analog center 04 2006.pdf

W rubryce „Analog Center” prezentujemy skrótowe opisy urządzeń charakteryzujących się interesującymi, często

wręcz odkrywczymi, rozwiązaniami układowymi. Przypominamy także cieszące się największym powodzeniem, proste

opracowania pochodzące z redakcyjnego laboratorium.

Do nadsyłania opisów niebanalnych rozwiązań (także wyszukanych w Internecie) zachęcamy także Czytelników.

Za opracowania oryginalne wypłacamy honorarium w wysokości 300 zł brutto, za opublikowane w EP informacje

o interesujących projektach z Internetu honorarium wynosi 150 zł brutto. Opisy, propozycje i sugestie prosimy przesyłać

na adres: analog @ ep.com.pl.

Autoblokada

Każdorazowe otwarcie drzwi wy-

zwala układ odliczania czasu, jeże-

li nie zostanie przyciśnięty ukryty

włącznik, urządzenie rozłącza jeden

dowolny obwód elektryczny

Urządzenie składa się z minimal-

nej liczby elementów. Są to trzy

układy serii CMOS (2 x 4011,

4060) oraz kilka elementów

dyskretnych. Układ ma dwa

tryby pracy – spoczynkowy

i odliczania. Dio-

da LED sygnali-

zuje uaktywnie-

nie urządzenia.

Diody D3 i D4

zabezpieczają wejścia

układu przed możliwymi

przepięciami.

Dodatkowe informacje:

Bardziej szczegółowy opis tego projektu można

znaleźć pod nazwą AVT–2335 na stronie:

http://www.sklep.avt.com.pl

Rys. 1. Schemat elektryczny autoblokady

Precyzyjny termometr dwukanałowy

W układzie zastosowano czujniki

temperatury w postaci układów sca-

lonych LM335, oznaczone na sche-

macie U4 i U5. Napięcie na nich

jest proporcjonalne do temperatury,

a czułość wynosi 10 mV na stopień.

W układzie termometru prze-

widziano dwa potencjometry PR1

i PR2 typu helitrim, które mogą

służyć do wyrównania parametrów

obu czujników. Napięcie jednego

z czujników U4 lub U5 jest poda-

wane przez przełącznik S1 na wej-

ście INHI układu ICL7107. Wejście

INLO oraz REFHI połączone są

do napięcia odniesienia, wytwa-

rzanego przez źródło napięcia

wzorcowego LM385 1,2 V

(U3) oraz wzmacniacz

U2A. Kostka ICL7107

pracuje z typowy-

mi elementami

zewnętrznymi.

Układ scalo-

ny ICL7107

(U1) jest

zasilany

nietypo-

wo – pojedynczym napięciem

+5 V. Układ może praco-

wać w takich warun-

kach (nóżki 21,

26 zwarte do

masy), jed-

cd na str. 40

Elektronika Praktyczna 4/2006

nak musi być zastoso-

wane zewnętrzne źródło napięcia

odniesienia i spełnione muszą być

podane przez producenta warunki

na zakres wspólnych napięć wej-

ściowych. W obwodach anod wy-

świetlaczy włączono diody D1...D3,

które zmniejszają moc strat ukła-

du scalonego. Rezystor R9 wyzna-

cza jasność punktu dziesiętnego po

trzeciej cyfrze.

Właściwości:

• dwa czujniki

• zakres mierzonych temperatur od –40°C

do +100°C

• rozdzielczość: 0,1°C

• wyświetlacze LED

• napięcie zasilania: +5 V/200 mA

Dodatkowe informacje:

Bardziej szczegółowy opis tego projektu można

znaleźć pod nazwą AVT–2410 na stronie:

http://www.sklep.avt.com.pl

Rys. 1. Schemat elektryczny precyzyjnego termometru dwukanałowego

Filtr do subwoofera

Układ może być zasilany na-

pięciem pojedynczym w zakre-

sie 16...35 V lub symetrycznym

±5...±16 V.

Elementy R1, R4, C9, R13, R14,

C10, C17 oraz stabilizator U1 po-

trzebne są tylko przy zasilaniu ukła-

du napięciem pojedynczym. Moduł

ma dwa komplety wejść. Na punkty

A i B należy podać sygnał liniowy

o poziomie 100 mV...1 V, na przykład

z wyjścia przedwzmacniacza. Często

takie wyjście nie jest dostępne i wte-

dy należy wykorzystać punkty C, D

– mają być podłączone do wyjść ste-

reofonicznego wzmacniacza mocy.

W praktyce okaże się, iż znacz-

nie korzystniejsze jest wykorzystanie

punktów C i D zamiast cd na str. 41

Właściwości:

• znakomita realizacją kanału subwoofera:

sumuje sygnały z obydwu kanałów stereo-

fonicznych,

• ﬁltracja niepotrzebnych wyższych często-

tliwości,

• dostarcza dwa sygnały o przeciwnych fa-

zach, umożliwiające łatwą budowę wzmac-

niacza mostkowego. – napięcie zasilania:

16...35 V lub ±5...±16 V

Dodatkowe informacje:

Bardziej szczegółowy opis tego projektu można

znaleźć pod nazwą AVT–2449 na stronie:

http://www.sklep.avt.com.pl

Elektronika Praktyczna 4/2006

cd ze str. 39

A i B. Sygnał

na wyjściu liniowym ma

przecież stały poziom,

niezależny od potencjo-

metru regulacji głośności.

Natomiast wykorzystanie

sygnałów z głośników

pozwoli zachować stałe

proporcje ich głośności

i głośności subwoofera.

Sygnały z kanału lewego

i prawego są sumowane

w układzie ze wzmacnia-

czem U2A. Poziom sy-

gnału można regulować

według potrzeb za po-

mocą PR1. Sygnał z su-

matora–bufora U1A jest

podany na dolnoprzepu-

stowy ﬁltr trzeciego rzę-

du z elementami R9...11,

C13...C15, U2B. W rze-

czywistości dolna częstotliwość gra-

niczna modułu wynosi około 20 Hz

i jest wyznaczona głównie przez po-

jemność C16 i rezystancje R5, R12.

Kto chciałby poszerzyć pasmo w dół,

może zwiększyć pojemność C16

Rys. 1. Schemat elektryczny filtru do subwoofera

(i ewentualnie C11, C12) do 470 nF

lub nawet 1 mF. Odﬁltrowane sygna-

ły o częstotliwościach w zakresie oko-

ło 20 Hz...150 Hz podawane są na

bufory wyjściowe. Układ ze wzmac-

niaczem U1C ma wzmocnienie –1,

czyli odwraca fazę sygnału. Układ ze

wzmacniaczem U1D ma wzmocnienie

+1, czyli nie odwraca fazy. W punk-

tach E i F dostępny jest więc ten

sam sygnał, mający przeciwne fazy.

Monitor baterii 2

Tranzystor T2 pełni rolę kom-

paratora. Porównuje „napięcie od-

niesienia” z diody D1 z napięciem

z dzielnika R1/R9R10. Dioda D1 jest

źródłem napięcia odniesienia. Napię-

cie na niej wynosi około 1,5...1,8 V.

W stanie czuwania wszystkie tranzy-

story w tym T1, są zatkane, więc R2

nie odgrywa żadnej roli. Przez dio-

dę D1 i rezystor R8 płynie znikomy

prąd, mniejszy niż 1 mA, więc spa-

dek napięcia na R8 jest pomijalnie

mały. Jeśli napięcie zasilania, a tym

samym napięcie na bazie T2 zmniej-

sza się, T2 zaczyna przewodzić.

Otwiera się też T3 i T4. Otwarcie

T3 i T4 spowoduje

w pierwszej kolejności

przepływ prądu w ob-

wodzie R11, Y1, T4,

R8. Ten prąd, rzędu

0,5 mA włącza brzę-

czyk piezo z generato-

rem Y1. Płynący prąd

wywołuje też niewielki

spadek napięcia na re-

zystorze R8, co zwięk-

sza napięcie na emite-

rze T2 i jest sygnałem

dodatniego sprzężenia

zwrotnego, a w efekcie

powoduje powstanie

histerezy. Dzięki temu

T2, T3, T4 zostaną nasycone. Po-

jawienie się napięcia na R11 i Y1

spowoduje też otwarcie tranzystora

T1. Dołączony przez niego rezystor

R2 zacznie rozładowywać konden-

sator C1 i napięcie na bazie T2 za-

cznie pomału rosnąć. Nie spowoduje

to od razu zatkania T2, T3, T4 ze

względu na histerezę, wy- cd na str. 42

Dodatkowe informacje:

Bardziej szczegółowy opis tego projektu można

znaleźć pod nazwą AVT–2635 na stronie:

http://www.sklep.avt.com.pl

Rys. 1. Schemat elektryczny monitoru baterii 2

Właściwości:

Wskazania testera:

• monitor baterii 9 V

• możliwość zmiany napięcia progowego

• wymiary płytki: 23x23 mm

Elektronika Praktyczna 4/2006

cd ze str. 40

nikającą z napięcia, jakie

podczas pracy brzęczyka panuje na

R8. Po chwili, gdy napięcie na C1

zmieni się więcej, niż wynosi na-

pięcie na R8, wszystkie tranzystory

zostaną jednak zatkane. Rezystor R3

jest niezbędny właśnie ze względu

na histerezę.

Jak z tego widać, po zmniejszeniu

napięcia zasilającego poniżej napię-

cia progowego wyznaczonego przez

dzielnik R1, R9, R10, układ staje się

generatorem o częstotliwości zależnej

od pojemności C1, przy czym czas

trwania krótkiego sygnału dźwięko-

wego zależy od R2.

Przy powolnym obniżaniu się

napięcia baterii układ najpierw

daje sygnały w długich odcinkach

czasu, a przy dalszym spadku na-

pięcia baterii sygnały stają się co-

raz częstsze.

Tester reﬂeksu

Tester wykonano w oparciu o ukla-

dy CMOS serii 4000, które charakte-

ryzują się m.in. bardzo małym pobo-

rem prądu podczas pracy statycznej

lub z sygnałami o niezbyt wysokich

częstotliwościach.

W układzie U1 oprócz generatora

sygnału wzorcowego znajduje sie 14–

stopniowy dzielnik dwójkowy, który

wykorzystano do generacji przebiegów

referencyjnych. Sygnał o częstotliwości

64 razy mniejszej od referencyjnej jest

podawany na wejście CLK dzielnika

:10 U2A. Na wyjściu Q3 tego układu

otrzymujemy sygnał o okresie 0,025

sekundy, który z kolei zasila wejście

CLK licznika zintegrowanego z deko-

derem 1 z 10 U4. Do jego wyjść do-

łączono diody świecące D1...9, które

sygnalizują czas, jaki upłynął od po-

czątku testu. Każda z diod odpowia-

da 50 ms, a całkowity zakres pomia-

ru wynosi 450 ms. Jeżeli czas reakcji

jest dłuższy niż 500 ms, jest to sy-

gnalizowane zaświeceniem się diody

D12, sterowanej z wyjścia Q0 licznika

U3A. Katody wszystkich diod LED

są połączone ze sobą i dołączone do

kolektora tranzystora Q1. Tranzystor

ten spełnia rolę klucza włączającego

zasilanie diod podczas pracy testera.

Bazą tranzystora steruje inwerter U6C

na wejście którego podawany jest stan

logiczny z wyjścia Q3 U3B. Włączo-

ny w szereg rezystor R3 o dość dużej

wartości rezystancji jest niezbędny do

wytworzenia krótkich impulsów zeru-

jących liczniki U1, U2A i U4 przed

rozpoczęciem kolejnego testu (inicjo-

wany za pomoca Sw2).

Zastosowanie w testerze układów

CMOS umożliwia zasilanie

go z baterii. Aby upro-

ścić konstrukcję elek-

tryczną, tester wyposa-

żono w automatyczny

wyłącznik zasilania,

który po ok. 5 s sa-

moczynnie odcina za-

silanie diod świecących

i zatrzymuje licznik U1,

które to elementy pobierają

największy prąd. Licznik U2B odpo-

wiada z kolei za odliczanie czasu do

momentu inicjacji testu, co jest jed-

noznaczne z rozpoczęciem odmierza-

nia czasu. Najważniejszym elementem

automatycznego włącznika jest licznik

U3B, który zlicza impulsy z wyjścia

Q14 U1. Impulsy zegarowe są po-

dawane na wejście EN, które może

pełnić rolę alternatywnego do CLK

wejścia zegarowego. Sygnał z wyjścia

Q3 jest z kolei podawany na wejście

CLK, które zamiennie do wejścia EN

wykorzystano jako wejście zezwalające

na zliczanie.

Dodatkowe informacje:

Bardziej szczegółowy opis tego projektu można

znaleźć pod nazwą AVT–5009 na stronie:

http://www.sklep.avt.com.pl

Właściwości:

• zakres pomiarowy do 450 ms z rozdziel-

czością 50 ms

• napięcie zasilania 9 VDC

• wymiary płytki: 110x56 mm

Rys. 1. Schemat elektryczny testera refleksu

Elektronika Praktyczna 4/2006

cd ze str. 41

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: