bardzo głośny dzwonek do telefonu.pdf

Moduł wejść

parametrycznych do

centrali alarmowej

2220

Do czego to służy?

Podobnie jak wszelkiego typu układy

alarmowe, proponowane urządzenie ma

służyć złośliwemu utrudnianiu ciężkiej

pracy złodziejom. Bez najmniejszej prze−

sady można stwierdzić, że elektronika

jest najpotężniejszym wrogiem cudzego

mienia. Jednak zmienili się też złodzieje.

Złodziej końca XX wieku nie jest to już

prymitywny obdartus z workiem na ple−

cach. Zorganizowane gangi wyposażone

są w środki transportu i łączności oraz,

co przykre dla nas, zatrudniają fachow−

ców−elektroników, których zadaniem

jest rozpracowywanie skonstruowanych

przez ich uczciwych kolegów po fachu

urządzeń alarmowych. Walka miecza

z tarczą trwa i nic nie wskazuje, aby mia−

ła w najbliższym czasie się zakończyć.

Przeciwko coraz lepiej zorganizowanym

i wyszkolonym przestępcom elektronicy

konstruują coraz doskonalsze zapory,

które najczęściej dość szybko są przeła−

mywane. Powiedzmy sobie jasno: nie is−

tnieje instalacja alarmowa, której praw−

dziwy fachowiec nie jest w stanie unie−

szkodliwić. Niech jednak będzie dla nas

pociechą, że ci prawdziwi fachowcy, eli−

ta złodziejskiego półświatka, nie są naj−

częściej zainteresowani domami

i mieszkaniami szarych obywateli.

Autor zawsze namawiał swoich Kole−

gów i będzie to czynił dalej, do konstruo−

wania własnych instalacji alarmowych.

Mają one bowiem jedną, kolosalną prze−

wagę nad instalacjami fabrycznymi, za−

kładanymi przez fachowców: są wielką

niewiadomą dla złodziei! Firmy instalują−

ce alarmy stosują pewne stałe, rutyno−

we chwyty, od dawna znane amatorom

cudzej własności. Tymczasem malutki,

sprytnie ukryty w samochodzie wyłącz−

nik może być większą przeszkodą dla

złodziei niż kupiony za ciężkie miliony au−

toalarm. Pamiętajcie, Drodzy Czytelnicy:

wasza pomysłowość i wyobraźnia przy

projektowaniu systemu alarmowego

mogą być nieraz więcej warte niż najbar−

dziej skomplikowane i kosztowne urzą−

dzenie elektroniczne.

W zasadzie każdy system alarmowy

musi posiadać swoje “centrum dowo−

dzenia” − centralę alarmową. Zadaniem

centrali jest zapewnienie zasilania czujni−

kom i układom wykonawczym, zbieranie

i analizowanie informacji napływających

z czujników i w razie konieczności uru−

chamianie układów wykonawczych.

Większość central alarmowych posiada

wejścia działające na zasadzie “zwarte −

rozwarte”, czyli reagujące albo na zwar−

cie albo na odłączenie przewodu sygnali−

zacyjnego do masy. Oczywiste jest, że

taki układ dość łatwo unieszkodliwić

przecinając przewód sygnałowy lub

zwierając go z masą. Proponowany

układ jest prostą przystawką do prak−

tycznie dowolnej centrali alarmowej,

podnoszącą o jeden stopień wyżej po−

przeczkę trudności unieszkodliwienia

systemu alarmowego.

Jak to działa?

Schemat elektryczny modułu przy−

stawki pokazany został na rysunku 1

rysunku 1

identyczne, omówimy je na przykładzie

jednego, zrealizowanego na wzmacnia−

czach operacyjnych U1A i U1B. Dzielnik

napięcia z rezystorami R1, R2 i R3 two−

rzy pomiędzy wejściem odwracającym

U1B i nieodwracającym U1A różnicę po−

tencjałów wynoszącą z wartościami ele−

mentów podanymi na schemacie ok.

1,2V. Jest to jakby “okienko”, w którym

musi zmieścić się napięcie podawane na

pozostałe, połączone ze sobą wejścia

wzmacniaczy operacyjnych. Wyjście na−

pięcia wejściowego poza to “okienko”

spowoduje powstanie “stanu wysokie−

go” (trudno mówić o stanie wysokim

w kontekście wzmacniacza operacyjne−

go) na wyjściu jednego z wzmacniaczy.

Napięcie podawane na wejście centrali

określane jest przez dzielnik napięcia

utworzony z rezystora R4 i rezystora ze−

wnętrznego RX1 i wynosi mniej więcej

połowę napięcia zasilania, czyli lokalizuje

się dokładnie pośrodku “okienka”. Tak

więc zwarcie do masy czy zasilania lub

przecięcie przewodu sygnałowego nic

złodziejowi nie da, ponieważ nieuchron−

na zmiana potencjału na wejściu przy−

stawki spowoduje powstanie alarmu.

“Okienko” napięciowe możemy w sze−

rokim zakresie zmieniać przez dobór

wartości rezystora R6. Nie należy jednak

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

rysunku 1.

Nasza przystawka posiada wejścia dzia−

łające na innej zasadzie niż wejścia cent−

ral alarmowych. Stanem nieaktywnym

wejść jest utrzymywanie się na nich na−

pięcia zawartego pomiędzy dwoma,

ściśle określonymi poziomami. Układy

wejściowe modułu zostały zbudowane

z wykorzystaniem sześciu wzmacniaczy

operacyjnych zawartych w strukturach

popularnych i tanich kostek TL082. Po−

nieważ wszystkie cztery bloki wejść są

rysunku 1

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R2, R5, R6, R9, R10, R13,

R14: 100k W

R4, R8, R12, R16: 1k W

R3, R7, R11, R15, R17...R20:

22k W

Kondensatory

C1: 220µF/16V

C2: 100nF

Półprzewodniki

D1...D8: 1N4148 lub odpowiednik

T1...T4: BC548 lub odpowiednik

U1, U3...U5: TL082 (TL072,

TL062)

U2: 4001

Różne

Z1...Z7: ARK2

rysunku 2 rozmieszczenie elemen−

tów. Montaż musimy rozpocząć od wlu−

towania zworek oznaczonych na stronie

opisowej kreskami. Do trzech punktów

lutowniczych dochodzą po dwie zworki

i dlatego otwory w tych punktach zosta−

ły powiększone. Autor zwykle doradza

stosowanie podstawek pod układy sca−

lone, tym razem jednak sprawa jest dys−

kusyjna. Każde urządzenie alarmowe

musi cechować szczególnie duża nieza−

wodność i jeżeli zdecydujecie się na sto−

sowanie podstawek, to muszą to być

elementy o bardzo wysokiej jakości.

Cd. na str. 54

Rys. 1. Schemat ideowy układu.

przesadzać ze zmniejszaniem jego war−

tości, ponieważ przy zbyt małej tolerancji

układ stanie się bardziej podatny na za−

kłócenia( np. zawilgocenie przewodów).

Wyjścia wzmacniaczy połączone są

z dwoma wejściami bramki NOR − U2D.

Ponieważ napięcie na tych wyjściach

bliskie jest logicznemu stanowi niskie−

mu, to na wyjściu bramki mamy stan wy−

soki i tranzystor T1 przewodzi. Zakłada−

my, że przystawka nasza połączona jest

z centralą mającą wejścia typu NC (Nor−

mally Closed − Normalnie Zwarte). Wte−

dy wszystko jest w porządku: tranzystor

zwiera jedno z wejść do masy, a pod−

czas powstania kryterium alarmu we−

jście to zostanie rozwarte. Co jednak zro−

bić, jeżeli centrala ma wejścia typu NO

Rys. 2.

Płytka

drukowana.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

Kondensatory

Półprzewodniki

Różne

(Normally Open − Normalnie Otwarte)?

To proste: wystarczy wymienić jeden je−

dyny element w naszej przystawce! Au−

tor może Wam podpowiedzieć, że cho−

dzi o układ U2, ale jakie inne bramki trze−

ba zastosować, domyślcie się już sami.

Montaż i uruchomienie

Na wkładce przedstawiono mozaikę

ścieżek płytki obwodu drukowanego wy−

konanego na laminacie jednostronnym,

a na rysunku 2

rysunku 2

Do czego to służy?

Przedwzmacniacz antenowy TV mon−

tuje się pomiędzy anteną odbiorczą TV

a odbiornikiem telewizyjnym w przypad−

ku, kiedy wartość natężenia pola elektro−

magnetycznego w miejscu odbioru jest

niedostateczna do poprawnego odbioru

sygnału. Urządzenie takie może przydać

się także wtedy, kiedy stosuje się długi

kabel zasilający, na którym powstają do−

datkowe znaczne straty. Przy zastoso−

waniu konwencjonalnych instalacji ante−

nowych dobry odbiór sygnału powinien

mieć miejsce przy natężeniu pola elek−

tromagnetycznego nie mniejszego niż

100µV/m dla zakresów I...III i nie mniej−

szego niż 500µV/m dla zakresów IV i V.

Podane wartości są tylko orientacyjne,

ponieważ jakość odbioru zależy również

od czułości posiadanego odbiornika tele−

wizyjnego. Wprawdzie ostatnio na rynku

można kupić wiele typów przedwzmac−

niaczy TV, ale układ nie gorszej jakości

można wykonać własnoręcznie.

Jak to działa?

Proponowany układ przedwzmacnia−

cza (rysunek 1

Przedwzmacniacz

antenowy TV

2211

rysunek 1) pracuje na dwóch nisko−

szumnych tranzystorach w.cz. typu

BFR91 (90) połączonych w układach

WE. Ponieważ sam wzmacniacz może

pracować szerokopasmowo w całym za−

kresie TV, a więc narażony jest na działa−

nie silnych sygnałów z poza użytecznego

zakresu, które mogą powodować zakłó−

cenia intermodulacyjne oraz tak zwaną

modulację skrośną. Aby ograniczyć te

niekorzystne zjawiska, na wejściu układu

włączono filtr selektywny.

Średnie wzmocnienie mocy układu

modelowego było nie gorsze jak 20dB.

Układ był testowany w IV zakresie TV

czyli w zakresie 470...630MHz, ale po

zmianie wejściowych obwodów rezo−

nansowych może być wykorzystany

w całym zakresie TV, a nawet radiowym

UKF−FM.

W tabeli 1

9...12V podłączony bezpośrednio do

układu lub poprzez przewód antenowy.

W tym drugim przypadku należy ze−

wrzeć wyjście poprzez dławik w.cz. o in−

dukcyjności rzędu 1...10µH. Również po

drugiej stronie kabla musi być podobny

dławik oraz kondensator oddzielający

składową stałą. Pobór prądu wzmacnia−

cza wynosił około 20mA przy napięciu

12V.

Wejście układu jest niesymetryczne,

więc przy podłączeniu anteny typu dipol

o impedancji 300 W , wymagany jest sy−

metryzator 300/75.

Montaż i uruchomienie

Układ zmontowano na małej płytce

drukowanej przedstawionej na wkładce

i na rysunku 2

rysunku 2

Tab. 1. Dobór elementów.

Pasmo Kanały

Kanały Częstotliwość]

Częstotliwość] L1

LL1 C1, C3

C1, C3 L2

LL2 C2

C C2

[MHz]

[nH] [pF]

[pF] [nH]

[nH] [pF]

[pF]

tabeli 1 podano wartości elemen−

tów filtru w zależności od odbieranego

pasma.

Do zasilania układu można wykorzys−

tać sieciowy zasilacz stabilizowany

1, 2 40...68

320 33 80 120

II 3, 4, 5 76...100

270 10 27 100

III 6...12 174...230

90 10 27 100

IV 21...39 470...622

16 4,7 10 6,8

V 40...60 622...790

36 2,7 7 15

Rys. 1. Schemat ideowy przedwzmacniacza.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

rysunek 1

rysunku 2. Płytkę modelową autor

wykonał poprzez wyfrezowanie wyse−

Pasmo

Kanały

Częstotliwość]

L L1

C1, C3

L L2

Pasmo

Kanały

Częstotliwość]

C1, C3

[nH]

[pF]

[nH]

tabeli 1

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

my z pogorszeniem siły sygnału − wtedy

należy spróbować skorygować indukcyj−

ności cewek poprzez rozciągnięcie zwo−

jów cewek L1 i L2.

Cewki L1, L2 należy nawinąć drutem

DNE 0,5 na średnicy 5mm o długości na−

winięcia ok. 10mm i następujących licz−

bach zwojów:

320nH − 14 zwojów

270nH − 12 zwojów

90nH − 7 zwojów

80nH − 6,5 zwoja

36nH − 4,5 zwoja

27nH − 4 zwoje

16nH − 3 zwoje

10nH − 2 zwoje

7nH − 1,5 zwoja.

Rezystory

R1: 120k W

R2: 2,4k W

R3: 10 W

R4: 22k W

R5: 470 W

Kondensatory

C1, C2, C3: zgodnie z tabelą 1 *

C4, C7: 4,7nF

C5: 10pF

C6: 100pF

Półprzewodniki

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów

na płytce drukowanej.

Półprzewodniki

T1, T2: BFR91 (90)

Cewki

pek lutowniczych za pośrednictwem wy−

konanego wykrojnika zamontowanego

w uchwyt wiertarki. Pozostała warstwa

miedzi na płytce stanowi masę − ekran.

Ten sposób montażu jest prosty, a jed−

nocześnie sprawdza się w zakresie

w.cz. Po zmontowaniu przedwzmac−

niacz jest gotowy do wykorzystania. Na

krańcach pasma mogą wystąpić proble−

Cewki

L1, L2: zgodnie z tabelą 1 *

Dł: 1...10µH

Andrzej Janeczek

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

* Uwaga: elementy C1...C3, L1,

L2 nie wchodzą w skład kitu AVT−

2211.

dostępny w sieci handlowej AVT

jako "kit szkolny" AVT−2211.

Cd. zze str. 52

Po wlutowaniu zworek i podjęciu de−

cyzji w sprawie stosowania podstawek

resztę montażu przeprowadzamy w tra−

dycyjny, wielokrotnie omawiany sposób.

Zmontowany układ nie wymaga uru−

chamiania, ale jedynie sprawdzenia po−

prawności działania. Podłączamy do

układu zasilanie (12VDC) a do wejść

przystawki potencjometry montażowe,

np. o wartości dwukrotnie większej niż

rezystory R4, R8, R12 i R16. Suwaki po−

tencjometrów ustawiamy w środkowym

położeniu. Sprawdzamy teraz stany lo−

giczne na wyjściach bramek. Jeżeli na

wszystkich wyjściach występuje stan

wysoki, to przystępujemy do ostatniego

etapu sprawdzania układu. Potencjomet−

rami montażowymi zmieniamy napięcie

na wejściach przystawki, tak aby wyszło

one poza “okienko”. Jeżeli na wyjściach

bramek będzie pojawiał się stan niski

i tranzystory będą przestawały przewo−

dzić, to możemy nasz układ uznać za

sprawny i dołączyć do posiadanej cent−

rali.

Jeszcze parę słów o dołączaniu czuj−

ników do przystawki. Podobnie jak we−

jścia central, czujniki alarmowe mogą

mieć wyjścia NC lub NO. Sposoby dołą−

czania różnych czujników pokazano na

rysunku 3

Zbigniew Raabe

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

jako "kit szkolny" AVT−2220.

Rys. 3. Sposoby wykorzystania.

jako "kit szkolny" AVT−2220.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

Kondensatory

Półprzewodniki

Cewki

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

rysunku 3

rysunku 3.

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

jako "kit szkolny" AVT−2220.

Bardzo głośny dzwonek do telefonu

2136

Do czego to służy?

Czytelnicy Elektroniki dla Wszystkich

domagają się opisów urządzeń teleko−

munikacyjnych. W tym artykule przed−

stawiono prosty układ dodatkowego

dzwonka do telefonu.

Taki dodatkowy, głośny sygnalizator

dzwonka może być cenną pomocą dla

osób niedosłyszących. Spełni też swoją

rolę w dużych mieszkaniach i innych

wielkich pomieszczeniach, także przy

dużym poziomie hałasu.

Układ zasilany jest sygnałem dzwo−

nienia z linii telefonicznej.

Zastosowane rozwiązanie, wykorzys−

tujące skuteczny przetwornik piezo z tu−

bą−membraną, daje bardzo głośny

dźwięk przy minimalnej liczbie użytych

elementów.

Jak to działa?

Schemat ideowy wersji pierwszej po−

kazano na rys. 1

rys. 1, a schemat montażowy

Częstotliwość głównego generatora

należy tak ustawić, by sygnał z przetwor−

nika był jak najgłośniejszy. Powinna to

być częstotliwość zbliżona do częstotli−

wości rezonansowej przetwornika, wy−

noszącej około 3...3,8kHz. Regulację tę

wystarczy przeprowadzić metodą na

słuch.

Dodatkowe generatory z inwerterami

U1F i U1B wytwarzają przebiegi o znacz−

nie mniejszych częstotliwościach. Służą

one do bramkowania, a właściwie 100%

modulacji amplitudy głównego generato−

ra. Dobierając pojemności kondensato−

rów C3 i C4 w zakresie 10nF...1µF moż−

na dowolnie zmieniać brzmienie sygnału

dźwiękowego. Uwaga: pojemność C3

powinna być większa od pojemności C4.

Przeprowadzone próby pokazały, że

celowa może być modyfikacja układu.

Wersję zmodyfikowaną pokazano na ry−

rys. 2. W wersji tej sygnał dźwięko−

wy może być podwójnie modulowany.

Głównym generatorem jest inwerter

Schmitta U1B. Częstotliwość generacji

można zmieniać za pomocą potencjo−

metru PR1. Przetwornik piezoelektrycz−

ny Y1 jest sterowany w układzie most−

kowym przez inwertery U1C i U1D. Dzię−

ki temu sygnał na przetworniku jest

dwukotnie większy, niż przy włączeniu

przetwornika między masę (punkt E),

a punkt C.

ry−

Rys. 2. Schemat montażowy wersji

pierwszej.

rysunek 4 pokazuje stosowną

płytkę dukowaną.

rysunek 4

Rys. 1. Schemat ideowy wersji pierwszej.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

rys. 1

rys. 2

na rys. 2

rys. 2

sunku 3

sunku 3, rysunek 4

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: