zkoušeè tranzistorù a diod 1 na desce zkoušeèe tranzistorù a diod 1 lektorem a bází. 30 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 31. Obr. 60. Zkoušeè tranzistorù 2 Ve tøetí poloze se mìøí stejnosmìr- Ve druhé pùlvlnì je na bázi tranzis- Pøi mìøení tranzistoru NPN je jeho emi- ný proudový zesilovací èinitel β pøi toru záporné napìtí vùèi emitoru, mìøe- tor pøipojen k zápornému pólu zdroje. proudu báze 10 µA. ný tranzistor je nevodivý a proud teèe Do báze se pøivádí pøes rezistor R4 Zkoušet vodivost (v první poloze pøes LED D3, která svítí. proud 10 µA. Vzhledem k tomu, že na- pøepínaèe funkcí) lze i u tranzistorù za- Pøi zkoušení tranzistoru PNP nastá- pájecí napìtí je stabilizováno a napìtí pájených v desce. Pøi mìøení ICB0 a β vá stejný dìj, ale pøi opaèné polaritì, mezi bází a emitorem se u rùzných musí být tranzistor odpojen, aby mìøení takže bliká dioda D4. tranzistorù liší jen nepatrnì, kolísá na- nebylo nièím ovlivòováno. Je-li tranzistor zkratovaný, v obou pìtí na rezistoru R4 jen nepatrnì, takže pùlvlnách prochází proud pøes diody proud jím protékající je témìø stálý. D5, D6 nebo D7, D8 a zkratovaný tran- Ss proudový zesilovací èinitel β mì- Popis funkce zistor. Úbytek napìtí na diodách D5, øíme tak, že mìøíme velikost kolektoro- Schéma zkoušeèe tranzistorù 2 je D6 nebo D7, D8 je tak malý, že LED vého proudu a dìlíme ho proudem na obr. 60. Zkoušeè je napájen pøes D3 ani D4 nesvítí. báze. Kolektorový proud mìøíme opìt svorkovnici P1 stabilizovaným ss napì- Prakticky zkoušíme vodivost jednot- mìøicím pøístrojem VOLT1 s boèníkem tím 5 V a jeho napájecí proud je maxi- livých tranzistorù tak, že zapneme na- R5. Odpor boèníku R5 je vypoèten málnì 20 mA. pájení pøístroje, pøepínaè funkcí SW1 tak, aby proudu 10 µA odpovídalo na- Integrovaným obvodem U1 (ètveøicí až SW3 pøepneme do první polohy pìtí 1 mV na svorkách voltmetru. Proto hradel NAND typu 7400) spolu s kon- a pøipojíme zkoušený tranzistor. Pokud nemusíme nic pøepoèítávat, údaj v mV denzátory C1, C2 a diodami D1, D2 je je v poøádku, bliká jen jedna ze dvou odpovídá pøímo èiniteli β. vytvoøen astabilní multivibrátor, který LED. Je-li tranzistor typu NPN, bliká Abychom nemuseli používat ètyøpó- kmitá na nízkém kmitoètu nìkolika Hz. LED D3, pokud je typu PNP, bliká LED lový pøepínaè funkcí, rezistor R6 se ne- Logické úrovnì na obou výstupech D4. Když je pøerušen nebo má pøíliš odpojuje. Pøi mìøení zesílení pùsobí R6 6 a 8 U1 jsou vždy opaèné, takže mezi velké saturaèní napìtí, blikají obì jako pøedøadník snižující citlivost volt- obìma výstupy se vyskytuje støídavé LED, pokud má zkrat mezi kolektorem metru. Proto musí být odpor boèníku napìtí obdélníkového prùbìhu. Pokud a emitorem, nebliká žádná LED. R5 vìtší, místo 100 Ω je 111,1 Ω. není do objímky s kontakty E, B, C pøi- Ve druhé poloze pøepínaèe funkcí Jeví-li se mìøený tranzistor dobrým, pojen žádný tranzistor NPN nebo PNP se mìøí zbytkový proud báze ICB0 tes- pøepínaèem SW4 nastavíme polaritu nebo je tranzistor pøerušen, støídavý tovaného tranzistoru. napájení podle toho, zda je tranzistor proud prochází z jednoho výstupu mul- Pøi mìøení tranzistoru NPN je emi- typu NPN nebo PNP. tivibrátoru pøes rezistor R2 a LED D3, tor mìøeného tranzistoru odpojen, báze Pøepínaè funkcí pøepneme do druhé D4 do druhého výstupu multivibráto- je spojena se záporným pólem zdroje polohy a zmìøíme zbytkový proud ICB0. ru. Pøi jedné pùlvlnì svítí LED D4, pøi a kolektor je pøipojen pøes boèník s mì- Zmìøenému napìtí 1 mV odpovídá druhé LED D3, obì diody støídavì øicím pøístrojem VOLT1 ke kladnému zbytkový proud 1 nA. blikají. pólu zdroje. Pokud zbytkový proud nepøekraèuje Mìjme pøepínaè funkcí SW1 až VOLT1 je ss voltmetr s rozsahem pøedepsanou velikost, pøepneme pøepí- SW3 pøepnutý do první (naznaèené) 200 mV a vstupním odporem 10 MΩ. naè funkcí do tøetí polohy a zmìøíme ss polohy, ve které se testuje typ vodi- Vhodný je èíslicový multimetr alespoò proudový zesilovací èinitel β. Napìtí vosti tranzistoru a zda nejsou zkrato- 2,5místný. Pokud støídavì mìøíme tran- v mV odpovídá pøímo zesilovacímu èi- vané nebo odpojené jeho elektrody. zistory NPN a PNP, je výhodné, když niteli. Pøi mìøení tranzistorù se zesíle- Pøipojíme-li do objímky dobrý testo- má voltmetr automatické pøepínání po- ním vìtším než 200 pøepneme voltmetr vaný tranzistor NPN, v první pùlvlnì, larity, abychom nemuseli stále pøeha- na vyšší rozsah. kdy je na horním výstupu multivibrátoru zovat pøívody. U èíslicových voltmetrù Zbytkový proud ICB0 vypovídá mno- (6 U1) kladné napìtí, se pøes rezistor je to bìžné. ho o kvalitì a stupni opotøebení tranzis- R1 dostane do báze testovaného tran- Boèník je tvoøen sériovou kombinací toru. Èásteèné poškození tranzistoru zistoru proud a tranzistor se sepne. rezistorù R5 a R6. Výsledný odpor boè- napø. pøehøátím, prùrazem vysokým Proud z rezistoru R2 nyní protéká pøes níku s pøipojeným voltmetrem je 1 MΩ. napìtím apod. obvykle zpùsobuje zvìt- diody D5, D6 a kolektor pøipojeného Zbytkový proud na tomto odporu vytváøí šení zbytkového proudu. tranzistoru do jeho emitoru, odkud od- úbytek napìtí, který se mìøí voltmet- chází do druhého výstupu multivibráto- rem. Napìtí v mV odpovídá zbytkové- Konstrukce a oživení ru. Úbytek napìtí na sepnutém tranzis- mu proudu v nA. toru spolu úbytky na D5 a D6 tvoøí Pøi mìøení tranzistoru PNP je polari- Zkoušeè 2 je zkonstruován z vý- menší napìtí, než je napìtí potøebné ta napájení opaèná (urèuje se pøepína- vodových souèástek pøipájených na k tomu, aby zaèala vést LED D4 (po- èem SW4), jinak se mìøí stejnì. desce s jednostrannými plošnými spoji. tøebné napìtí je nejménì 1,6 V). Proto Ve tøetí poloze pøepínaèe funkcí se Obrazec spojù je na obr. 61, rozmístì- D4 nesvítí. mìøí ss proudový zesilovací èinitel β. ní souèástek na desce je na obr. 62. Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 31
  • 32. C1, C2 47 µF/15 V, radiální téká proud omezený pouze èinným od- D1, D2 KA265 (1N4148) porem jeho cívky. Bipolární konden- D3, D4 LED, èervená, 5 mm zátor složený z C2 a C3 je nabit D5, D6, napìtím daným rozdílem napájecího D7, D8 KA265 (1N4148) napìtí a napìtí v uzlu mezi R2 a R3, U1 7400 (DIL14) na druhém bipolárním kondenzátoru SW1, SW2, složeném z C4 a C5 leží témìø plné SW3 otoèný pøepínaè napájecí napìtí. SW4 Po pøipojení zkoušeného tranzistoru P1 ARK500/2, šroubovací vodivosti NPN je na jeho bázi kladné svorkovnice dvoupólová napìtí z R4 a kondenzátorù C4 a C5, VOLT1 digitální multimetr s roz- které jsou nyní vybíjeny proudem báze sahem 200 mV DC zkoušeného tranzistoru. Je-li tranzistor a vstup. odporem 10 MΩ v poøádku, musí se tímto proudem se- pnout. Kolektorové napìtí zkoušeného tranzistoru (na svorce C objímky O1) Obr. 61. Obrazec spojù zkoušeèe Zkoušeè klesne témìø na nulu a tento pokles se pøes C2 a C3 pøenese na báze tranzis- tranzistorù 2 (mìø.: 1 : 1) tranzistorù 3 torù T1 a T2. T1 se vypíná, T2 spíná, ale obrácená polarita jeho kolektorové- Další velice jednoduchý zpùsob, ho proudu podporuje pouze proud do jak ovìøit správnou èinnost tranzistoru, C4 a C5 a nikoliv pøes sluchátko SP1. resp. ovìøit, zda tranzistor není prora- Kondenzátory C2 a C3 se nabíjejí pøes žený (ve zkratu) èi pøerušený, je jeho R2 tak dlouho, až napìtí v uzlu mezi aktivní využití v oscilátoru. Když je tran- R2 a R3 stoupne natolik, že T1 sepne zistor dobrý, oscilátor kmitá a z pøipoje- a reproduktorem zaène opìt protékat ného sluchátka se ozývá tón. proud. Pokles napìtí na kolektoru T1 se pøenese pøes C4 a C5 na bázi zkou- Popis funkce šeného tranzistoru a ten se vypne. Tím se obvod dostává do výchozího sta- Schéma zkoušeèe 3 je na obr. 63. vu a celý cyklus se mùže opakovat. Jedná se o klasický multivibrátor, do Následkem støídavého spínání a vypí- nìhož se prostøednictvím svorkovnice nání tranzistoru T1 protéká sluchát- O1 pøipojuje testovaný tranzistor. kem pøerušováný proud a sluchátko Aby bylo možné multivibrátorem vydává tón. testovat tranzistory obou polarit (NPN Pøi testování tranzistoru PNP pracu- Obr. 62. Rozmístìní souèástek i PNP), jsou na místì druhého tranzis- je multivibrátor s opaènými úrovnìmi na desce zkoušeèe tranzistorù 2 toru zapojeny paralelnì dva doplòkové napìtí. tranzistory T1 (NPN) a T2 (NPN). Zapo- Zkoušeè 3 je napájen napìtím 9 V Na parametrech souèástek pøíliš jíme-li do objímky O1 zkoušený tranzis- z destièkové baterie. Aby se baterie še- nezáleží, jen rezistory R4, R5 a R6 tor NPN, je v multivibrátoru využit tran- tøila, zapíná se zkoušeè tlaèítkem SW1 musí být vybrány nebo poskládány zistor T1, když je v objímce vložen pouze po dobu testování tranzistoru. z nìkolika kusù, aby mìly pøedepsaný tranzistor PNP, pracuje multivibrátor Pøítomnost napájecího napìtí je signali- odpor s pøesností alespoò 1 %. s tranzistorem T2. V kolektorovém ob- zována diodou LED D1 s malým pøíko- Zkoušeèka by mìla fungovat na prv- vodu tranzistorù T1 a T2 je zapojeno nem. Její pracovní proud je nastaven ní zapojení, ale mùže se stát, že LED indikaèní telefonní sluchátko SP1 o im- rezistorem R7. Napájecí sbìrnice je D3 a D4 budou trochu svítit i pøi zkou- pedanci 50 Ω. zablokována kondenzátorem C1. šení dobrého køemíkového tranzistoru. Když je testovaný tranzistor dobrý, Napìtí, pøi kterém LED zaèínají svítit, multivibrátor se rozkmitá a sluchátko Konstrukce a oživení se u rùzných typù liší, a to mùže zpù- SP1 vydává zvuk. Když je zkoušený sobit tuto závadu. Potom zkuste po- tranzistor vadný nebo je chybnì pøipo- Zkoušeè 3 je zkonstruován z vý- kusnì vymìnit diody D5, D6, D7 a D8 jen, multivibrátor nekmitá a sluchátko vodových souèástek umístìných na za jiné (jiný kus stejného typu nebo žádný zvuk nevydává. desce s jednostrannými plošnými spoji. jiný typ, napø. 1N4007), které mají Po stisknutí tlaèítka SW1 je napáje- Obrazec spojù je na obr. 64, rozmístì- menší úbytek napìtí v propustném cí napìtí +9 V pøivádìno pøes rezistory ní souèástek na desce je na obr. 65. smìru. Jiné záludnosti pøi peèlivé práci R2, R3 a R6 na báze tranzistorù T1 Jako objímku O1 mùžeme použít nehrozí. a T2, takže T1 (NPN) je sepnutý a T2 èást se tøemi kontakty odøíznutou z ob- Abych pro tento zkoušeè nemusel (PNP) je vypnutý. Sluchátkem SP1 pro- jímky pro IO v pouzdru DIL. vyrábìt vlastní zdroj, napájím jej z regu- lovatelného laboratorního zdroje. Zkou- šeè lze také napájet pøes stabilizátor 78L05 napìtím 9 V ze dvou plochých baterií zapojených do série. Další vari- anty napájení ponechávám na vùli kon- struktéra. Seznam souèástek R1 560 Ω/1 %/0,5 W, metal. R2 220 Ω/1 %/0,5 W, metal. R3 470 Ω/1 %/0,5 W, metal. R4 430 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Obr. 63. R5 110 Ω/1 %/0,5 W, metal. Zkoušeè R6 1 MΩ/1 %/0,5 W, metal. tranzistorù 3 32 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 33. Obr. 66. Univerzální tester diod Obr. 64. Obrazec spojù zkoušeèe tranzistorù 3 (mìø.: 1 : 1) Univerzální který na emitorovém rezistoru vytváøí úbytek napìtí asi 2,0 V nutný pro po- tester diod tøebné pootevøení tranzistoru. Z po- žadovaného Ik mùžeme odpor emito- Tímto univerzálním testerem diod je rového rezistoru Re vypoèítat podle možné pøezkoušet libovolnou usmìròo- Ohmova zákona: Re = 2/I k [Ω; V, A]. vací diodu, LED nebo Zenerovu diodu Pro R6 + R7 = 400 Ω je Ik = 5 mA, do napìtí 20 V. Tento napìový rozsah pro R5 = 200 Ω je Ik = 10 mA, pro mìøení je zcela dostaèující, protože Ze- R4 = 100 Ω je Ik = 20 mA a pro R3 = nerovy diody se Zenerovým napìtím = 40 Ω je Ik = 50 mA. Obr. 65. Rozmístìní souèástek vìtším než 20 V používáme zøídka. Pokud bychom požadovali jiné mì- na desce zkoušeèe tranzistorù 3 Testerem se pøivádí do zkoušené øicí proudy, tak lze odpory emitorových diody konstantní proud a úbytek napìtí rezistorù pøepoèítat podle uvedeného Po pøipájení souèástek zkoušeèe vytvoøený na diodì se pak následnì vztahu. Doporuèuji však nepøekraèovat na desku s plošnými spoji ovìøíme zobrazuje mìøicím pøístrojem. proud 50 mA. funkci zkoušeèe tak, že do objímky O1 Do kolektorového obvodu tranzisto- ru T1 se prostøednictvím svorkovnice vložíme dobrý tranzistor NPN a po Popis funkce CN1 pøipojuje testovaná dioda, úbytek stisknutí tlaèítka SW1 se musí ozvat ze Schéma testeru diod je na obr. 66. napìtí vytvoøený na diodì protékajícím sluchátka tón. Pak vyzkoušíme funkci Síové napìtí 230 V/50 Hz je pøivádìno proudem I k se mìøí ss voltmetrem s tranzistorem PNP. pøes kolébkový vypínaè a ochrannou sí- VOLT1 s rozsahem 20 V. ovou pojistku na vstupní svorkovnici Seznam souèástek P1 a odtud na primární vinutí síového Konstrukce a oživení R1 270 Ω/1 %/0,5 W, metal. transformátoru TR1 (230 V/24 V/1,9 VA). Sekundární napìtí 24 V je usmìròová- Tester diod je zkonstruován z vý- R2, R3, vodových souèástek umístìných na no diodovým Graetzovým mùstkem G1 R4, R5, desce s jednostrannými plošnými spoji. a vyhlazováno kondenzátorem C1. Stej- R6 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Obrazec spojù je na obr. 67, rozmístì- nosmìrné napìtí asi 35 V je pak z C1 R7 3,3 kΩ/1 %/0,5 W, metal. pøivádìno pøes rezistor R1 na Zenerovy ní souèástek na desce je na obr. 68. C1 100 µF/10 V, radiální diody D1 a D2. Stabilizovaným napì- Oživení je jednoduché a bez zálud- C2, C3, tím 22 V odebíraným z tìchto Zenero- ností. Pokud máte možnost použít C4, C5 47 µF/10 V, radiální vých diod je napájen zdroj proudu s vý- tranzistor T1 s proudovým zesílením D1 LED, žlutá, 5 mm, 2 mA konovým tranzistorem T1. vìtším než 100, tak ho využijte, protože T1 KC238C Na bázi tranzistoru T1 je zavádìno se zmenší proud tekoucí do báze T1. T2 KC308C referenèní napìtí +2,7 V stabilizované Kdybychom místo otoèného pøepí- SW1 tlaèítko spínací (P-DT6) další Zenerovou diodou D3. Do emitoru naèe pro volbu mìøicího proudu použili BAT1 destièková baterie 9 V tranzistoru T1 se pøepínaèem zaøazují tlaèítka, lze rùznými kombinacemi je- O1 objímka pro pøipojení zpìtnovazební rezistory, kterými je jich sepnutí vytvoøit vìtší množství hod- testovaných tranzistorù urèován konstantní mìøicí proud I k. not mìøicích proudù. Pro mé potøeby SP1 telefonní sluchátko 50 Ω Tranzistorem protéká takový proud, jsem však zvolil zapojení s pøepínaèem Obr. 67. Obrazec spojù univerzálního testeru diod (mìø.: 1 : 1) Obr. 68. Rozmístìní souèástek na desce univerzálního testeru diod Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 33
  • 34. a jasnì definovaným mìøicím proudem práce èetná úskalí, pøedevším je obtíž- a 2,2 MΩ. Pro každý rozsah tedy vybe- ve ètyøech rozsazích. né získat do vstupního dìlièe rezistory reme dva rezistory tak, aby jejich slo- Jako voltmetr VOLT1 mùžeme po- s dostateènì pøesným a stabilním vel- žením vznikl s pokud možno nejvìtší užít vestavìné ruèkové mìøidlo (napø. kým odporem. Dále jsou to potíže s izo- pøesností (alespoò 1 %) odpor uvedený MP120) s proudovým rozsahem 60 až laèním odporem použitých pøepínaèù, ve schématu. 100 µA s pøedøadným rezistorem a pøe- pájecích lišt nebo i desek s plošnými Vstup voltmetru je tvoøen dvìma kreslenou stupnicí. Já však, aby tento spoji. tranzistory T1 a T2 zapojenými jako di- velice jednoduchý tester diod byl co Návrh popisovaného tranzistorové- ferenèní zesilovaè. Velký odpor spoleè- nejlacinìjší, používám pøi obèasném ho voltmetru má ukázat, že pøi vhodnì ného rezistoru R14 v emitorech obou mìøení místo vestavìného mìøidla navrženém zapojení lze i bez tranzistorù tranzistorù a nastavený pracovní bod vnìjší 3,5místný digitální multimetr. øízených polem dosáhnout u samot- zpùsobují, že tranzistory T1 a T2 pra- ného voltmetru bez vstupního dìlièe cují s kolektorovým proudem jen nìko- Seznam souèástek vstupního odporu asi 20 MΩ. Vstupní lik mikroampér, což má samozøejmì dìliè, kterým je pak urèován celkový za následek, že i proud tekoucí do je- R1 150 Ω/1 %/0,5 W, metal. vstupní odpor, má odpor 10 MΩ, což je jich bází je nepatrný. Tímto zpùso- R2 2,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. obvyklý standard. bem lze dosáhnout vstupního odporu R3 40 Ω/1 %/0,5 W, metal. asi 20 MΩ. R4 100 Ω/1 %/0,5 W, metal. Popis funkce Na tomto stupni by bylo vhodné po- R5 200 Ω/1 %/0,5 W, metal. užít nìkterý dvojitý tranzistor naší výro- R6 220 Ω/1 %/0,5 W, metal. Schéma jednoduchého tranzistoro- by, napø. KCZ58, KCZ59 nebo KC510. R7 180 Ω/1 %/0,5 W, metal. vého voltmetru je na obr. 69. Voltmetr Není to však nezbytnì nutné, teplotní C1 1000 µF/50 V, radiální má vstupní odpor 10 MΩ a citlivost stabilita zesilovaèe se výraznì nezhor- D1, D2 BYX85/11V podle potøeby až 100 mV pro plnou vý- ší, ani když použijeme dva samostatné D3 BYX83/2V7 chylku mìøidla. Teplotní stabilita a sta- tranzistory, napø. KC239F. G1 B40C800 bilita nastavení nuly je velmi dobrá. Další zesílení vstupního signálu ob- T1 BD139 (BD135, BD137) Køemíkové diody D1 a D2 chrání starává dvojice komplementárních TR1 síový transformátor vstupní tranzistor T1 pøed znièením, tranzistorù T3 a T4, která pracuje jako 230 V/1x 24 V/1,9 VA zapomeneme-li napø. správnì zvolit emitorový sledovaè s velmi velkým BAT1 destièková baterie 9 V rozsah mìøení pøepínaèem PR1. proudovým zesílením. Nejvýhodnìjší CN1 pøístrojové svorky V bìžném provozu mají diody D1 je použít T3 typu KC239C a T4 typu pro pøipojení testova- a D2 pøedpìtí v závìrném smìru a stá- KC308C. Mùže to však být i dvojice ných diod vají se vodivé, když vstupní napìtí v li- KC238C a KC307B apod. Hlavní výho- P1 ARK500/2, šroubovací bovolné polaritì pøekroèí toto pøedpìtí. dou tohoto uspoøádání oproti bìžnému svorkovnice dvoupólová Rezistory vstupního dìlièe jsou pøi- Darlingtonovu zapojení se dvìma tran- SW1 otoèný pøepínaè, jedno- pájeny pøímo na desce s plošnými spo- zistory NPN je menší závislost napìtí pólový ètyøpolohový ji. Protože je možné bìžnì koupit rezis- pøechodu báze-emitor na teplotì, což VOLT1 ruèkový voltmetr 20 V ss tory s kovovou vrstvou a tolerancí 1 %, je pro naše úèely výhodná vlastnost. (MP80 nebo MP120) není problém požadované odpory rezis- Nejvìtší podíl na stabilitì zisku torù R1 až R7 složit vždy ze dvou pøes- a vyrovnání nuly má však silná zpìtná ných rezistorù tak, aby vyhovovaly zadá- vazba zavedená pøes mìøicí pøístroj Tranzistorový ní. Podle vzorce R = Ra·Rb/(Ra + Rb) vypoèítáme výsledný odpor R pøi para- VOLT1 do báze druhého systému tran- zistoru T2. voltmetr lelním spojení rezistorù Ra a Rb. Pøi Voltmetr je napájen symetrickým napìtím ±9 V ze dvou destièkových zapojení rezistorù Ra a Rb do série je Tranzistorové voltmetry patøí beze- výsledný odpor R = Ra + Rb. baterií nebo ze ètyø plochých baterií. sporu k základnímu vybavení pracoviš- Napø. odpor 7 MΩ rezistoru R1 zís- Napájecí proud je menší než 1 mA. tì každého amatéra se základními zna- káme sériovým zapojením rezistorù lostmi z elektrotechniky. s odporem 6,8 MΩ a 200 kΩ. Odpor Konstrukce a oživení V poslední dobì lze pozorovat ze- 2,4 MΩ rezistoru R2 opìt získáme séri- jména snahu získat co nejvìtší vstupní ovým zapojením rezistorù s odporem Tranzistorový voltmetr je zkonstruo- odpor a oblibu využívat tranzistory øíze- 1,2 MΩ a 1,2 MΩ. Odpor 790 kΩ rezis- ván z vývodových souèástek umístì- né polem. Velký vstupní odpor (vìtší toru R3 je vhodnìjší vytvoøit paralelní ných na desce s jednostrannými ploš- než 10 MΩ) však vnáší do konstrukèní kombinací rezistorù s odporem 1,2 MΩ nými spoji. Obrazec spojù je na obr. Obr. 69. Tranzistorový voltmetr 34 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 35. Obr. 70. Obrazec spojù tranzistorového voltmetru (mìø.: 1 : 1) Obr. 71. Rozmístìní souèástek na desce tranzistorového voltmetru 70, rozmístìní souèástek na desce je ku pùvodní stupnice na opaènou stra- Po pøipojení vstupního dìlièe se ješ- na obr. 71. Deska se souèástkami nu, než je pùvodní popis. Pøi dobrém tì pøesvìdèíme, zda se nemìní nulová a vhodné mìøidlo jsou na obr. 72. svìtle se to jistì podaøí a novì zhotove- výchylka ruèky, pøepínáme-li pøepínaè Tranzistory T1 a T2 vložíme do ná stupnice je k nerozeznání od natiš- postupnì do všech poloh. objímek (upravených z objímek pro tìné. Zbývá upravenou stupnici popsat. Nyní mùžeme pøikroèit k cejchování. IO v pouzdru DIL). Odporové trimry po- K tomu se nejlépe hodí suché obtis- Protože jsou rezistory pro vstupní dìliè užijeme soudobé typu PT6V nebo vel- ky Transotype K. Pak už jen mìøidlo peèlivì vybrány a stupnice mìøidla je mi spolehlivé keramické typu TP 011 s upravenou stupnicí znovu smontuje- zcela lineární, lze voltmetr cejchovat na ze šuplíkových zásob. Rezistory R1 až me, èímž je pøipraveno pro vestavìní kterémkoli rozsahu pøi libovolné výchyl- R7 vybereme nebo složíme z nìkolika do tranzistorového voltmetru. ce. Nejvýhodnìjší je však zvolit rozsah kusù tak, aby pøesnost jejich odporu Po kontrole, zda zapojení souèás- 10 V a k cejchování použít plochou ba- byla minimálnì 1 %. I další souèástky tek na desce odpovídá schématu, na- terii s napìtím 4,5 V, popø. destièkovou (pøepínaè rozsahù, svorky, ruèkové stavíme všechny trimry do støední polo- baterii s napìtím 9 V. Ke vstupu tran- mìøidlo atd.) mohou být nejrùznìjšího hy a pøipojíme napájecí napìtí. zistorovému voltmetru pøipojíme para- typu z šuplíkových zásob. Odpojíme vstupní dìliè od desky lelnì tovární voltmetr, podle nìhož bu- V realizovaném vzorku jsem použil a vývod rezistoru R8, který byl pøipojen deme cejchovat. Trimrem R16 pak k pøepínání rozsahù otoèný pøepínaè k pøepínaèi rozsahù, spojíme se zemí nastavíme výchylku ruèky mìøidla z podniku TESLA Jihlava. desky. Byla-li pøed prvním zapnutím VOLT1 souhlasnì s údajem cejchovní- Místo otoèného pøepínaèe lze použít voltmetru nastavena nula mìøidla me- ho pøístroje. i tlaèítkovou soupravu (nejlépe Isostat), chanicky, nastavíme nyní nulu elektricky Popsaný pøístroj vyhoví pro všechna které jsou stále v rùzných odborných potenciometrem R12. Pokud se nulo- bìžná mìøení v obvodech s tranzistory obchodech za velice lidovou cenu v pro- vání nepodaøí, je to zpravidla zpùsobe- i s elektronkami. Pro mìøení na chou- deji. Tlaèítková souprava musí mít no rozdílností tranzistorù T1 a T2. lostivých místech, kdy se po pøipojení sedm tlaèítek se vzájemnì spøaženou Tranzistory vymìníme a zopakujeme jakéhokoli mìøidla mìøený obvod roz- aretací. Jednu øadu kontaktù použijeme nulování. kmitá, doporuèuji poøídit si mìøicí hrot k vlastnímu pøepínání. Výhoda tlaèítko- Pak zrušíme zkrat na vstupu, ná- s oddìlovacím rezistorem (s odporem vé soupravy je hlavnì v tom, že pøi vol- sledkem èehož se ruèka mìøidla vy- napø. 10 kΩ). bì rozsahù mùžeme pøejít napø. z roz- chýlí jedním nebo druhým smìrem. Pøi sahu 1 V na rozsah 1000 V jediným rozpojeném vstupu nastavíme nulu Seznam souèástek stisknutím tlaèítka, což u otoèného pøe- mìøidla potenciometrem R13. Nepoda- pínaèe nelze. Nechávám na zvážení øí-li se to, mohou být v podstatì jen dvì R1 7 MΩ/1 %/0,5 W, metal. konstruktéra, pro jakou variantu se roz- pøíèiny našeho neúspìchu. V první øadì R2 2,4 MΩ/1 %/0,5 W, metal. hodne. to mùže být malý závìrný odpor nìkte- R3 790 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Jako nejvýhodnìjší mìøidlo se jeví ré z ochranných diod D1 nebo D2, pøes R4 210 kΩ/1 %/0,5 W, metal. ruèkový mikroampérmetr Metra MP120 kterou teèe do vstupu nežádoucí proud. R5 73,5 kΩ/1 %/0,5 W, metal. (popø. MP80) s rozsahem 100 µA. Po- O tom se snadno pøesvìdèíme tím, že R6 21 kΩ/1 %/0,5 W, metal. kud možno zvolíme takový, který má diody odpojíme. Jestliže ani pak nelze R7 10,5 kΩ/1 %/0,5 W, metal. nožovou ruèku a stupnici s padesáti díl- nastavit nulu mìøidla, je pøíèina v ne- R8 2,2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. ky. Mìøidlo opatrnì otevøeme vytaže- správné úrovni napìtí na kolektoru T4. R9, R17 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. ním zajišovacích kolíèkù, které jsou Pak staèí zvìtšit odpor trimru R13 a jis- R10, R11, pøístupny po odstranìní zajišovací tì se podaøí voltmetr vynulovat. R15 10 MΩ/1 %/0,5 W, metal. hmoty. S náležitou opatrností vyjmeme stupnici. Nápis „µA” lze odstranit jem- ným oškrabáním nejlépe retušovacím nožem nebo holicí èepelkou. Pùvodní stupnice s dìlením do 100 bude beze zmìny sloužit pro rozsahy 1, 10, 100 a 1000 V. K této stupnici musíme zhotovit ještì další pro rozsahy 3, 30 a 300 V. Aby to bylo co nejpohodlnìjší, je vstupní dìliè pøístroje navržen tak, že se plná výchylka na rozsazích 3, 30 a 300 V nekryje s dílkem 100 na pùvod- ní stupnici, ale s dílkem 90. K úpravì stupnice postaèí ostøe na- broušená tužka tvrdosti F nebo 3, popø. trubièkové pero 0,3 mm naplnìné rýso- vací tuží. V nouzi lze použít i Fix nesmý- vatelný vodou s velice tenkým hrotem. Prodloužíme èárky každého tøetího díl- Obr. 72. Deska tranzistorového voltmetru a vhodné ruèkové mìøidlo Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 35
  • 36. R12, R16 10 kΩ, trimr (TP 011, PT6V) R13 47 kΩ, trimr (TP 011, PT6V) R14 4,7 MΩ/1 %/0,5 W, metal. R18 33 kΩ/1 %/0,5 W, metal. D1, D2 KA256 (1N4148) T1, T2 KC239F T3 KC239C T4 KC309C CN1 vstupní zdíøky P1 ARK500/3, šroubovací svorkovnice tøípólová PR1 otoèný pøepínaè, jedno- pólový, sedmipolohový VOLT1 ruèkový mikroampér- metr 100 µA ss (MP80 nebo MP120), viz text Obr. 73. Nf generátor Nf generátor s LM386 s LM386 kmitoètu f 0 = 1/(2·π·R·C) má maxi- nusového signálu na výstupu IO1 se Mezi nejdùležitìjší pøístroje v každé mum pøenosu (zesílení 1/3) a nulový nakonec ustálí na takové velikosti, pøi dílnì radioamatéra patøí nf generátor, posuv fáze, smìrem k vyšším i nižším které má zesilovaè zesílení 3 (zesílení který by mìl na výstupním konektoru kmitoètùm se pøenos zmenšuje a po- v uzavøené smyèce kladné zpìtné vaz- poskytovat sinusový signál pøeladitelný suv fáze se zaène lišit od nuly. by musí být pøesnì 1). Trimrem R7 lze v akustickém pásmu 20 Hz až 20 kHz. Wienùv èlánek se tedy chová jako tuto amplitudu mìnit, nesmí být pøíliš Pokud se však rozhodneme prová- selektivní obvod. Když jej zapojíme do velká, aby IO1 neomezoval. Vhodná je dìt základní mìøení jen v okolí referenè- smyèky kladné zpìtné vazby zesilova- napø. amplituda 3 V, pøi které je harmo- ního kmitoètu 1 kHz, vystaèíme s velmi èe napìtí IO1, zesilovaè se rozkmitá nické zkreslení výstupního sinusového jednoduchým nf generátorem, který si na kmitoètu f 0 , na kterém je posuv signálu menší než 0,2 %. teï popíšeme. V kmitoètovém rozsahu fáze v celé smyèce nulový. IO1 je doplnìn bìžnými blokovacími 150 Hz až 1,5 kHz poskytuje tento ge- Spøaženými potenciometry zapoje- a vazebními kondenzátory C3, C4, C7 nerátor dostateènì silný sinusový sig- nými ve Wienovì èlánku mùžeme ge- a na výstupu má obvyklý Boucherottùv nál se zanedbatelným zkreslením. nerovaný kmitoèet plynule pøelaïovat èlánek R3, C6, který zamezuje rozkmi- v rozmezí 0,15 až 1,5 kHz. Aby se do- tání v nadakustickém pásmu kmitoètù. Popis funkce sáhlo vyhovujícího soubìhu odporu Napájecí napìtí generátoru je 9 až obou potenciometrù, používají se ob- 12 V. Klidový odbìr proudu nepøesáh- Schéma generátoru je na obr. 73. vykle lineární potenciometry. ne 6 mA, takže lze generátor napájet Je to v podstatì oscilátor s Wienovým Aby se zesilovaè s Wienovým èlán- i z destièkové baterie. èlánkem, kterým je urèován generova- kem rozkmital, musí být zesílení v uza- ný kmitoèet. Jako aktivní prvek je v os- vøené smyèce kladné zpìtné vazby cilátoru využit velmi levný a pro tuto vìtší než 1. Protože Wienùv èlánek má Konstrukce a oživení aplikaci vhodný monolitický výkonový na kmitoètu f0 zesílení 1/3, musí mít Nf generátor je zkonstruován z vý- zesilovaè LM386N (IO1). zesilovaè s IO1 zesílení vìtší než 3. vodových souèástek umístìných na Wienùv èlánek je na obr. 74 tvoøen Zesílení zesilovaèe s IO1 je urèová- desce s jednostrannými plošnými spoji. souèástkami C1, P1A, R1 a C2, R2, no nelineární zápornou zpìtnou vazbou Obrazec spojù je na obr. 74, rozmístì- P1B. Zjednodušenì je možno øíci, že zavedenou zpìtnovazebním dìlièem ní souèástek na desce je na obr. 75. se skládá ze dvou kondenzátorù se se souèástkami R5, R6, R7, D1 a D2. S uvádìním do provozu nejsou žád- shodnou kapacitou C (= C1 = C2) Na zaèátku rozkmitávání pøi malém si- né problémy. Pomocí analogového mì- a dvou rezistorù se shodnými odpory nusovém signálu na výstupu IO1 jsou øièe kmitoètu, který je dále popsán, na- R (= P1A + R1 = P1B + R2). Takto diody D1 a D2 zavøené a zesilovaè stavíme potenciometrem P1 kmitoèet uspoøádaný Wienùv èlánek má kmito- s IO1 má pøi vhodnì nastaveném trim- 1 kHz a trimrem R7 nastavíme amplitu- ètovou charakteristiku podobnou kmito- ru R7 zesílení vìtší než 3. Amplituda du výstupního sinusového napìtí 3 V. ètové charakteristice paralelního rezo- signálu na výstupu IO1 roste, D1 a D2 Pokud chceme generátor ještì více nanèního LC obvodu s velmi malým se zaènou otevírat a zesílení zesilova- zjednodušit a používat jen referenèní èinitelem jakosti Q. Na „rezonanèním“ èe s IO1 se zmenšuje. Amplituda si- kmitoèet 1 kHz, nahradíme potencio- Obr. 74. Obrazec spojù nf generátoru s LM386 (mìø.: 1 : 1) Obr. 75. Rozmístìní souèástek na desce nf generátoru s LM386 36 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 37. metr P1 dvìma pevnými rezistory s ta- èlánek urèující kmitoèet generovaného na takové hodnotì, pøi které je zesílení kovým odporem, jako má potenciometr signálu a ve smyèce záporné zpìtné v uzavøené smyèce kladné zpìtné vaz- pøi naladìní kmitoètu 1 kHz. vazby nelineární odporový dìliè se žá- by pøesnì 1. Amplitudu výstupního Desku generátoru vestavíme do rovkou urèující a stabilizující rozkmit vý- signálu lze nastavit trimrem R8. Díky plastové skøíòky a potenciometr P1 stupního sinusového signálu. tepelné setrvaènosti svého vlákna zpù- opatøíme kmitoètovou stupnicí, kterou Zesilovaè má tøi stupnì, které jsou sobuje žárovka jen malé harmonické ocejchujeme pomocí analogového mì- vzájemnì navázány galvanicky. Tran- zkreslení generovaného signálu. øièe kmitoètu nebo èítaèe. zistory T1 a T2 prvních dvou stupòù Signál z kolektoru T3 se vede též jsou zapojeny se spoleèným emito- na výstup generátoru - pøes svorkovnici Seznam souèástek rem. Tøetí stupeò zesilovaèe s T3 je CN1 na zásuvku BNC. Sinusový signál zapojen tak, že zesílený signál je na na kolektoru T3 má amplitudu 2,5 V R1, R2 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. kolektoru T3 i na emitoru T3. a na kmitoètu 1 kHz má harmonické R3 10 Ω/1 %/0,5 W, metal. Všechny stupnì zesilovaèe mají za- zkreslení 0,15 %. R4 47 Ω/1 %/0,5 W, metal. vedeny silné místní stejnosmìrné zpìt- Výstupní signál lze plynuje zesla- R5 4,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. né vazby, které zajišuje stálé pracovní bovat potenciometrem P3 a skokovì R6 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. body tranzistorù T1 až T3. Stabilitu ze- v pomìru 1/1, 1/10 a 1/100 (tj. 0, -20 R7 50 kΩ, trimr (TP 011) silovaèe zlepšuje kondenzátor C20 pøi- a -40 dB) odporovým dìlièem s rezis- P1 10 kΩ/N, dvojitý lineární pojený paralelnì k rezistoru R6. tory R10, R11, R12 a pøepínaèem SW3. potenciometr (TP169A) Signál na emitoru T3 je se vstupním Rozkmit výstupního signálu za po- C1 33 nF, fóliový (TC351) signálem ve fázi a pøivádí se zpìt na tenciometrem P3 mìøíme jednodu- C2 330 nF, fóliový (TC350) vstup pøes Wienùv èlánek vìtví kladné chým støídavým voltmetrem tvoøeným C3 47 µF/10 V, radiální zpìtné vazby. Funkce Wienova èlánku diodami D5 a D6, rezistory R15 a R16 C4 10 µF/10 V, radiální již byla vysvìtlena v pøedchozí kapitole. a mìøidlem VOLT1. Citlivost voltmetru C5, C7 100 µF/10 V, radiální Kromì spøažených potenciometrù P2A upravuje pøedøadný rezistor R13 a kali- C6 47 nF, keramický a P2B, kterými se kmitoèet generátoru braèní trimr R14. D1, D2 KA265 (KA502, 1N4148) plynule pøelaïuje v pomìru pøibližnì Generátor je napájen vlastním sío- IO1 LM386N 1 : 10, obsahuje Wienùv èlánek i dvojitý vým zdrojem tvoøeným síovým trans- CN1 panelová zásuvka BNC pøepínaè SW1, SW2 se sadou konden- formátorem TR1 (230 V/24 V/2 VA), BAT1 destièková baterie 9 V zátorù C4 až C6 a C11 až C17, kterým mùstkovým usmìròovaèem s diodami se dekadicky pøepínají rozsahy kmito- D1 až D4 a odrušovacími kondenzáto- ètu (10 až 100 Hz v poloze 2, 100 Hz ry C7 až C10, vyhlazovacím konden- Laboratorní až 1 kHz v poloze 3, 1 až 10 kHz v po- loze 4 a 10 až 100 kHz v poloze 5). Na zátorem C1 a stabilizátorem U1 (7824) s nezbytnými blokovacími kondenzáto- nf generátor nejvyšším rozsahu lze kmitoèet jemnì ry C2, C3 a C24. Do obvodù generá- doladit trimry C18 a C19, které mùže- toru se zavádí ze stabilizátoru napìtí Tento generátor je již podstatnì do- me pøípadnì vypustit. +24 V, odebíraný proud je menší než konalejší než pøedcházející pøístroj, lze Signál na kolektoru T3 je vùèi vstup- 35 mA. jej ve ètyøech rozsazích pøelaïovat nímu signálu v protifázi a pøivádí se Síové napìtí 230 V/50 Hz se pøivá- v pásmu 10 Hz až 100 kHz a amplitudu zpìt na vstup pøes nelineární odporový dí na svorkovnici P1 pøes kolébkový vy- výstupního sinusového signálu lze ply- dìliè vìtví záporné zpìtné vazby. Tento pínaè se signalizaèní  svítivkou. nule a skokovì ovládat od 0 do 2,5 V. dìliè je tvoøen trimrem R8 a žárovkou Z1 (6 V/50 mA). Když se rozkmit nf sig- Konstrukce a oživení Popis funkce nálu na žárovce zvìtšuje, teplota vlák- na žárovky stoupá a zvìtšuje se jeho Nf generátor je zkonstruován z vý- Schéma generátoru je na obr. 76. odpor. Následkem toho se zmenšuje vodových souèástek pøipájených na Základem generátoru je zesilovaè s tran- dìlicí pomìr zpìtnovazebního dìlièe desce s jednostrannými plošnými spoji. zistory T1 až T3, který má ve smyèce a klesá zesílení zesilovaèe. Amplituda Obrazec spojù je na obr. 77, rozmístì- kladné zpìtné vazby zapojen Wienùv signálu na výstupu zesilovaèe se ustálí ní souèástek na desce je na obr. 78. Obr. 76. Laboratorní nf generátor Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 37
  • 38. Obr. 77. Obrazec spojù laboratorního nf generátoru (mìø.: 1 : 1) Obr. 78. Rozmístìní souèástek na desce laboratorního nf generátoru Desku osadíme souèástkami a oži- potenciometru P2 nasadit velký kotouè R13 3,3 kΩ/1 %/0,5 W, metal. víme podle mnohokrát zde uvádìných a stupnici kmitoètu vyznaèit na nìm. R14 2,5 kΩ, trimr (PT6V) zásad. Také mùžeme na høídel potenciometru R15, R16 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Regulaèní potenciometr P3 mùžete P2 nasadit knoflík se šipkou a stupnici P2 10 kΩ/G, dvojitý logarit- použít s odporem 250 Ω až 1 kΩ s line- kmitoètu vyznaèit na èelním panelu po- mický potenciometr árním prùbìhem odporové dráhy a vý- užité skøíòky. (TP289D) konovým zatížením 4 W (drátový). Hor- Èelní panel skøíòky je polepen bílou P3 250 Ω/N/4 W, drátový ší dostupnost tohoto potenciometru je matnou samolepicí fólii Signolit. lineární potenciometr nejvìtším nedostatkem tohoto velice Pøi oživování nastavíme na kmito- C1 1000 µF/35 V, radiální spolehlivého a stabilního zapojení. ètu 1 kHz trimrem R8 výstupní napìtí C2, C24 100 nF, keramický Tranzistory použijte doporuèeného 2,5 V a na nejvyšším rozsahu nastaví- C3 10 µF/35 V, radiální typu.Tranzistor T3, který je výkonovì me správný horní kmitoèet trimry C18 C4, C17 1,5 nF, fóliový (TC351) namáhán, je vhodné opatøit malým vìjí- a C19. Nastavení trimrù má též vliv na C5, C16 15 nF, fóliový (TC351) øovitým chladièem v pøípadì, když po- kolísání amplitudy pøi pøelaïování. Pro kontrolu též zmìøíme ss složky C6, C15 150 nF, fóliový (TC351) užijeme potenciometr P3 s odporem na C7, C8, dolní hranici doporuèovaného rozsahu. napìtí na elektrodách tranzistorù vùèi zemi. Na kolektoru T1 je napìtí +3,5 V, C9, C10 22 nF, keramický Pøepínaèe jsou bìžné otoèné TES- na emitoru T1 je +1,7 V, na kolektoru C11, C14 1 µF, fóliový (TC350) LA z øady WK .. . Lze samozøejmì tranzistoru T2 je +14 V, na emitoru T2 C12, C13 470 nF, fóliový (TC350) zvolit i jiné typy podle rozhodnutí kon- je +3,5 V, na kolektoru T3 je +19,5 V C18 50 pF, trimr struktéra. K výstupní svorkovnici CN1 mùže být pøipojen výstupní konektor a na emitoru T3 je +13,5 V. C19 50 pF, trimr BNC, který byl použit v prototypu, nebo C20 1 nF, keramický C21, C22, obyèejné zdíøky. Seznam souèástek C23 2200 µF/6 V, radiální Pokud bychom chtìli zvìtšit kmito- ètový rozsah generátoru na 100 kHz až R1, R2, R10 900 Ω/1 %/0,5 W, metal. D1 1N4002 1 MHz, zapojíme na pátou polohu pøe- R3 12 kΩ/1 %/0,5 W, metal. D2, D3, D4 1N4002 pínaèe SW1/SW2 stabilní keramické R4 3,9 kΩ/1 %/0,5 W, metal. D5, D6 GA201 (OA9, GAZ51, kondenzátory o kapacitì 100 pF (z ma- R5, R7 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. v nouzi 1N4148) teriálu NP0). Vzhledem k možným vf R6 330 Ω/1 %/0,5 W, metal. T1, T2 KC239C zákmitùm nebyl tento rozsah využit. R8 100 Ω, trimr (PT6V) T3 KF507 Generovaný kmitoèet mùžeme mì- R9 390 Ω/1 %/0,5 W, metal. U1 7824 øit buï jednoduchým mìøièem kmito- R11 90 Ω/1 %/0,5 W, metal. SW1, SW2 otoèný pøepínaè, dvou- ètu, nebo mùžeme na høídel ladicího R12 10 Ω/1 %/0,5 W, metal. pólový, ètyøpolohový 38 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008
  • 39. SW3 otoèný pøepínaè, jedno- nálu, je do emitoru T1 zaøazen rezistor pólový, tøípolohový R6, který zavádí silnou zápornou zpìt- TR1 síový transformátor nou vazbu i za cenu mírného zmenšení do plošných spojù, výstupní amplitudy signálu. Proud báze 230 V/24 V/2 VA se nastavuje trimrem R9. Rezistor R7 VOLT1 ruèkový voltmetr 2 V ss tvoøí ochranu pro pøípad, že bychom (MP40) nastavili nulový odpor trimru R9 a hro- CN1 panelová zásuvka BNC zilo by, že do báze tranzistoru T1 pote- P1 ARK500/2, šroubovací èe nadmìrný proud. Pracovní bod T1 svorkovnice dvoupólová je kromì proudem báze urèován i od- Z1 žárovka telefonní, porem kolektorového rezistoru R5. Obr. 80. Obrazec spojù RC generátoru 6 V/ 50 mA Protože generátor nemá stabilizaci 1 kHz (mìø.: 1 : 1) amplitudy výstupního signálu, amplitu- da kmitù se ustálí na velikosti, kdy je RC generátor 1 kHz signál již mírnì omezován. Vhodným nastavením pracovního bodu T1 lze s fázovacím èlánkem zkreslení signálu minimalizovat. Výstupní signál postupuje z kolekto- RC generátory pevného kmitoètu se ru T1 pøes oddìlovací kondenzátor C5 využívají pøevážnì v konstrukcích, ve na potenciometrický trimr R10. Tímto kterých požadujeme stabilní a nezkres- trimrem nastavíme požadovanou am- lené sinusové napìtí o kmitoètu 1 kHz, plitudu výstupního signálu. V realizova- jako jsou napø. mìøièe odporu, kapaci- ném generátoru mìlo výstupní napìtí ty, indukènosti, lze jím však testovat i nf amplitudu 2,0 V. zesilovaèe na referenèním kmitoètu. Obr. 81. Rozmístìní souèástek Generátor je napájen stejnosmìr- na desce RC generátoru 1 kHz ným stabilizovaným napìtím 9 V, které Popis funkce se pøivádí na svorkovnici P1. Pøípadné R6 100 Ω/1 %/0,5 W, metal. rušení pronikající z napájecího zdroje je Schéma velmi jednoduchého RC filtrováno èlánkem R8, C6. R7 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. generátoru s právì zmiòovaným kmito- R8 4,7 kΩ, trimr (PT6V) ètem 1 kHz, který je osazen jediným R9 100 kΩ, trimr tranzistorem NPN, je na obr. 79. Konstrukce a oživení (TP 011, PT6V) Generátor obsahuje tranzistorový RC generátor 1 kHz je zkonstruo- R10 10 kΩ, trimr zesilovaè s tranzistorem T1 zapojeným ván z vývodových souèástek umístì- (TP 011, PT6V) se spoleèným emitorem, který má za- ných na desce s jednostrannými ploš- C1, C2, C3, vedenu zpìtnou vazbu kaskádou ètyø C4, C5 150 nF, fóliový (TC350) nými spoji. Obrazec spojù je na obr. fázovacích RC èlánkù. Aby se zesilo- C6 22 µF/16 V, radiální 80, rozmístìní souèástek na desce je vaè se zpìtnou vazbou rozkmital, musí T1 KC238B (KC237B, na obr. 81. být zpìtná vazba kladná, tj. fázový po- KC239C) Pøi oživování pøipojíme na výstup suv v celé smyèce zpìtné vazby musí P1 ARK500/3, šroubovací oscilátoru (tj. za kondenzátoru C5) os- být 360 °. Tranzistorový zesilovaè v za- svorkovnice tøípólová pojení se spoleèným emitorem T1 otáèí ciloskop. Odbìhovou rychlost èasové fázi o 180 °, proto se generátor sinuso- základny nastavíme pøedem tak, aby- vì rozkmitá na kmitoètu, na nìmž kas- chom na obrazovce vidìli dvì až pìt káda fázovacích èlánkù posouvá fázi period signálu. Pak nastavíme trimr R9 Analogový o dalších 180 °. Protože v kaskádì jsou tak, aby generovaný sinusový signál ètyøi shodné èlánky, bude generátor mìl co nejvìtší amplitudu a byl co nej- mìøiè kmitoètu kmitat na kmitoètu, na kterém každý ménì zkreslený. z èlánkù posouvá fázi o 45 °. Je to kmi- Pokud bychom chtìli použít jiné na- K orientaènímu mìøení kmitoètu toèet, na kterém je reaktance kon- pájecí napìtí, musíme vhodnì upravit nízkofrekvenèního signálu z generátorù denzátoru C4 (C3 atd.) rovna odporu velikost odporu rezistoru R8, aby osci- popisovaných v tomto èísle KE nebo rezistoru R4 (R3 atd.). S hodnotami látor spolehlivì kmital. Pøi nižším napìtí jako levný doplnìk jakéhokoliv jednodu- souèástek podle schématu je výsledný odpor rezistoru R8 zmenšíme (a na- chého nf generátoru mùžeme použít kmitoèet oscilací s pøípustnou nepøes- opak). tento velmi jednoduchý mìøiè kmitoètu, ností 1 kHz. Rezistor R1 má oproti re- který ke své èinnosti využívá èasovaè zistorùm R2 až R4 vìtší odpor, protože Seznam souèástek NE555 s analogovým ruèkovým mìøi- je paralelnì k nìmu pøipojen vstupní cím pøístrojem. odpor zesilovaèe s tranzistorem T1. R1 2 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Aby se zvìtšila stabilita generátoru R2, R3, R4 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Popis funkce a zmenšilo se zkreslení výstupního sig- R5 2,7 kΩ/1 %/0,5 W, metal. Schéma mìøièe kmitoètu je na obr. 82. Vstupní sinusový signál. jehož kmi- toèet mìøíme, je pøivádìn na vstupní svorkovnici P1. Komparátorem IO1 typu LM311je tento signál tvarován na obdélníkový. Proti napìovým špièkám je k ochranì neinventujícího vstupu IO1 zapojen rezistor R1 a køemíkové diody D1 a D2. Protože komparátor LM311 má výstup s otevøeným kolektorem, je nutné jej pøipojit na kladnou napájecí sbìrnici pøes rezistor R2. Obr. 79. Obdélníkový signál z výstupu IO1 je RC generátor pøivádìn pøes vazební kondenzátor C1 1 kHz na spouštìcí vstup èasovaèe NE555 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008 39
  • 40. Obr. 82. Analogový mìøiè kmitoètu (IO2). Obvod NE555 na svém výstupu vyzkoušíme pomocí nf generátoru. Je-li Pokud použijeme pøedepsané sou- generuje impulsy s konstantní šíøkou, vše v poøádku, zkalibrujeme mìøiè trim- èástky, nemusíme již další rozsahy ka- danou kapacitou kondenzátoru C3 rem R9. librovat. a odporem rezistoru R3. Pokud nemáme èítaè na mìøení Stupnice mìøidla je pøekreslena a je Impulsy z výstupu IO2 jsou vyhlazo- kmitoètu, kterým bychom mohli kalibra- oznaèena nápisem Hz místo pùvodní vány dolnopropustným filtrem tvoøeným ci uskuteènit, pomùžeme si signálem znaèky µA. èlánkem s rezistorem R8 a kondenzá- ze sítì o kmitoètu 50 Hz. Malé støídavé V krajním pøípadì lze použít mìøidlo torem C4. Stejnosmìrná složka napìtí napìtí (3 až 5 V) ze sekundárního vinutí se stupnicí, která má rozsah 60 dílku, na C4 je pøímo úmìrná mìøené frek- jakéhokoliv síového transformátoru pøi- a pøi kmitoètu 50 Hz nastavit ruèku na venci. vedeme na vstupní svorkovnici P1. Po- znaèku 50. Pøi stupnici se 100 dílky Stejnosmìrné napìtí na C4 je mì- kud je napìtí z transformátoru vìtší bychom ji museli pøeznaèit na 50 dílkù, øeno analogovým voltmetrem, který je než 5,0 V, je vhodné ho zmenšit na asi a to je již znaènì pracné. I tato varianta tvoøen pøedøadným rezistorem - trim- 3 V odporovým dìlièem napìtí (celkový je však možná. rem R9 a ruèkovým mikroampérmet- odpor dìlièe by mìl být asi 2 kΩ, rezis- V prototypu bylo použito pøedepsa- rem s rozsahem 0 až 50 µA. Trimrem tory v dìlièi by mìly být dimenzovány né ruèkové mìøidlo MP40 s rozsahem R9 se mìøiè kmitoètu kalibruje. na alespoò 0,5 W). Pøesná velikost støí- 50 µA. Pro dosažení dostateèné pøesnosti davého napìtí není dùležitá, protože a teplotní stability musí být èasovací my potøebujeme k nastavení kmitoèet Seznam souèástek kondenzátor C3 s kvalitním dielektri- 50 Hz. Na rozsahu 4, kde je zapojen kem. Pomocí rezistorù R3 až R6 se rezistor R6, pak nastavíme ruèku ana- R1, R2, pøepínaèem SW1 volí rozsahy mìøené- logového mìøicího pøístroje VOLT1 na R3, R7 1 kΩ/1 %/0,5 W, metal. ho kmitoètu (pro maximální výchylku konec stupnice, tj. na znaèku 50. R4 10 kΩ/1 %/0,5 W, metal. ruèky mìøidla VOLT1): R5 100 kΩ/1 %/0,5 W, metal. 1. rozsah: 50 kHz, R3 = 1 kΩ, R6 1 MΩ/1 %/0,5 W, metal. R8 47 kΩ/1 %/0,5 W, metal. 2. rozsah: 5 kHz, R4 = 10 kΩ, R9 100 kΩ, trimr 3. rozsah: 500 Hz, R5 = 100 kΩ, (TP 011, PT6V) 4. rozsah: 50 Hz, R6 = 1 MΩ. C1 470 nF, fóliový (TC350) C2 100 nF, fóliový (TC351) Pøepínat rozsahy by bylo možné C3 10 nF, fóliový (TC351) i tak, že by se použil pevný odpor re- C4 10 µF/25 V, radiální zistoru R3 a mìnila by se kapacita kon- C5 220 nF, keramický denzátoru C3. Kvùli tomu, že vybrat C6 47 µF/16 V, radiální potøebné kondenzátory s pøesností ka- D1, D2, pacity 1 % je problematické, byla dána D3 KA262 (1N4148) pøednost pøepínání rozsahù zmìnu od- IO1 LM311 (DIP8) poru rezistoru R3. Rezistory s pøes- IO2 NE555 (DIP8) ností odporu 1 % jsou totiž zcela bìžnì P1 ARK500/2, šroubovací dostupné. Obr. 83. Obrazec spojù analogového svorkovnice dvoupólová K pøepínání rozsahù je nejvhodnìjší mìøièe kmitoètu (mìø.: 1 : 1) SW1 otoèný pøepínaè, jedno- otoèný pøepínaè typu WK .. z podniku pólový, ètyøpolohový TESLA Jihlava. Použitelný je i jakýkoliv VOLT1 ruèkový mikroampérme- jiný ètyøpolohový pøepínaè. tr 50 µA (MP40, MP80) Mìøiè kmitoètu je napájen ze zdro- P2 destièková baterie 9 V je stabilizovaného napìtí 9 až 12 V. Vzhledem k malé spotøebì a krátkodo- bému charakteru používání mùže být pøístroj napájet i z bìžné destièkové baterie s napìtím 9 V. Závìr Konstrukce a oživení Dalších konstrukce pøipravuji na pøíští rok výjimeènì do KE 5/2009. Mìøiè kmitoètu je zkonstruován z vý- Pøípadné dotazy na e-mailovou ad- vodových souèástek pøipájených na resu: zzatopek@centrum.cz nebo pí- desce s jednostrannými plošnými spoji. semnì dopisem s pøiloženou obálkou Obrazec spojù je na obr. 83, rozmístì- s nalepenou známkou a nadepsanou ní souèástek na desce je na obr. 84. Obr. 84. Rozmístìní souèástek zpateèní adresou na poštovní adresu: Mìøiè je velmi jednoduchý a mìl by na desce analogového Ing. Zdenìk Zátopek, Dubíèek 108/4, fungovat na první zapojení. Jeho funkci mìøièe kmitoètu 725 28 Ostrava 28. 40 Konstrukèní elektronika A Radio - 6/2008

×