docdy i wyłączeniu czajnika elek
download 
Reklamacja Transkrypt
dy i wyłączeniu czajnika elek
Szkoła Konstruktorów Rozwiązanie zadania powinno zawierać schemat elektryczny i zwięzły opis działania. Model i schematy montażowe nie są wy− magane, ale przysłanie działającego modelu lub jego fotografii zwiększa szansę na nagrodę. Ponieważ rozwiązania nadsyłają Czytelnicy o różnym stopniu zaawansowania, mile widziane jest podanie swego wieku. Ewentualne listy do redakcji czy spostrzeżenia do erraty powinny być umieszczone na oddzielnych kartkach, również opatrzonych nazwiskiem i pełnym adresem. Prace należy nadsyłać w terminie 45 dni od ukazania się numeru EdW (w przypadku prenumeratorów – od otrzymania pisma pocztą). Zadanie nr 56 Pomysłodawcą zadania jest Łukasz Maj− chrzak z Włoszczowej. Oto fragment listu: Je− żeli nastawimy wodę na herbatę i w tym czasie oglądamy telewizję, to nasz elektryczny czajnik wyłączy się, a woda zacznie stygnąć.(...) Łukasz proponuje, abyście zaprojektowali akustyczno−błyskowy sygnalizator do elek− trycznego czajnika bezprzewodowego. Na pewno takie urządzenie przyda się Czytelni− kom EdW. Rzeczywiście, czajniki elektryczne mają obwód, wyłączający grzałkę po zagotowaniu wody. Cichy stuk wyłącznika łatwo przeo− czyć, i to nie tylko przy oglądaniu telewizji. Nie mam wątpliwości, że wielu Czytelni− ków chciałoby mieć u siebie prosty sygnali− zator zagotowania wody. W przypadku czaj− nika elektrycznego z automatycznym wy− łącznikiem sprawa jest dość prosta – należy wykryć i zasygnalizować dźwiękiem zmniej− szenie prądu z wartości 5...10A do zera. A oto oficjalny temat zadania: Zaprojektować sygnalizator informujący o zagotowaniu wo− dy i wyłączeniu czajnika elek− trycznego. Zadanie nie jest trudne. Proponuję jednak, żebyście dobrze zastanowili się nad koncep− Elektronika dla Wszystkich cją i nie demolowali od razu domowego sprzętu kuchennego. Elementem sygnaliza− cyjnym będzie zapewne brzęczyk piezo. Nie jest konieczne realizowanie sygnalizatora “akustyczno−błyskowego”, jak proponuje po− mysłodawca zadania. W zasadzie prosty sy− gnalizator można wbudować do wnętrza fa− brycznej obudowy (podstawy) czajnika. Odradzam jednak taki pomysł! Każda inge− rencja w fabryczne urządzenie może poważ− nie obniżyć bezpieczeństwo użytkowania. Dlatego proponuję raczej budowę przystaw− ki, na przykład z wykorzystaniem typowej obudowy “wtyczkowej”, wyposażonej w gniazdko. Wtyczka czajnika byłaby wty− kana w gniazdko takiego sygnalizatora, a sy− gnalizator tkwiłby w gniazdku na ścianie. Dopuszczalnym rozwiązaniem byłoby dołą− czenie sygnalizatora do przewodu zasilającego, co niestety wiązałoby się z ingerencją w obwód (przecięcie przewodu i umieszczenie pudełka na kablu między wtyczką a czajnikiem). W obu przypadkach obwody sygnalizatora zasilane byłyby z sieci, na przykład za pomocą zasilacza beztransformatorowego. A może sy− gnalizator miałby postać małego pudełeczka, umieszczonego w pobliżu przewodu lub pod− stawy czajnika i byłby zasilany z małej baterii, np. litowej? Taka wersja wydaje się obiecują− ca, ponieważ wykrycie tak wielkich zmian prą− du (pola magnetycznego) nie powinno być du− żym problemem. Taki zasilany z baterii sygna− lizator powinien jednak w spoczynku pobierać z baterii pomijalnie mały prąd, poniżej 1µA. Osobiście byłbym właśnie za takim “nie− inwazyjnym” czujnikiem, który nie miałby bezpośredniej styczności z obwodami czajni− ka. Już teraz muszę przypomnieć, że prąd o natężeniu 5 czy 10 amperów to nie żarty. I nie chodzi wcale o napięcie 220V, groźne dla życia. Napięcie jest rzeczywiście niebez− pieczne, ale trzeba też wziąć pod uwagę skut− ki przepływu tak dużego prądu przez rezy− stancję styków, boczników, itp. Tak duży prąd przepływając przez niestarannie wyko− nane połączenie wywoła wzrost temperatury, a nawet stopienie izolacji czy obudowy. Właśnie ze względu na te dwa czynniki: niebezpieczeństwo porażenia napięciem sie− ci i ryzyko przegrzania źle wykonanych złącz i przewodów tym razem nie oczekuję modeli – wystarczy zwięzły opis układu. Przypominam, że osoby niewykwalifiko− wane i niepełnoletnie w żadnym wypadku nie powinny przeprowadzać żadnych prób z urządzeniami dołączonymi bezpo− średnio do sieci energetycznej. Zachęcam do udziału w tym zadaniu i choć nadesłaliście sporo ciekawych tematów zadań, nadal czekam na propozycje kolejnych zadań. Pomysłodawcy otrzymują nagrody w postaci kitów AVT lub dobrych książek. 31 Szkoła Konstruktorów Rozwiązanie zadania nr 52 Temat zadania 52 był następujący: Zaprojektować układ automa− tycznie ściszający muzykę w mikserze podczas używania mikrofonów. Zgodnie z przewidywaniami, zadanie rze− czywiście okazało się dość trudne. Otrzyma− łem mniej niż dwadzieścia rozwiązań, to jest kilkakrotnie mniej, niż już nadesłanych roz− wiązań następnego zadania (nr 53). Nie jest jednak wcale źle, bo w tej liczbie było aż osiem modeli. Ogólnie poziom prac trzeba uznać za bar− dzo dobry, lepszy niż przeciętnie. Wszyscy, którzy zmierzyli się z tym zadaniem mogą mieć dużą satysfakcję. Cieszę się, że zapropo− nowaliście różnorodne i naprawdę oryginalne rozwiązania. Oczywiście niektóre prace zawierają błędy i niedoróbki, ale to jest normalne w Szkole. Omówienie zacznę od uwag ogólnych. Na początek drobna prośba: podawajcie na sche− macie ideowym także wartości elementów, jak to standardowo czynimy w EdW – niektórzy nie mają takiego zwyczaju. A Kolegów, którzy nadsyłają dyskietki i e−maile uczulam na pro− blem wirusów. Niepokojąco często, zwłaszcza pliki z Worda, są zainfekowane wirusami. A teraz przejdźmy do układów. Zapropo− nowaliście różne metody ściszania sygnału muzycznego. Część uczestników zdecydowa− ła się na wyciszanie skokowe za pomocą klu− cza – przekaźnika, klucza CMOS czy tranzy− stora. W takich rozwiązaniach pojawienie się sygnału z mikrofonu gwałtownie i skokowo zmniejsza głośność muzyki. Co bardziej istot− ne, tak samo gwałtownie głośność wzrasta, gdy sygnału z mikrofonu brak. Część uczestników doszła do wniosku, że takie skokowe zmiany poziomu muzyki są nie do przyjęcia. Koledzy ci zaproponowali róż− norodne regulatory, które zmieniają głośność w sposób płynny. Efekt jest odczuwalny przede wszystkim w czasie, gdy po komunika− cie słownym głośność muzyki się zwiększa. Niewątpliwie płynna zmiana głośności jest lepsza – co do tego nie mam żadnych wątpli− wości. Warto jednak wypróbować znacznie prostszą metodę ze skokową zmianą poziomu Fot. 1 Model Jarosława Chudoby 32 – przynajmniej w niektórych przypadkach po− winna okazać się wystarczająca. Prawie wszyscy uczestnicy uwzględnili fakt, że sygnał mowy nie jest ciągły i w ob− wodzie sterującym trzeba zastosować jakiś układ opóźniający by, jak napisali niektórzy, “muzyka nie wchodziła między poszczególne słowa komunikatu”. To istotna sprawa, łatwa do zrealizowania. Gratulacje dla wszystkich, którzy o tym pamiętali. Mało kto pamiętał o innej bardzo istotnej sprawie. Większość zlekceważyła wzmiankę, że urządzenie będzie działać podobnie jak VOX, stosowany w urządzeniach radioko− munikacyjnych. Zdecydowana większość propozycji to układy, które regulują jedynie głośność sygnału muzycznego, natomiast tor mikrofonu jest włączony na stałe. I to jest istotna wada! Każdy hałas w studiu będzie słyszalny w głośnikach. Urządzenie powinno działać analogicznie jak VOX – ma nie tylko wyciszać muzykę, ale też podawać na wzmacniacze sygnał z mikrofonu dopiero przy silnym sygnale z mikrofonu. Przy słab− szych sygnałach z mikrofonu, tor mikrofono− wy powinien być zamknięty. Niestety, tylko dwóch czy trzech uczestników pomyślało o wyciszaniu (słabszych) sygnałów mikrofo− nowych. Właśnie z powodu tego mankamen− tu, żaden z nadesłanych modeli nie trafi do działu E−2000. Niektórzy uczestnicy napotkali jeszcze je− den problem – stuki podczas przełączania. Wyeliminowanie głośnych stuków jest dość proste, wystarczy zagwarantować, że napięcia stałe z obu stron klucza będą jednakowe. W wyrafinowanych urządzeniach profesjo− nalnych przełączanie następuje dokładnie w momencie, gdy chwilowa wartość sygnału wynosi zero – wtedy nie pojawią się nawet najmniejsze stuki. Realizacja takiego układu nie jest jednak prosta. W praktyce wystarczy zapewnić jednakowe napięcia stałe z obu stron klucza. Przy okazji wyjaśniam jeszcze jedną wąt− pliwość. Jeden z uczestników przypuszczał, że klucz analogowy z kostki 4066 można stop− niowo otwierać, podając łagodnie rosnące na− pięcie na końcówkę sterującą. W pewnym za− kresie napięć sterujących wewnętrzne tranzy− story rzeczywiście otwierają się stopniowo, jednak zakres ten jest bardzo wąski, a na do− miar złego mogą się wtedy pojawić silne znie− Fot. 2 Projekt Jarosława Chudoby Fot. 3 Propozycja Dariusza Knulla kształcenia sygnału. Dlatego klucze 4066 a tym bardziej układy 4051...4053 powinny być wykorzystywane jedynie do skokowego przełączania, a nie do płynnej regulacji. Inny Kolega chce regulować wzmocnie− nie, stosując dziesięć wzmacniaczy operacyj− nych o różnym wzmocnieniu i włączać tylko jeden z nich. Pomysł ciekawy, ale nierealny, ponieważ wybór wzmacniacza miałby pole− gać na zasileniu tylko jednego z nich, pod− czas gdy pozostałe nie byłyby zasilane. Ta− kiego rozwiązania nie stosuje się z wielu po− wodów. Przede wszystkim można to zrobić prościej, natomiast włączanie zasilania bę− dzie się wiązać z powstaniem stuków i in− nych niekorzystnych stanów przejściowych, a niezasilane układy scalone mogą znie− kształcać większe sygnały. Szczegółów nie będę omawiał, bo generalnie nie jest to dobry kierunek. Niemniej jednak pomysłodawcę, Aleksandra Draba ze Zdziechowic, trzeba pochwalić za oryginalny pomysł. Na wzmiankę zasługują też wysiłki mło− dego Tomasza Jędryki z Poręby Spytkow− skiej, który chce przełączać sygnał za pomo− cą przekaźnika. Podobnie Łukasz Warzywo− da z Warszawy chce przełączać sygnał za po− mocą styków przekaźnika. Obwody sterowa− nia przekaźnika należy jednak rozbudować. Z kolei obwody zaproponowane przez Jacka Koniecznego z Poznania można nieco upro− ścić. Do sterowania klucza 4066 wystarczy wzmacniacz operacyjny, dioda lub tranzystor oraz jedna jedyna bramka z wejściem Schmit− ta, mająca na wejściu obwód RC. Marcin Przybyła z Siemianowic Śl. za− proponował układ z kluczami 4066. Na szczególną pochwałę zasługuje 14−let− ni Damian Zwoliński z Sosnowca. Swój list zaczął bardzo pesymistycznie: Elektroniką in− teresuję się już od dłuższego czasu, jednak wszystkie układy mojego pomysłu z góry ska− zane są na niepowodzenie. Rzeczywiście, nadesłany schemat zawiera błędy, które unie− możliwią jego działanie. Jednak ogólna kon− cepcja jest wręcz znakomita i po wprowadze− niu drobnych w sumie poprawek układ ma szansę prawidłowo działać. Młodego Autora zachęcam do prób praktycznych. Jeśli się nie zniechęci, ma szansę zrobić szybkie postępy. To naprawdę nie jest żaden wstyd, jeśli ukła− dy, mające pełnić poważne funkcje, budowa− ne w wieku lat 14 nie chcą działać. Takie Fot. 4 Rozwiązanie Macieja Jurzaka Elektronika dla Wszystkich Szkoła Konstruktorów układy trzeba badać, ulepszać i w ten sposób stopniowo nabywać wiedzę niezbędną dla konstruktora. Konieczny jest do tego dobry multimetr, a nieocenioną pomocą jest najpro− stszy choćby oscyloskop. Na razie Damian otrzyma upominek i dwa punkty. Bardzo ciekawy układ, choć rozbudowany i obarczony istotnymi wadami, przedstawił Piotr Bechcicki z Sochaczewa. Pojawienie się sygnału z mikrofonu rozpoczyna u niego zliczanie licznika, który współpracuje z kost− ką 4051 i drabinką rezystorów – sygnał zosta− nie zmniejszony nie w jednej chwili, tylko za pomocą “ośmiu schodków”. Zanik sygnału z mikrofonu ma powodować wyzerowanie licznika i szybki powrót do dużej głośności muzyki. Pomysł jest naprawdę interesujący, tylko działanie powinno być odwrotne: poja− wienie się sygnału z mikrofonu powinno gwałtownie wyciszać muzykę, a potem po− wrót do dużej głośności powinien następować stopniowo, w tym wypadku ośmiostopniowo. Trudno powiedzieć, czy taka ośmiostopniowa regulacja stworzy wrażenie płynności, jednak na pewno będzie lepsza, niż regulacja za po− mocą jednego klucza załącz/wyłącz. Za ten ciekawy pomysł Piotr otrzyma upo− minek i dwa punkty. Fotografie 1 i 2 pokazują modele Jaro− sława Chudoby z Gorzowa Wlkp. Schemat jednego z nich jest pokazany na rysunku 1. Do płynnej regulacji Jarek wykorzystał fo− torezystor oświetlany przez diodę LED. Jest to bardzo dobra idea, wykorzystana zresztą też przez innych uczestników. Drugi układ też zawiera podobny transoptor, jednak ostatecznie zmiana poziomu odbywa się za pomocą ... klucza 4066, oczywiście w trybie skokowym. Dariusz Knull z Zabrza proponuje prostą przystawkę, której schemat można zobaczyć na rysunku 2. Jednokanałowy model można zobaczyć na fotografii 3. Pomysł jest dobry, zwłaszcza obwód z R8, T1, T2 i diodami Rys. 1 Elektronika dla Wszystkich świecącymi, który zapewnia niewielkie zmiany prądu zasilającego. Jednak układ za− wiera kilka istotnych niedoróbek i błędów. Autor “poszedł na skróty” i nie przemyślał szczegółów. Na przykład zupełnie nie wiado− mo, dlaczego najpierw tłumi sygnał z mikro− fonu czterdziestokrotnie (R1 i R3||R4), a po− tem go próbuje wzmacniać. Dlaczego stosuje kosztowne kondensatory stałe C1, C2 o tak dużej pojemności, uzyskując dolną częstotli− wość graniczną obwodów wejściowych rów− ną 0,16Hz (1MΩ, 1µF), gdy tymczasem dol− na częstotliwość wzmacniacza operacyjnego ze względu na przerażająco małe wartości R5 i C3 wynosi... 16kHz (10Ω, 1µF), czyli wzmacniacz ma w paśmie akustycznym wzmocnienie bliskie jedności. sprzężenie, zmniejszając wypadkowe wzmoc− nienie wzmacniacza. Drugi, podobny sposób to zbudowanie pomocniczego toru regulacyjnego z sygna− łem przesuniętym w fazie o 1800 i sumowanie go z oryginalnym. Tu również podczas ciszy w mikrofonie tor pomocniczy jest nieaktywny, a w czasie mówienia do mikrofonu odwróco− ny w fazie sygnał muzyczny dodawany jest do oryginalnego powodując spadek jego pozio− mu. W swoim urządzeniu wybrałem właśnie taką konfigurację. Jestem raczej przeciwny zastosowaniu tutaj układów cyfrowych, a więc wszelkiej maści kluczy lub multiplekserów analogo− wych np. z serii CD4000, czy nawet poten− cjometrów cyfrowych. Wydaje mi się, że pro− stota samego układu regulującego okupiona Rys. 2 Ponadto włączenie fotorezystorów szere− gowo w tor sygnału nie jest godne polecenia, ponieważ stopień tłumienia będzie zależał od rezystancji wejściowej miksera, która nie jest znormalizowana. Tę drobną usterkę można jednak łatwo poprawić, dodając rezystory miedzy wejściem miksera a masą. Bardzo ładnie wykonany model, pokaza− ny na fotografii 4, przysłał Maciej Jurzak z Rabki. Schemat układu przedstawiony jest na rysunku 3. Tranzystory polowe JFET, użyte jako regulatory, na pierwszy rzut oka nie budzą zaufania i nasuwają myśl o znie− kształceniach sygnału muzycznego. Rzeczy− wiście, tranzystory przy sygnałach rzędu kil− kuset miliwoltów będą wprowadzać znie− kształcenia, jednak... Oto fragment listu: (...) Moim zdaniem tłumik powinien być tak umiejscowiony w to− rze sygnałowym, aby w czasie normalnej pracy urządzenia (tzn. gdy nie mówimy do mikrofonu) wprowadzał jak najmniejsze znie− kształcenia. Można to zrealizować umie− szczając go w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego: pod− czas “ciszy w mikrofonie” układ byłby prak− tycznie nieaktywny, wzmocnienie wzmacnia− cza ustalałyby jedynie dodatkowe elementy. Podczas mówienia do mikrofonu część sy− gnału muzycznego przechodząca przez ak− tywny w tym momencie tłumik pogłębiałaby byłaby rozbudowaną częścią cyfrową, a efekty raczej niewspółmierne − chodzi tu przecież o płynny zanik i pojawienie się mu− zyki. Jeśli chodzi o układy analogowe, widzę tu kilka możliwości: mogą to być jakieś wy− specjalizowane układy scalone stosowane np. w odbiornikach telewizyjnych, swego czasu w EP w dziale Nowe podzespoły opi− sywany był też układ SSM2164 Analog De− vices − poczwórny wzmacniacz o programo− wanym wzmocnieniu, bardzo małych znie− kształceniach, przełączanej klasie A lub AB − chyba “za dobry” (i za drogi) do takiej przystawki, ciekawe wydają się również wzmacniacze o zmiennej transkonduktancji CA3080 firmy Harris, zastosowane w ukła− dzie kompresora gitarowego w książce “Elektroniczne modyfikatory dźwięku” Sta− nisława Dintera, lecz brak mi na ten temat szerszych wiadomości, wreszcie najprostszy sposób, który sam Pan mi podsunął w nie− dawnym numerze EdW − tranzystory polowe złączowe. (...) Na schemacie wyróżnić moż− na następujące bloki: Przedwzmacniacz mikrofonowy U1A o re− gulowanej potencjometrem P2 czułości wraz z układem regulacji barwy tonu U1B, P3, P4 i poziomu wyjściowego P5; Komparator U2 o progu zadziałania re− gulowanym potencjometrem P1, sterujący pracą toru regulacyjnego; 33 Szkoła Konstruktorów Tor główny − podwójny składający się z wzmacniaczy separujących U3A, U3B i su− matorów U5A, U5B; Tor regulacyjny − również podwójny z tranzystorami polowymi T1, T2 i układami U4A, U4B odwracającymi fazę o 1800. (...) Jako elementy regulacyjne pracują tranzystory polowe T1 i T2 (najlepiej paro− wane) z dodatkowymi elementami R22, R23, C21, C22 zgodnie z opisem z EdW. Potencjo− metry montażowe VR3, VR4 oraz R24, R25 (impedancja wejściowa inwerterów fazy U4A, U4B) tworzą dzielnik napięcia umożli− wiający pracę tranzystorów z “bezpiecznym” dla nich poziomem sygnału − kilkadziesiąt mV. Niski poziom sygnału rekompensuje na− stępnie duże wzmocnienie wzmacniaczy od− wracających fazę, wynoszące ok. 56. Z wyjść inwerterów fazy sygnał z toru re− gulacyjnego doprowadzony jest poprzez po− tencjometr podwójny P6 do sumatorów U5A, U5B. Praca toru regulacyjnego jest następu− jąca: gdy nie używamy mikrofonu, tranzysto− ry T1 i T2 tłumią całkowicie sygnał w torze regulacyjnym, biegnie on tylko torem głów− nym. Gdy sygnał z mikrofonu przekroczy próg działania komparatora, przez tor regu− lacyjny sygnał muzyczny dociera do sumato− ra. Na wejściach sumatora pojawiają się więc dwa takie same sygnały przesunięte 34 w fazie o 1800, co powoduje wyciszenie muzy− ki. Równocześnie na wyjściach głównych przystawki pojawia się sygnał z mikrofonu. Potencjometrem P6 regulować można po− ziom sygnału z toru regulacyjnego, a co za tym idzie “głębokość” efektu wyciszania. (...) Do ostatecznego testowania przy− stawki użyłem sygnału z odtwarzacza CD i mikrofonu pojemnościowego MCO52. Aby ustawić odpowiednio tor regulacyjny, zwar− łem styki przełącznika SW1. Okazało się, że maksymalne tłumienie toru zależy od bardzo precyzyjnego ustawienia potencjometrów VR3 i VR4. Niewielki ruch suwakiem w jedną lub drugą stronę powoduje natychmiastowy wzrost poziomu sygnału muzycznego − a pier− wotnie chciałem w tym miejscu zastosować rezystory. Druga sprawa, która umknęła mi podczas testowania pojedynczego toru, to zgodność charakterystyk obu tranzystorów polowych. Przyznaję, że nie dobierałem ich specjalnie pod tym względem (jedynie z takiej samej grupy). Tymczasem okazuje się, że ucho ludzkie bardzo łatwo wychwytuje nawet niewielkie “ruchy” sygnału w panoramie ste− reo podczas wyciszania i narastania muzyki, spowodowane różnym napięciem (i w związ− ku z tym również czasem) zamykania tych tranzystorów. Problem ten skorygowałem na ile się dało za pomocą potencjometrów VR1 i VR2, lecz w przyszłości zwróciłbym większą uwagę na dokładne parowanie T1 i T2. Okazuje się więc, że układ jest dopracowa− ny, sprawdzony, a jego jedynym mankamen− tem jest brak obwodu wyciszania sygnału mi− krofonowego. Wprawdzie z tego względu nie trafi do publikacji w dziale E−2000 lub Forum Czytelników, jednak mam nadzieję, że znajdą się osoby, które zechcą zbudować taki układ. Wierzę, że Maciej niedługo zaprezentuje jakiś własny układ na łamach EdW – zapraszam do współpracy, chętnie odpowiem na ewentualne pytania (najlepiej e−mailem). Dwa ciekawe rozwiązania przedstawił stały uczestnik Szkoły − Marcin Wiązania z Gacek. Starannie wykonane modele można zobaczyć na fotografiach 5 i 6. Oba schema− ty pokazane są na rysunkach 4 i 5. W jed− nym przypadku elementem regulacyjnym jest kostka NE572, znana ze swych dobrych parametrów. W drugim przypadku do wybo− ru są dwie możliwości: albo skokowa regula− cja realizowana przez klucze analogowe4066 (U4A, U4B), albo płynną regulację realizują fotorezystory sterowane przez diody LED i tranzystor T1. W obu przypadkach czynny jest wzmacniacz mikrofonowy, prostownik sygnału i bramka Schmitta zrealizowana na Rys. 3 Elektronika dla Wszystkich Szkoła Konstruktorów dwóch kluczach 4066 (wg EdW 3/2000 str. 77). Również w tym wypadku jedynie brak obwodów wyciszania mikrofonu zdecydo− wał, że układy nie trafią do publikacji. Nato− miast zarówno koncepcja, jak i wykonanie modeli zasługują na szczere uznanie. Modele Marcina i Macieja mogą stanowić wzór, jak należy realizować własne układy. Zachęcam do naśladowania także tych, którzy nie mają komputera – nawet płytki robione “na piechotę” mogą być zaprojektowane i wy− konane starannie, równo i elegancko – świad− czą o tym fotografie 7 i 8, pokazujące frag− menty płytek obu Autorów. Dla tych, którzy chcieliby wypróbować ostatnie trzy układy, umieszczamy na stronie internetowej EdW Rys. 4 Rys. 5 Elektronika dla Wszystkich (www.edw.com.pl) projekty płytek w formacie Autotra− xa. Przemysław Korpas ze Skiernie− wic nadesłał model pokazany na foto− grafii 9. Regulacja jest skokowa, reali− Fot. 5 Przyrząd Fot. 6 Układ zowana przez cztery Marcina Wiązani Marcina Wiązani przekaźniki kontak− tronowe. Model 16−letniego Przemka jest bliski mojemu sercu. Konkretnie 1 czerwca wprawdzie brzydszy, niż pokazane wcześniej, wychodząc ze szkoły kupiłem bieżący numer jednak starsi Koledzy, będący studentami ma− EdW. Rzut oka na okładkę... No, fajny egzem− ją ogromną przewagę wieku (20, 21 lat to nie plarz. Poczekałem na autobus do domu, wsia− to samo, co 16). Co dłem i znalazłszy miejsce usiadłem. Otworzy− bardzo ważne, Prze− łem na stronach, Szkoły. Bałem się tego mo− mek gruntownie mentu i dlatego dopiero teraz... Spojrzenie na sprawdził swój układ zdjęcia: JEST!!! Dotarło! Tylko czy zechciał w praktyce, modyfi− Pan poświęcić kilka swoich cennych sekund, kował go i napisał żeby coś o tym napisać. I znalazłem krótką o pewnych wadach, wzmiankę o moim modelu i upominku, który których nie usunął. miałem za niego dostać (przy okazji dziękuję To właśnie w trakcie za niego). Na domiar dobrego na ostatniej praktycznych prób stronie cała kolumna zapełniona była frag− okazało się, że ko− mentami mojego listu... To był najwspanialszy nieczny jest dodat− DZIEŃ DZIECKA w moim życiu. Dziękuję kowy wyłącznik sy− Wam za to! Poczuwszy wiatr w żaglach zabrałem się gnału mikrofonowe− go, by cichsze sy− do nowego – 52 zadania. Przypadło mi do gnały mikrofonowe gustu, choć nie liczyłem na sukces. To dlate− (przypadkowe hała− go, że nigdy wcześniej nie przeprowadziłem sy, ciche rozmowy nawet najmniejszej próby ze wzmacniaczem w studio) nie były operacyjnym podczas pracy liniowej. Jedy− podawane na ny wzmacniacz operacyjny, jaki dotąd wzmacniacze − stąd w ogóle miałem w ręku, to kostka we wska− druga płytka z prze− źniku gołoledzi (ww. 48 zadanie Szkoły) ja− kaźnikami. W tym ko komparator okienkowy. To ukazuje jak przypadku chciał− ogromną rolę w moim życiu elektronicznym bym podkreślić ogromną rolę prób przepro− pełni Szkoła Konstruktorów. Teraz, gdy mam wadzonych w warunkach “polowych”. Wła− przed sobą kolejny układ: wykończony śnie testy i próby ulepszania układu oceniłem (choć nie jestem z niego całkowicie zadowo− bardzo wysoko, choć lony, ale o tym później), w ładnej obudo− układ nadal nie jest wie... Serce ściska. Nigdy nie zrobiłem nic tak dopieszczonego z własnej woli. Zwykle doskonały. I n t e r e s u j ą c y potrzebne mi są: bodziec, który zmobilizuje układ, także zawie− do pracy, i pomysł na układ. To dajecie wła− rający niedoróbki, śnie Wy. Jeśli do tego jeszcze dodać możli− nadesłał Artur Filip wość zobaczenia swojego podpisanego z Legionowa. Oto układu w najlepszej gazecie świata oraz fragmenty listu: (...) możliwość wygrania nagrody, to pozostaje mam szesnaście lat tylko jedno: Brać się do roboty. Tak jak zwykle zacząłem od przejrzenia (...). Z elektroniką łą− czy mnie “jedynie”, wszystkich moich materiałów w poszukiwa− trwające już dwa la− niu czegokolwiek co miałoby związek ta, uczucie. Od tegoż z przedwzmacniaczami mikrofonowymi, klu− czasu studiuję regu− czami C−MOS 4066 (wydawało mi się, że bę− larnie EdW (mam dą niezbędne), mikserami, korektorami. także wszystkie stare Przestudiowałem też ponownie artykuły EdW numery) oraz na temat wzmacniaczy operacyjnych. Dopie− w “podskokach” EP. ro teraz zacząłem kreślić pierwszy schemat (...) Numer, w którym blokowy i znając wstępnie swoje możliwości ukazała się jego w tej dziedzinie zakreślać dokładniej, niż to treść jest szczególnie było podane w Szkole, kryteria. (...) 35 Szkoła Konstruktorów I co wymyślił 16−latek, interesujący się elektroniką dopiero od dwóch lat? Schemat układu z jednym kanałem muzycznym moż− na zobaczyć na rysunku 6, a model na foto− grafii 10. Zastanawiająca może być obe− cność dodatkowego gniazda J2. Oto wyja− śniający to fragment listu: (...) Jeśli ktoś ma dar szybkiego mówienia bez przerw i zająk− nięć, to wszystko jest w porządku. Wytrajko− cze co mu ślina na język przyniesie i dopiero na końcu zrobi krótką przerwę, po której mi− krofon się wyłączy, a muzyka “przywali” ca− łą parą. Wizja wspaniała, ale niepraktyczna. W mojej podstawówce mieliśmy zaszczyt po− siadania radiowęzła. Jednak poziom wypo− wiedzi osób był wielce żenujący. Wystrzeli− wane niewyraźnie słowa, połączone z dziw− nymi konwulsjami, wybuchami śmiechu i tre− mą tworzyły coś, czego nawet nie da się okre− ślić. Z tych i innych powodów doszedłem do wniosku, że opracowanie systemu, a potem układu, który bezbłędnie pełniłby jego funk− cje w moim przypadku nie jest możliwe. (...) I cud się stał. Być może nie poprze Pan mojego entuzjazmu, jednak ja jestem całkowicie przekonany, że to częściowe upro− szczenie układu nie jest najważniejsze. Naj− ważniejsze jest to, że w olbrzymim stopniu wzrasta wygoda użytkowania. Jako włącznik mikrofonu zastosowałem najzwyczajniejszy przycisk, tylko że w bardzo wygodnej formie Rys. 6 Fot. 7 Płytka Macieja Jurzaka 36 klawisza nożnego. Element, którego używa− łem, to przełącznik do keyboardu firmy YA− MAHA, który swego czasu był mi wielce po− mocny przy grze na instrumencie. Jego budo− wa to styk z szeregowym rezystorem o warto− ści 100Ω. (...) Drugie gniazdo JACK−a (J3) stanowi wejście układu automatyki. Do tego gniazda dołączamy pedał od organów lub jakikolwiek inny przełącznik. Analiza układu nie powinna sprawić trud− ności. Sygnał z mikrofonu jest kluczowany przez układ U5 (4066), natomiast sygnał mu− zyczny jest płynnie regulowany przez fotore− zystor, diodę LED D1 i tranzystor T2. Po− ważne wątpliwości może budzić budowa bloku czasowego z elementami C8, R10...R13, T2 i inwersyjnie włączonym T1. Tę część należałoby przebudować. Natomiast ogólna koncepcja jest prawi− dłowa. Oczywiście zastrzeżenia co do “nie− wyraźnych słów, konwulsji śmiechu i tre− my” są przesadzone. Nie ma to być układ maskujący muzyką nieudolny wywiad. W tym zadaniu wyraźnie chodzi o automat pomagający prezenterowi czy DJ−owi w prowadzeniu programu. Z treści zadania wynika, że osoba obsługująca radzi sobie z aparaturą, należy więc założyć, że potrafi też wydać z siebie sensowne dźwięki mowy. Niemniej pomysł z wyłącznikiem nożnym jest bardzo dobry i w pełni spełnia warunki zadania. Kto chciałby, może zamiast przycisku do− dać obwód detektora sygnału z mikrofonu, przełączający bramkę U5 i sterujący diodę D1. Wcześniej pokazane schematy zawierają ta− kie obwody. I nie trzeba się obawiać o szybkość reakcji – opóźnienie włączenia mikrofonu rzędu kilkunastu czy kilkudziesięciu milise− kund nie ma znaczenia w przypadku radiowę− zła czy dyskoteki. Wszyscy Koledzy, których modele są po− kazane na fotografach Fot. 8 Płytka Marcina Wiązani Punktacja Szkoły Konstruktorów Dariusz Knull Zabrze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Marcin Wiązania Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Piotr Wójtowicz Wólka Bodzechowska. . . . . . . . . 46 Paweł Korejwo Jaworzno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Tomasz Sapletta Donimierz . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Jarosław Chudoba Gorzów Wlkp. . . . . . . . . . . . 27 Bartłomiej Stróżyński Kęty . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Marcin Piotrowski Białystok . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Rafał Wiśniewski Brodnica . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Jarosław Kempa Tokarzew . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Krzysztof Kraska Przemyśl . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Krzysztof Nytko Tarnów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Barbara Jaśkowska Gdańsk. . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Mariusz Wesołowski Radom . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Grzegorz Kaczmarek Opole. . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Jakub Mielczarek Mała Wola 16 Mariusz Nowak Gacki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Arkadiusz Antoniak Krasnystaw . . . . . . . . . . . . . 13 Bartłomiej Radzik Ostrowiec Św. . . . . . . . . . . . 12 Filip Rus Zawiercie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Czesław Szutowicz Włocławek. . . . . . . . . . . . . . . 10 Maciej Ciechowski Gdynia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Łukasz Cyga Chełmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Maciej Jurzak Rabka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Radosław Koppel Gliwice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 otrzymują punkty, w liczbie od 2...7 i nagrody. Uwagi końcowe Ogólny poziom prac, pomimo, a może dzię− ki, mniejszej liczbie uczestników trzeba uznać za bardzo dobry. Zaproponowaliście nie tylko kompilacje układów znanych z lite− ratury, ale wiele samodzielnych, interesują− cych pomysłów. Niniejsze zadanie pokazało jeszcze jaśniej podział na tych, którzy po prostu składają układ ze znanych, gotowych “klocków” i na odkrywców, bazujących na własnych, oryginalnych pomysłach. Jak to zwykle bywa, optimum leży gdzieś po środ− ku. Dlatego, zachęcając do udziału w bieżą− cym zadaniu, proponuję przede wszystkim byście spróbowali spojrzeć na problem “świeżym okiem” i znaleźć własny, oryginal− ny pomysł. Potem przy jego realizacji warto korzystać z dobrych, sprawdzonych zasad oraz układów z dobrej literatury. Piotr Górecki Fot. 9 Praca Przemysława Korpasa Fot. 10 Przyrząd Artura Filipa Elektronika dla Wszystkich Szkoła Konstruktorów Co tu nie gra? − Szkoła Konstruktorów klasa II Rozwiązanie zadania 52 W EdW 6/2000 na stronie 38 zamieszczony był schemat “wskaźnika do wszystkiego”, nadesłany przez jednego z młodszych uczest− ników Szkoły. Schemat ten można zobaczyć na rysunku A. Rys. A Uczestnicy konkursu wytropili szereg usterek proponowanego układu. Mnie najbardziej ucieszył fakt, że w konkursie wziął udział tak− że Autor pokazanego schematu i również spróbował znaleźć błędy. Kolejny raz powta− rzam, że znalezienie własnego schematu w tej rubryce nie jest powodem do wstydu. Nasze czasopismo ma uczyć elektroniki od podstaw, a analiza błędnych schematów przynosi wiele pożytku i pozwala unikać podobnych usterek. Jeden z uczestników tak zakończył omawia− nie błędów: (...) chciałbym pozdrowić wszyst− kich początkujących. Nie martwcie się “nie od razu Kraków zbudowano”! Postawione zadanie nie było zbyt trudne – bez większego problemu można znaleźć je− den błąd, potrzebny do wzięcia udziału w lo− sowaniu nagród. Patrząc z drugiej strony, za− danie wcale nie było łatwe, bo wręcz nie spo− sób poprawić układu. Dwie główne idee, przedstawione w EdW 6/2000, są interesują− ce, ale nie można i nie warto ich realizować podanym sposobem. Pomysł automatycznego przełączania za− kresów jest ciekawy, lecz trzeba wziąć pod uwagę prądy potrzebne do zadziałania po− szczególnych przekaźników. Nie wchodząc w szczegóły, wystarczy informacja, że prąd zadziałania przekaźników na napięcia rzędu 12V wynosi co najmniej kilka miliamperów (zazwyczaj więcej – kilkanaście lub kilka− dziesiąt mA). Taki też powinien być prąd współpracującego miernika M1, tymczasem typowe mierniki wskazówkowe mają daleko mniejszy prąd pracy. Oczywiście czulszy miernik można zbocznikować rezystorem, ale nie jest to dobry pomysł. Wprawdzie diody D7, D8, D11 świeciłyby dostatecznie jasnym Elektronika dla Wszystkich światłem dopiero przy prądach rzędu miliam− perów, jednak wtedy w każdym przypadku układ będzie pobierał z badanego obwodu stosunkowo duży prąd, tymczasem wskaźnik powinien obciążać badany obwód w jak naj− mniejszym stopniu. Już to praktycznie dys− kwalifikuje proponowane rozwiązanie. Sposób sterowania przekaźników jest wprawdzie ciekawy (zadziałanie P2 odcina P1), jednak przy podanej wartości R3 przeka− źnik P1 zadziałałby dopiero przy bardzo wy− sokim napięciu. Przy 220V prąd płynący przez P2 będzie mniejszy niż 0,5mA. Tak samo war− tości R1 i R2 są zdecydowanie za wysokie. Błędem jest także zastosowanie diod świecących w mostku prostowniczym (D3, D4), ponieważ mają one niskie napięcie prze− bicia, rzędu kilkunastu woltów, a przy wy− ższym napięciu ulegną nieodwracającemu uszkodzeniu. Według schematu D1 i D2 to diody Schottky’ego. To też jest drobny błąd – według nadesłanego opisu chodzi o diody Zenera. W układzie czasowym z tranzystorami T1, T2 też jest kilka błędów. Ich odnalezienie jest utrudnione wskutek nietypowego naryso− wania schematu. Przede wszystkim przy po− danej biegunowości baterii powinny być za− stosowane tranzystory NPN, a nie PNP. Kil− ku uczestników błędnie sądziło, że bateria jest dołączona odwrotnie. Aż tak źle nie jest – kondensator C1 i diody D13, D12 będą po− prawnie spolaryzowane przy biegunowości baterii takiej, jak na rysunku. Przekaźnik w zasadzie jest włączony poprawnie, jednak w podanym układzie napięcie na nim nie przekroczy 2,2V – napięcia na diodzie zielo− nej lub żółtej LED D12. Istnieją wprawdzie przekaźniki na tak niskie napięcia pracy (1,5V), jednak pobierają duży prąd (co naj− mniej kilkadziesiąt miliamperów) i tym sa− mym rezystor R4 uniemożliwi pracę takiego niskonapięciowego przekaźnika. Słusznie domyśliliście się, że przekaźnik nie powinien być niskonapięciowy, tylko dioda D12 po− winna być dołączona przez rezystor R4, nato− miast przekaźnik R3 – bezpośrednio do ko− lektora T2. Tranzystory T1 i T2 w założeniu powinny stanowić przerzutnik monostabilny, włącza− jący po krótkim naciśnięciu przycisku S przekaźnik P3 na określony czas. Pokazany układ nie pełni takiej funkcji – przycisk S musiałby być stale naciśnięty. Jedna nóżka kondensatora będzie wisieć w powietrzu. Usterka polega w tym wypadku na braku po− łączenia S, C1, R4, T2 – to w zasadzie drob− ny błąd, polegający tylko na braku kropki na schemacie. Ale nawet gdyby pomysłodawca nie zapomniał o kropce, to układ i tak jest niepraktyczny – taki klasyczny, żeby nie po− wiedzieć książkowy, przerzutnik pobiera w spoczynku spory prąd. Przecież T1 w spo− czynku jest otwarty i przez rezystor R7 pły− nie prąd o wartości 1...2mA, zależnie od war− tości napięcia baterii. Prąd ten dość szybko wyczerpie baterię. Wytropiliście wszystkie wymienione usterki. Część uczestników słusznie doszła do wniosku, że układu nie da się w prosty sposób poprawić. Nagrody za prawidłowe spostrzeżenia wylosowali: Paweł Wojczuk − Zamość Grzegorz Konieczniak − Łazy Bartłomiej Wołowiec − Bielsko−Biała Zadanie numer 56 Na rysunku B można zobaczyć niewielki fragment schematu “jednokanałowego zdal− nego sterowania”. Według opisu niewielki sygnał z fotodiody jest wzmacniany przez tranzystory T1, T2 i podawany na wejście układu scalonego NE567. Rys. B Jak zwykle pytanie brzmi: Co tu nie gra? Odpowiedzi proszę przysyłać w terminie 45 dni od ukazania się tego numeru EdW. Na kartkach bądź kopertach proszę zamieścić dopisek “NieGra56”. Wśród uczestników jak zwykle zostaną rozlosowane nagrody w po− staci drobnych kitów AVT. Piotr Górecki 37
