Prakticka Elektronika 2001-11

ROÈNÍK VI/2001. ÈÍSLO 11

V TOMTO SEŠITÌ

NÁŠ ROZHOVOR

se zástupcem nìmecké firmy

Hameg, která vyrábí

oscilosko-py a další mìøicí pøístroje,

pa-nem ing. Pøemyslem Hejdukem.

Praktická elektronika A Radio

Vydavatel: AMARO spol. s r. o.

Redakce: Šéfredaktor: ing. Josef Kellner,

redaktoøi: ing. Jaroslav Belza, Petr Havliš, OK1PFM, ing. Jan Klabal, ing. Miloš Munzar, CSc., sekretariát: Eva Kelárková.

Redakce: Radlická 2, 150 00 Praha 5,

tel.: (02) 57 31 73 11, tel./fax: (02) 57 31 73 10, sekretariát: (02) 57 32 11 09, l. 268.

Roènì vychází 12 èísel. Cena výtisku 36 Kè. Rozšiøuje PNS a. s., Transpress spol. s r. o.,

Mediaprint & Kapa a soukromí distributoøi.

Pøedplatné v ÈR zajišuje Amaro spol. s r. o.

- Michaela Jiráèková, Hana Merglová (Radlic-ká 2, 150 00 Praha 5, tel./fax: (02) 57 31 73 13, 57 31 73 12). Distribuci pro pøedplatitele také provádí v zastoupení vydavatele spoleènost Pøedplatné tisku s. r. o., Abocentrum, Moravské námìstí 12D, P. O. BOX 351, 659 51 Brno; tel: (05) 4123 3232; fax: (05) 4161 6160; abocen-trum@pns.cz; reklamace - tel.: 0800-171 181.

Objednávky a predplatné v Slovenskej republike

vybavuje MAGNET-PRESS Slovakia s. r. o., Tes-lova 12, P. O. BOX 169, 830 00 Bratislava 3, tel./ /fax (02) 444 545 59 - predplatné, (02) 444 546 28 - administratíva; email: magnet@press.sk. Podávání novinových zásilek povoleno Èeskou poštou - øeditelstvím OZ Praha (è.j. nov 6005/96 ze dne 9. 1. 1996).

Inzerci v ÈR pøijímá redakce, Radlická 2,

150 00 Praha 5, tel.: (02) 57 31 73 11, tel./ /fax: (02) 57 31 73 10.

Inzerci v SR vyøizuje MAGNET-PRESS

Slovakia s. r. o., Teslova 12, 821 02 Bratisla-va, tel./fax (02) 444 506 93.

Za pùvodnost a správnost pøíspìvkù odpovídá autor (platí i pro inzerci).

Internet: http://www.aradio.cz Email: pe@aradio.cz

Nevyžádané rukopisy nevracíme. ISSN 1211-328X, MKÈR 7409 © AMARO spol. s r. o.

Osciloskopy firmy Hameg jsme znávali v 70. a 80. letech z katalogù firem ze SRN jako nesehnatelný sen. Od roku 2000 jste získali (spo-leènost Micronix) její výhradní za-stoupení. Mùžete našim ètenáøùm øíci nìco více o tomto výrobci?

Firma byla založena v roce 1957 ve Frankfurtu nad Mohanem. Prvním výrob-kem této firmy byl na tehdejší dobu velmi rychlý - jednokanálový analogový oscilo-skop 5 MHz. Malá dílna se zaèala postupnì rozrùstat ve velký závod, který vyrábìl i dal-ší druhy pøístrojù. Postupnì se prodej roz-šiíøil i do dalších zemí.

Dnes jsou již výroba a vývoj decentrali-zovány, se zaøízeními v Nìmecku, Francii a USA. Výrobky Hameg se nyní prodávají již v celém svìtì.

Hameg se øídí myšlenkou vytváøet pøí-stroje s vysokým výkonem a flexibilitou, po-užitelné v co nejširší oblasti, a to vše za co nejpøíznivìjší cenu. Pøitom je kladen mimo-øádný dùraz na dodržování nároèných vý-robních standardù, jehož dùsledkem je také trvalá spolehlivost.

Jaký je základní sortiment výrob-kù Hameg?

Tìžištìm výroby jsou velmi žádané os-ciloskopy pokrývající šíøi pásma do 200 MHz. Osciloskopy jsou nabízeny jak základní analogové (HM 303), tak i analogovì digitální (HM 407, 507 a 1507). Všechny jsou ve stol-ním provedení vybavené analogovou obrazov-kou. K analogovým osciloskopùm ještì patøí tzv. „readout“ provedení, tj. analogové zobra-zení signálù s digitálním popisem a nastave-ním kurzorù (HM 404, 504, HM 1004 a 2005).

Druhou skupinou jsou spektrální analy-zátory do 1 GHz s mìøicím rozsahem více než 113 dB. Vybavení „tracking“ generáto-rem umožòuje ètyøpólové mìøení.

Samostatnou skupinou jsou také tzv. modulární systémy s možností øízení pøes RS 232 nebo rozhraní IEEE 488.

U digitalizovaných verzí je samozøej-mostí vybavení softwarem.

Firma Micronix však již jednou nabízela produkty Hameg. Proè jste se ke spolupráci zase vrátili?

Mìli jsme vždy zájem nabízet výrobky Hameg. Bohužel v minulých letech nebyly podmínky ze strany výrobce ideální a navíc bylo vyžadováno, abychom pøerušili prodej nìkterých dalších výrobcù.

Po zmìnách ve firmì Hameg bylo ob-noveno obchodní jednání, které nakonec vyústilo v nynìjší spolupráci.

V souèasné dobì se produkty Hameg staly v naší firmì jedny z nejžádanìjších. Výhled vycházející z poptávek, èi již kon-krétních objednávek pøedpokládá na násle-dující období další nárùst. Jsme si vìdomi, že silnou poptávku podporují i pomìrnì pøí-znivé ceny, které jsme zvolili zatím jako za-vádìcí.

Jaké jsou souèasné zkušenosti s prodejem tìchto produktù?

Jak již jsem zdùraznil, zkušenost s pro-dejem získala naše firma již v minulých le-tech, avšak v souèasné dobì se jen

potvr-zuje, že technická úroveò a kvalita zùstává již po dlouhou dobu více než standardní. Navíc výrobky jsou neustále inovovány, takže mùžeme našim zákazníkùm nabízet vždy nejmodernìjší pøístroje, odpovídající nárokùm trhu Evropské unie.

Co se týká kvality, mùžeme hovoøit o kon-krétní zkušenosti z našeho servisního støe-diska, kde byl reklamován pouze jeden vý-robek. Šlo o vypadlý konektor, tj. závadu, která byla zpùsobena spíše pøepravní ne-disciplínou než technologickou chybou.

Mùžete se zmínit o nejžádanìjších výrobcích?

Velmi brzy po uvedení na èeský trh se stal osciloskop HM 407 velmi oblíbeným. V souèasné dobì je již tento osciloskop nejprodávanìjším digitálnì analogovým os-ciloskopem naší firmy. Pro zákazníky jsou velkým lákadlem vynikající technické para-metry ve tøídì osciloskopù do 40 MHz za velmi zajímavou cenu. Já osobnì jsem pøe-svìdèen, že není na trhu v této tøídì oscilo-skop s lepším pomìrem mezi technickými parametry a cenou.

Dalšími výrobky, o které je velký zájem, je øada spektrálních analyzátorù HM 5005 až HM 5014. V poslední dobì také díky le-gislativním novelám (EMC kompatibilita), kdy vyvstává povinnost výrobcù zabývat se problémem urèení velikosti a zdroje vyzaøo-vání elektromagnetického pole. Hameg má ve své standardní nabídce i sondy HZ 530 k mìøení blízkého elektromagnetického pole. Pomocí nich lze právì ve spojení se spekt-rálními analyzátory provést základní analý-zu tìchto polí, pøípadnì zhodnotit kvalitu odstínìní. Spektrální analyzátory HM jsou vybaveny výstupem s pøizpùsobeným na-pájením pro sondy HZ 530.

Mohl byste nám podrobnìji pøed-stavit sondy HZ 530?

HZ 530 je souprava pro vyšetøování vf elektromagnetického pole, která je velmi vhodná zejména pro pøedbìžné testování EMI (elektromagnetické vyzaøování). Sou-prava obsahuje 3 pøíruèní sondy s vestavì-nými pøedzesilovaèi pokrývající frekvenèní pásmo od 100 kHz do více než 1000 MHz. Všechny jsou vhodné ke vstupùm 50 Ω spektrálních analyzátorù nebo vf pøijímaèù. Napájet ji mùžeme buï primárními èlánky, akumulátory nebo napájecím kabelem pøí-mo pøipojeným ke spektrálním analyzáto-rùm série HM5005/5006/5010/5011/5012/ /5014.

První sonda - sonda vektoru H (mag-netického) blízkého elektromagnetického pole - mìøí zvl᚝ magnetickou složku pole. Signál se pøivádí 1,5 m dlouhým kabelem BNC. Po pøipojení ke spektrálnímu analy-zátoru nebo k mìøicímu pøijímaèi se mohou sondy použít k lokalizaci a bližšímu urèení zdrojù vyzaøování EMI, jakož i ke zhodno-cení problémù s vyzaøováním mikrovlnných obvodù EMC na deskách u prototypù. To umožòuje zhodnotit vyzaøovaná pole a po-rovnávat s odstínìním. Lehce jsou také proveditelné imunitní testy kabelù a kompo-nentù.

Sonda s velkou impedancí umožòuje urèit interference vf vlnìní na individuálních kontaktech nebo cestách plošných spojù. Je urèena pro pøímý kontakt. Tato sonda má velmi velkou impedanci, blízkou izolaè-nímu odporu podkladového materiálu desky s plošnými spoji, která zatìžuje testovaný bod pouze 2 pF (80 Ω pøi 1 GHz). Tím mùže uživatel mìøit pøímo v obvodu bez mìøitel-ného vlivu sondy na obvod. Mùžeme napø. mìøit kvantitativní efektivnost filtrù nebo ji-ných blokovacích prvkù. Jako zdroje inter-ferencí mohou být dokonce urèeny jednotlivé vývody integrovaných obvodù. Také se mohou urèit individuální problémy cest plošných spojù. Sondu lze pøipojit do vstupu 50 Ω

spektrálního analyzátoru.

ñ

Nᚠrozhovor ... 1

Nové knihy ... 2, 4 AR mládeži: Základy elektrotechniky ... 3

Jednoduchá zapojení pro volný èas ... 4

Informace, Informace ... 5

Kapesný èítaè do 1300 MHz ... 6

Jednoduchý èasovaè ... 10

Solární lampièka ... 12

RISC nabíjeèka pro modeláøe ... 13

Regulátor kúrenia ... 16 Hlídaè autosvìtel ... 18 Dálkové ovládání s dynamickým kódem ... 19 Bezpeènostní a monitorovací systém 2000 (dokonèení) ... 22 Inzerce ... I-XXXII, 47, 48 Objednávka ... XVI Antény pro mobilní komunikaci I ... 26

Jednoduchý nízkofrekvenèní generátor ... 28

Ètenáøi nám píší ... 29

Snímací zesilovaè hifi pro kazetový magnetofon ... 30

PC hobby ... 33

Rádio „Historie“ ... 42

Pøipravil ing. Josef Kellner.

129e

.1,+<

Jednopólová sonda vektoru E (elektric-kého) elektromagnetického pole má nejvyš-ší citlivost. Proto mùže být použita jako an-téna pro pøíjem rádia a TV. Také se s ní mùže mìøit jednotlivé vyzaøování v obvodu nebo pøíslušenství. Užívá se napøíklad pro mìøení efektivnosti stínicích štítù. Také se s ní mùže ovìøit efektivnost filtrù pøi mìøení vyzaøování, které se vyskytuje podél kabelù vycházejících ze zaøízení. Navíc se mùže tato sonda použít pro relativní mìøení u cer-tifikaèních testù.

O pøíslušenství se na rozdíl od sa-motných pøístrojù píše ménì tech-nických informací. Nabízíte ke spektrálním analyzátorùm ještì další zajímavá pøíslušenství?

Ano, nabídka je skuteènì široká. Zmiò-me se napø. o rozhraní pro PC - HO 500-2 pro doplòkovou instalaci ve spektrálních analyzátorech, které konvertuje analogové spektrální signály do digitální formy, zpra-covává je a pøenáší pomocí sériového roz-hraní RS-232 do PC. Pro vylouèení zemnicí smyèky se mùže navíc použít optické roz-hraní HZ 70. Software umožòuje zpracová-vat a zobrazozpracová-vat prùbìhy s vertikálním roz-lišením 8 bitù a horizontálním 4000 vzorkù. Umožòuje matematické výpoèty (prùmìro-vání, limitní hodnoty). Uživatel mùže vytisk-nout „Hardcopy“, vèetnì parametrù a vyvo-lat pro srovnání pøedešlé prùbìhy.

Pøenosový omezovaè HZ 560 chrání vstup analyzátorû pøed pøetížením z kabelové sítì pøi mìøení vyzaøování. Frekvenèní rozsah má 150 kHz až 30 MHz s útlumem 10 dB. Vstupní a výstupní impedance je 50 Ω, za-tížení více než 2 W (+33 dBm), vestavìný filtr redukuje brum 50/60 Hz. Pomìr stojatého vlnìní VSWR je lepší než 1,5 : 1.

Sada atenuátorù HZ 24 je vhodná k ome-zení velké úrovnì signálu na pevnou hod-notu. Obsahuje ètyøi atenuátory s útlumem 3, 6, 10, 20 dB a zakonèovací rozhraní 50 Ω - HZ 22. Frekvenèní rozsah do 1 GHz, impe-dance 50 Ω, zatížení více než 1 W. Pomìr stojatého vlnëní VSWR lepší než 1,5 : 1.

Optické rozhraní HZ 70 umožòuje pro-pojit pøístroje Hameg (vybavené sériovým rozhraním RS-232) s PC bez nežádoucí zemnicí smyèky. Dodávaná délka kabelu je 4 m, max. použitelná 30 m. Konektor D9 PIN obsahuje vysílaè a pøijímaè signálu.

Na závìr se zmiòme o zakonèovacím rozhraní HZ 520 pro zakonèení signálových kabelových propojení impedancí 50 Ω (do 1 GHz) pøi zatížení více než 1 W a prutové anténì pro vf pøíjem s konektorem BNC.

A co pøístroje, které by se nìèím výraznìji odlišovaly od ostatních?

Samozøejmì, že jsou, i když se jedná spíše o konstrukèní záležitost. Firma Hameg dodává tzv. modulové systémy Hameg. Vý-hodou této koncepce je kromì úspory místa a pøehledného uspoøádání i velká variabilita po stránce kombinace pøístrojù a možnost postupného dovybavování. Doporuèuje-me tyto pøístroje jak pro servisní pracovištì, tak i do laboratoøí škol apod.

Modulární systém Hameg se dodává ve 2 velikostních øadách. Øada 8000 je menší a proto je k pøístrojùm v ní vyrábìn samo-statný prázdný modul HM 8001, který má rozmìry velkého modulu a je dìlen na dvì èásti - každá schránka pro jeden pøístroj. V pøípadì použití pouze jednoho pøístroje lze druhou schránku zaslepit pøedním kry-tem. HM 8001 obsahuje i napájení, které je urèené pøíslušnému pøístroji, kterým bude modul osazen.

Jedním ze základních pøístrojù je multi-metr HM 8011. Pøístroj je vybaven 4,5míst-ným displejem. Ss. napìtí se mìøí v 5 roz-sazích s pøesností 0,05 %. U ss. proudu je 6 rozsahù s rozlišením od 10 nA do 1 mA a s pøesností ±0,2 %. Stø. napìtí mìøí v roz-sahu od 200 mV do 750 V s rozlišením od

10 µV. Pøístroj mìøí správnou (True) efektivní hodnotu pøi frekvenci do 10 kHz - s chybou 0,5 % (20 kHz s 1 %). Pro mìøení stø. prou-du platí stejné rozsahy jako pro ss.

Dalšími pøístroji jsou „sinusgenerátory“ HM 8032 (20 až 20 MHz) a HM 8037 (5 Hz až 50 kHz). Oba s variabilním nastavením 10 : 1. Oba mají výstup 1,5 V na 600 Ω. Typ HM 8032 má navíc ještì výstup 50 Ω.

Dalším pøístrojem je generátor funkcí HM 8030 (0,05 Hz až 5 MHz) generující si-nusový, obdélníkový a trojúhelníkový sig-nál. Pøístroj je vybaven 4místným LCD.

V nabídce je také impulsní generátor HM 8035 (2 Hz až 20 MHz) se dvìma se-parátními výstupy (+/-).

L-C metr HM 8018 mìøí kromì kapacity

a indukènosti (pøi max. 16 kHz) ještì odpor a vodivost. Mìøicí rozsahy: 200 µH až 200 H, 200 pF až 200 µF), 20 Ω až 200 kΩ a 20 µS až 200 mS. L a C má volbu v 7 rozsazích,

R a G v 5 rozsazích.

Pro pøesné mìøení odporù je urèen mili-ohmmetr HM 8014. Mìøí od 200 mΩ do 20 kΩ v 6 rozsazích. Maximální testovací proud je 20 mA.

Univerzální èítaè HM 8021 je dalším pøí-strojem. Mìøí v pásmu do 150 MHz (vstup A) nebo do 1,6 GHz (vstup C). Zobrazení na 8místném LCD.

Posledním pøístrojem z øady HM 8000 je 3kanálový zdroj HM 8040. Zdroj má 3 výstu-py: 2x 0 až 20 V/0,5 A; pevný výstup 5 V/1 A. Firma Hameg dodává v této øadì ještì 2 pøístroje - mìøiè zkreslení HM 8027 a mì-øiè kolísání MM 8027.

Øada 8100 má dvojnásobný rozmìr pù-dorysu, a proto nepotøebuje pomocné skøíò-ky. Každý pøístroj z této øady má proto i ve-stavìný vlastní zdroj.

Mezi tyto pøístroje patøí napø. programo-vatelný mìøiè výkonu HM 8115 s mìøicím rozsahem do 8 kW. Pøístroj zobrazuje na 3 displejích napìtí, proud a na posledním displeji volitelnì èinný, jalový výkon nebo cosϕ.

Dalším pøístrojem je programovatelný zdroj HM 8142. Má dva galvanicky oddìle-né výstupy 0 až 30 V/0 až 1 A; a pevný vý-stup 5 V/2 A. Pøístroj také lze ovládat pøes RS-232.

Universální èítaè HM 8122 má 3 vstupy. Vstupy A, B mìøí od 10 Hz do 150 MHz, vstup C do 1,6 GHz. Pøístroj je vybaven 9míst-ným displejem a má mnoho dalších funkcí.

V této øadì jsou i 2 generátory funkcí. Typ HM 8130 je universální zdroj signálu se s rozmítaèem. Frekvence je od 10 mHz do 10 MHz s amplitudou 0 až 20 V.

Druhý generátor HM 8131 pracuje na principu pøímé digitální syntézy od 100 µHz do 15 MHz. Amplituda 0 až 20 V. Multifunkèní displej obsahuje 32 x 20 symbolù. Pøístroj generuje 6 standardních + volitelnou funkci. Možnost interní i externí modulace.

Ktéré pøístroje si zaslouží zaøazení do naprosté technické špièky?

Mezi nì patøí napø. vf syntetizér HM 8134, který obsahuje programovatelný zdroj signá-lu v pásmu 1 Hz až 1024 MHz s velkou frekvenèní stabilitou. Možnost modulace - AM/FM/PM/GATE/FSK/PSK.

Dalším je øízený syntezátorový generá-tor funkcí s generováním 6 standardních tvarù a možností libovolných tvarù signálù metodou pøímé digitální syntézy - DDS.

Co byste øekl našim ètenáøùm na závìr?

Dovoluji si nabídnout, aby se pomocí katalogu, který mohou získat u firmy Micro-nix, pøesvìdèili o kvalitì a seznámili se po-drobnì se sortimentem firmy Hameg. V pøí-padì zájmu mohou navštívit vzorkovou prodejnu, ve které jim budou tyto pøístroje pøedvedeny a zodpovìzeny jejich dotazy.

Dìkuji vám za rozhovor.

ñ

Kubica, L.: Pøehled

diskrét-ních polovodièových souèástek

TESLA. Vydalo nakladatelství

BEN - technická literatura, 184

stran A4, obj. èíslo 180044, 299 Kè.

Na konci záøí letošního roku vyšel kata-log nìkdejších „tesláckých“ souèástek a nejpoužívanìjších zahranièních typù, vèet-nì zapojení pouzder všech zmívèet-nìných sou-èástek.

Rozdìlení knihy: Obsah, podrobný ob-sah, rejstøík všech typù vyskytujících se v knize (TESLA a RVHP, náhrady, nejbìž-nìjší zahranièní typy), samostatný rejstøík typù dovážených z RVHP, systém znaèení souèástek TESLA a zahranièních typù, pár slov ke knize, literatura (katalogy), interne-tové adresy (souèástkové obchodní domy, výrobci, vyhledávací a informaèní servery), vlastní pøehled, vysvìtlivky.

Oddíly souèástek: Køemíkové bipolární tranzistory, Unipolární tranzistory, niové tranzistory, Køemíkové diody, Germa-niové diody, Tyristory, Triaky, Diaky, LED, Fotocitlivé souèástky, Displeje, Optoèleny.

Informace v každém oddílu: Elektrické parametry souèástek, náèrtky pouzder se zapojením vývodù, náhradní typy, technic-ké výkresy pouzder, nejbìžnìjší zahranièní souèástky.

Knihy si mùžete zakoupit nebo objednat na dobír-ku v prodejnì technické literatury BEN, Vìšínova 5, 100 00 Praha 10, tel. (02) 7482 0411, 7481 6162, fax 7482 2775. Další prodejní místa: Jindøišská 29, Praha 1, sady Pìtatøicátníkù 33, Plzeò; Cejl 51, Brno; Èesko-bratrská 17, Ostrava, e-mail: knihy@ben.cz, adresa na Internetu: http://www.ben.cz. Zásielková služba na Slovensku: Anima, anima@dodo.sk, Tyršovo nábr. 1 (hotel Hutník), 040 01 Košice, tel./fax (055) 6003225.

AR ZAÈÍNAJÍCÍM A MÍRNÌ POKROÈILÝM

Jak jsme si vysvìtlili v minulém díle, pøipojíme-li napìtí na polovodièový pøe-chod tak, že kladný pól je pøiveden na oblast typu p, záporný pól na oblast typu n, bude pøechodem protékat elektrický proud. Pøechod je zapojen v pøímém, propustném smìru.

Díry, které se dostanou pøes pøechod do oblasti typu n, tam nemohou samo-statnì existovat a rekombinují s elektro-ny. Totéž platí o elektronech, které pro-niknou do oblasti typu p.

Na obr. 5c (v minulém èísle) je zná-zornìn pøípad, kdy je pøipojen kladný pól baterie na oblast typu n a záporný pól na oblast typu p. V tomto pøípadì budou elektrostatické síly pùsobit tak, že jak elektrony z oblasti typu n, tak díry z oblasti typu p, se budou od pøechodu vzdalovat. Díry budou pøitahovány zá-porným potenciálem, elektrony kladným potenciálem a pøesunují se ve smìrech naznaèených na obr. 5c šipkami, tj. smìrem od pøechodu. Proud dem prakticky nepoteèe, odpor pøecho-du je velký, vodivost malá. Pøechod je polarizován v tzv. závìrném smìru.

Mezi polovodièi typu p a n vznikne tzv. vyprázdnìná oblast, ve které bude jen velmi málo volných elektronù a dìr. Vy-prázdnìná oblast je v polovodièi i pøi nu-lovém napìtí, protože elektrony a díry v tìsné blízkosti pøechodu rekombinují. V závìrném smìru poteèe pouze malý zbytkový proud, který vytváøejí mi-noritní nositelé proudu. Pro mimi-noritní nositele je polarita napìtí pøíznivá, tak-že se mohou dostat pøes pøechod.

Pøechod p-n má usmìròovací úèinek, nebo jedním smìrem proud propouští, druhým nikoliv. Závìrný proud je nepa-trný. Typická charakteristika pøechodu p-n (diody), je na obr. 6.

Na obrázku je patrné, že v propust-né èásti voltampérové charakteristiky zaèíná proud exponenciálnì vzrùstat již pøi malém napìtí. Pøi velkých proudech již rùst proudu není exponenciální, ale odpovídá vnitønímu odporu diody. V závìrném smìru prochází diodou jen velmi malý zbytkový proud až do urèi-tého (tzv. prùrazného) napìtí, pøi

ktePolovodièe a tranzistory

-fyzikální princip

(Pokraèování)

rém se zaène proud lavinovitì zvìtšo-vat. Zvìtší-li se proud pøíliš, dioda se nenávratnì znièí.

V porovnání s vakuovými diodami mají polovodièové diody pøedevším ne-patrné rozmìry, vìtší vodivost v propust-ném smìru, menší kapacitu elektrod a prakticky neomezenou dobu života. Ne-výhodou je napø. teplotní závislost.

Další druhy

polovodièových diod

Pro úplnost je tøeba zde struènì zmí-nit další druhy diod, které získáme úpra-vou polovodièového pøechodu. Tyto dio-dy se používají k jiným úèelùm, než je usmìròování støídavých signálù.

Bìžné usmìròovací diody se použí-vají vždy pøi menším napìtí, než je prù-razné. Zvláštní úpravou pøechodu lze však dosáhnout, že prùrazné napìtí v závìrném smìru je jen nìkolik voltù a není pøíliš závislé na teplotì. Taková dioda se nazývá Zenerova a používá se právì v oblasti prùrazu ke stabiliza-ci napìtí. Voltampérová charakteristika Zenerovy diody je na obr. 7.

Obr. 7. Voltampérová charakteristika Zenerovy diody

Mìní-li se napìtí na diodì v závìr-ném smìru, mìní se také šíøka vyprázd-nìné oblasti pøechodu. To se navenek projeví zmìnou kapacity pøechodu v závislosti na pøipojeném napìtí. Dio-da se používá zapojena v závìrném smìru k ladìní vf obvodù (pak se jí ob-vykle øíká varikap) nebo se využívá ne-lineární zmìna kapacity pøi velkém roz-kmitu napìtí k násobení kmitoètu, zpravidla na velmi vysokých kmitoètech. V takovém pøípadì se nazývá varaktor, i když v principu je to stejná souèástka jako varikap.

Vloží-li se mezi vrstvy polovodièe p a n ještì pomìrnì tlustá vrstva èistého polovodièe s malou vodivostí (I), chová se dioda pro nízké kmitoèty jako každá jiná dioda. Prochází-li diodou stejno-smìrný proud, odpor vrstvy I se výraznì zmenší. Pøi vysokých kmitoètech se dio-da chová jako èinný odpor. Tento „od-por“ diody lze velmi dobøe ovládat pro-cházejícím stejnosmìrným proudem. Tato dioda, oznaèovaná jako PIN dioda, se používá ke konstrukci vysokofrek-venèních „zeslabovaèù“ a pøepínaèù.

U svitivých diod - LED (Light Emisi-on Diode) se využívá toho, že v

nìkte-rých pøípadech se pøi rekombinaci no-sièù náboje nezmìní všechna energie v teplo, ale èást se jí zmìní ve fotony -svìtlo. Vyzaøované svìtlo je vždy v blíz-kosti jedné vlnové délky, má urèitou barvu. Svìtlo bílé LED vzniká až ve flu-orescenèní vrstvì nanesené na èipu diody, vlastní èip emituje svìtlo modré. Laserové diody vyzaøují koherentní svìtlo jedné vlnové délky. V elektrické analogii pøedstavuje svìtlo bìžných LED „rùžový šum“, svìtlo laseru spoji-tou „nosnou vlnu“.

Pøemìna elektrické energie na svìt-lo funguje i obrácenì. Dopadá-li svìtsvìt-lo na polovodièový pøechod, vytvoøí se po dopadu fotonu pár elektron-díra. V praxi se to projeví zvìtšením závìrného prou-du v závislosti na osvìtlení, pøípadnì napìtím na vývodech diody. Fotodioda i fotovoltaický elektrický èlánek využí-vají tentýž princip.

Tunelová (Esakiho) dioda má velmi zvláštní voltampérovou charakteristiku, viz obr. 8. Proud diodou zaène prochá-zet již pøi velmi malém napìtí, pak se však zaène zmenšovat až posléze za-ène opìt rùst. V oblasti zmenšujícího se proudu má záporný vnitøní odpor. Zapojena do obvodu je schopna zesí-lit signál nebo vybudit oscilace v rezo-nanèním obvodu. Dnes se však již ne-používá, podobnì jako Gunnova dioda, která se døíve používala v mikrovlnných oscilátorech.

Obr. 8. Typická charakteristika tunelové diody v propustném smìru

Na každé diodì vzniká v propustném smìru urèitý úbytek napìtí, pro bìžné køemíkové diody je tento úbytek podle velikosti procházejícího proudu asi 0,5 až 1 V. Pokud diodami usmìròujeme pomìrnì velké napìtí, není to pøíliš na závadu, ztráty na diodì jsou malé. Schottkyho diody nepoužívají pøechod mezi rùznými typy polovodièù, ale pøe-chod mezi polovodièem a kovem. Tyto diody mají prahové napìtí pøibližnì po-lovièní oproti bìžným diodám. Hodí se proto k usmìròování malých napìtí pøi velkých proudech, napø. ve zdrojích poèítaèù. Schottkyho diody jsou záro-veò velmi rychlé, detekèní Schottkyho diody lze použít do velmi vysokých kmitoètù. Schottkyho diody mají pomìr-nì velké zbytkové proudy v závìrném smìru (asi jako germaniové diody) a malé prùrazné napìtí v závìrném smì-ru, nejvýše okolo 60 V.

Obr. 6. Typická voltampérová charak-teristika polovodièové diody. Pro vìtší názornost nemají osy pro propustný a

Jednoduchá zapojení

pro volný èas

Obr. 2. Obrazec spojù a rozmístìní souèástek na desce automatického výstražného blikaèe

(mìø.: 1 : 1)

Automatický výstražný

blikaè

Výstražný blikaè s vestavìným soumrakovým spínaèem najde uplat-nìní všude tam, kde je nutno za tmy viditelným zpùsobem oznaèit nebez-peèné místo (výkop, terénní nerov-nost apod.). Blikaè lze použít i jako koncové svìtlo na jízdní kolo za jíz-dy nebo najde uplatnìní pøi vytyèo-vání noèních tras dìtských her pøi prázdninových akcích.

Velmi malá spotøeba a vestavìný soumrakový spínaè umožòují bezob-služný provoz blikaèe po dobu nìkoli-ka mìsícù.

Popis zapojení

Schéma automatického výstraž-ného blikaèe je na obr. 1.

Blikaè využívá vlastnosti tranzisto-ru T1, provozovaného v lavinové èásti charakteristiky. Pøi urèitém napìtí (10 až 15 V) nastává u tohoto tranzistoru lavinový prùraz a energie nahroma-dìná v kondenzátorech C1 a C2 se vy-bije do LED D3 a D4 s velkým jasem. Výsledkem je krátký, avšak velmi in-tenzivní záblesk. Po vybití kondenzá-torù pøejde tranzistor T1 do nevodi-vého stavu, kondenzátory se nabijí a celý proces se opakuje. Kmitoèet bli-kání závisí na rychlosti nabíjení kon-denzátorù C1 a C2 pøes rezistor R1.

Protože pro napájení tranzistoru T1 je potøebné vìtší napìtí, než po-skytuje použitá baterie 9 V, je pøed T1 zaøazen zdvojovaè napìtí s IO1 typu 555 CMOS. Zdvojovaè je øízen foto-tranzistorem T2 a uvádí se do èinnos-ti pøi poklesu osvìtlení pod mez na-stavenou odporem rezistoru R2.

Výstražný blikaè je napájen z des-tièkové baterie 9 V a jeho zapojení je optimalizováno s ohledem na minimál-ní odbìr napájecího proudu. Ve dne je odbìr asi 75 µA, v noci asi 800 µA. Pøi použití alkalické baterie je tak zaruèe-na funkce po dobu min. 60 dní.

Stavba a uvedení do provozu

Souèástky blikaèe jsou pøipájené na desce s jednostrannými plošnými spoji (obr. 2). Doporuèuji osadit IO1 do objímky, protože obvod CMOS je citlivý na elektrostatický náboj a je nutné s ním zacházet opatrnì.

K uvedení do provozu je potøebná destièkové baterie 9 V nebo zdroj stej-nosmìrného napìtí, který je schopen dodat do zátìže proud 1 mA. Dále je potøebný Avomet nebo digitální multi-metr.

Po zapojení desky zkontrolujeme ohmmetrem správnost zapájení všech souèástek.

Je-li vše v poøádku, pøipojíme na-pájecí napìtí 9 V a mìøíme odbìr pøi osvìtleném T2. V tomto stavu má být Obr. 1. Automatický

výstražný blikaè

Malina, V.: Poznáváme

elektro-niku VI. - od A do Z. Nakladatelství KOPP, Èeské Budìjovice, 2001.

V èeskobudìjovickém nakladatel-ství KOPP vyšla další kniha z populár-ní edice Poznáváme elektroniku.

Technická literatura se neobejde bez celé øady odborných výrazù, o kte-rých autor pøedpokládá, že jim ètenáø dobøe rozumí. Ne vždy to odpovídá skuteènosti. Napravit tento nedosta-tek si klade za cíl VI. díl této osvìdèe-né knižní øady.

V první èásti nalezne ètenáø dlouhý seznam zavedených pojmù, abeced-nì seøazených. Provází je srozumitel-né vysvìtlení, vìtšinou doplnìsrozumitel-né jed-noduchými schématy a grafy.

Další èást knihy obsahuje velièiny spoleènì s pøíslušnými jednotkami - vše systematicky uspoøádané podle øádù a pøedpon. Vztahy mezi velièina-mi, jakož i složené elektrické obvody objasòuje autor prostøednictvím jed-noduchých pøíkladù.

Poslední kapitola se zabývá širo-kým sortimentem souèástek, opìt v abecedním uspoøádání. Popisuje jejich vlastnosti, použití a nechybí ani základní zapojení s vysvìtlením a po-pisem èinnosti.

Knihu uvítají všichni zájemci, kteøí si chtìjí usnadnit pøevádìní jednotek, potøebují objasnit význam nìkterých pojmù anebo se chtìjí ujistit, že jejich vlastní pøedstava je správná.

Kniha je formátu A5, má 288 stran a její cena vèetnì DPH je 149,- Kè.

Knihu si mùžete objednat (vèetnì všech starších dílù øady Poznáváme elektroniku) na dobírku na adrese:

Nakladatelství KOPP, Šumavská 3, 370 01 Èeské Budìjovice, tel./fax: 038 -646 04 74, e-mail: knihy@kopp.cz. Kom-pletní nabídku naleznete na internetu na adrese http://www.kopp.cz.

INFORMACE, INFORMACE ...

Na tomto místì vás pravidelnì informujeme o nabídce knihovny Starman Bohemia, Konviktská 24, 110 00 Praha 1, tel.: (02) 24 23 96 84, fax: (02) 24 23 19 33 (Internet: http:// www.starman.net, E-mail: prague@starman.bohemia.net), v níž si lze pøedplatit jakékoliv èasopisy z USA a

za-koupit cokoli z velmi bohaté nabídky knih, vycházejících v USA, v Anglii, Holandsku a ve Springer Verlag (BRD) (èasopisy i knihy nejen elektrotechnické, elektronic-ké èi poèítaèové - nìkolik set titulù) - pro stálé zákaz-níky sleva až 14 %.

Kniha Wireless Multimedia Communications (Net-working Video, Voice, and Data), jejímž autorem je Ellen Kayata Wesel, vyšla v nakladatelství Addison-Wes-ley v USA ve druhém vydání v roce 1998.

Kniha je souhrnným prùvodcem a rádcem pøi návrhu multimediálních komunikaèních systémù. Zahrnuje oblast mobilních zaøízení pro rádiový pøenos obrazových, zvuko-vých a datozvuko-vých signálù na krátké vzdálenosti.

Kniha má 298 stran textu s mnoha èernobílými obráz-ky a grafy, má formát o nìco nižší než A4, kvalitní vazbu s tuhými deskami a v ÈR stojí 3053,- Kè.

Tématem èasopisu Konstrukèní elektronika A Radio (modré) 6/ /2001, který vychází zaèátkem pro-since 2001, jsou konstrukce mecha-nických hraèek (autodráha, vláèky, Merkur, Lego) ovládaných poèítaèem (PC). Ovládání hraèek má motivovat (nejen) dìti k výuce programování.

! Upozoròujeme !

odbìr asi 75 µA. Pak zastíníme T2.

Blikaè se musí za asi 2 s rozbìhnout a odbìr se musí zvìtšit na pøibližnì 800 µA. Pøi tomto odbìru je kmitoèet blikání asi 1,5 Hz. Tento kmitoèet mùžeme mìnit zmìnou odporu re-zistoru R1. Èím menší je odpor rezis-toru R1, tím rychlejší je blikání, vzrùs-tá však i odbìr proudu z baterie.

Po oživení je vhodné celé zaøízení umístit do malé krabièky.

Seznam souèástek

R1 5,6 kΩ R2, R4 1,5 MΩ R3 270 kΩ C1, C2 220 µF/25 V, rad. C3 1 µF/50 V, rad. C4 47 nF, fóliový, RM = 5 C5 6,8 nF, fóliový, RM = 5 IO1 C555 T1 KC508 T2 SP213 D1, D2 KA207 (1N4148) D3, D4 L-HLMA-DL00 B1 destièková baterie 9 V

objímka SOKL 8 pro IO1 klips 006-PT pro baterii 9 V deska s plošnými spoji è.: PE227

LukᚠNovák, 8. D

Preselektor

pro radiostanici CB

Radiostanice CB pøijímají signály v kmitoètovém pásmu 26 až 30 MHz a obvykle nemají dostateènì selektiv-ní vstupselektiv-ní obvody, takže se mohou zahltit silným rušivým signálem z

to-hoto pásma, i když rušivý signál leží mimo pøijímaný kanál. Popisovaný preselektor problémy se zahlcováním pøijímaèe pomùže zmírnit tím, že ze-slabí (odladí) nežádoucí signál.

Schéma preselektoru je na obr. 3. Pøístroj obsahuje pøeladitelný filtr se dvìma rezonanèními obvody, který vý-raznì zlepšuje vf selektivitu pøijímaèe, potenciometr pro ovládání síly pøijíma-ného signálu z antény a relé s ovlá-dacím obvodem, které pøi vysílání pøe-mosuje filtr (aby se neztrácel výkon).

Anténa se pøipojuje ke konektoru K1, radiostanice se pøipojuje ke ko-nektoru K2. Pøi vypnutém relé se vede pøijímaný signál z K1 pøes kontakt relé re1A na potenciometr R1, kterým lze signál vhodnì zeslabit a tím mnohdy odstranit zahlcení vstupu pøijímaèe rušivým signálem, aniž by se stal ne-èitelným žádaný pøijímaný signál.

Z potenciometru R1 je pøijímaný signál veden na vazební vinutí L1 prvního rezonanèního obvodu L2, C1. K tomuto obvodu je vazebním kon-denzátorem C2 navázán druhý rezo-nanèní obvod L3, C3. Oba rezorezo-nanèní obvody tvoøí pásmovou propust s dobrou selektivitou. Z druhého rezonanèního obvodu se signál odebírá vazebním vinutím L4 a vede se pøes kontakt relé re1B na konektor K2.

Kondenzátory C1 a C3 jsou otoè-né a jsou navzájem spøažeotoè-né (tvoøí duál), jejich kapacita by se mìla mìnit v rozmezí 3 až 12 pF. Cívky L2 a L3 jsou válcové, mají po 28 závitech mìdìného drátu o prùmìru 0,2 mm s lakovou izolací a jsou navinuté na kostøièkách o prùmìru 5,6 mm s vf feritovými jádry. Vazební cívky L1 a L4

Obr. 3. Preselektor pro radiostanici CB

LADÌNÍ 26 až 30 MHz

S1 vyp. - preselektor pøemostìn pøi vysílání S1 zap. - preselektor pøemostìn trvale

mají po 5 závitech lakovaného mìdì-ného drátu o prùmìru 0,2 mm a jsou navinuté pøímo na cívky L2 a L3.

Otoèný kondenzátor opatøíme stup-nicí a pøi provozu ho pøelaïujeme v závislosti na kmitoètu (kanálu) pøijí-maného signálu.

Filtr seøídíme pomocí signálù pøijí-maných protistanic na maximální vý-chylku S-metru nebo lépe rozmítaèem. Mùžeme experimentovat s velikostí kapacity kondenzátoru C2 a nastavit tak maximální selektivitu filtru.

Pøi pøíjmu jsou kontakty relé v kli-dové poloze a pøijímaný signál z anté-ny se vede z K1 pøes filtr na K2 a do pøijímaèe. Pøi vysílání sepne relé K, jeho kontakty pøemostí filtr a signál z vysílaèe se vede z K2 pøímo na K1 a do antény.

Relé se automaticky spíná pøi pøí-tomnosti silného vf signálu bìhem vysílání. Vf signál se z K2 odebírá va-zebním kondenzátorem C4 a usmìr-òuje se zdvojovaèem s diodami D1 a D2. Usmìrnìným signálem se spíná tranzistor T1, v jehož kolektoru je za-pojená cívka relé RE1 s ochrannou diodou D3. Použité relé je tzv. signá-lové, má dva pøepínací kontakty a cív-ku o jmenovitém napìtí 12 V. Tranzis-tor T1 je jakýkoliv univerzální NPN, mùže být použit bìžný typ BC546.

Spínaèem S1 se modifikuje funk-ce ovládacího obvodu relé. Pøi sepnu-tém S1 jsou tranzistor a relé trvale sepnuté a filtr je trvale pøemostìn, èímž je vyøazen z èinnosti. Tento stav používáme v bìžném provozu, filtr za-øazujeme vypnutím S1 pouze tehdy, je-li nutné potlaèit rušivé signály.

Preselektor napájíme stejnosmìr-ným napìtím 13,8 V z napájecího zdro-je radiostanice CB. Napázdro-jecí obvod je chránìn diodou D4 a pojistkou F1 proti pøepólování pøivádìného napìtí.

Èítaè poskytuje tieto funkcie: meranie frekvencie do 30 MHz na vstupe A, mera-nie frekvencie do 1300 MHz na vstupe B, meranie dåžky trvania logickej jednotky a nuly, meranie periódy a prosté poèítanie impulzov na vstupe C a softwarovú kalibrá-ciu na vstupe A alebo B. Funkcie sú zobra-zované na klasickom alfanumerickom dis-pleji 16 x 1 riadok.

Parametre èítaèa

Vstup A

Frekvenèný rozsah: 5 Hz až 30 MHz.

Citlivos: < 100 mV (typ. 30 mV).

Vstupný odpor: 1 MΩ.

Rozlíšenie: ±1 Hz.

Vstup B

Frekvenèný rozsah: 20 MHz až 1300 MHz. Citlivos: <100 mV (typ. 10 mV). Vstupný odpor: 50 Ω. Rozlíšenie: ±100 Hz. Vstup C Rozsah: 0 až 999 s. Citlivos: TTL. Rozlíšenie: 1µs

Popis zapojenia

Vstupná èas èítaèa bola prevzatá z PE 3/99. Odtia¾ pochádzajú aj údaje o citlivosti jednotlivých vstupov. Podrobný popis vstupných zosilòovaèov sa taktiež nachá-dza v pôvodnom prameni, takže tu ho iba zhrniem.

Najjednoduchším vstupom je vstup C. Je to vstup na meranie pomalých dejov a preto musí prenies aj jednosmernú zlož-ku. Rezistor R13 zabezpeèuje vysokú vstupnú impedanciu vstupu. Diódy D3 a D4 zabraòujú prepätiu a podpätiu na vstupe, ktoré by mohlo znièi vstup proce-sora. Rezistor R12 urèuje maximálny prúd diódami pri podpätí alebo prepätí.

Vstup A slúži na meranie signálu s frek-venciou do 30 MHz. Kondenzátorom C1 sa oddelí jednosmerná zložka. Diódovým ob-medzovaèom sa signál upraví na potrebnú úroveò na spracovanie. Tranzistor Q3 spo-lu s R11 zabezpeèujú vysokú vstupnú im-pedanciu. Z tranzistora Q3 je signál cez kondenzátory C2 (urèuje dolnú hraniènú frekvenciu) a C3 vedený do vstupu Z1 ana-lógového prepínaèa U2. Prepínaè U2 by mal by typu HC(T), aby bol schopný spra-cova aj signály s frekvenciou do 30 MHz. Logickou úrovòou na vstupe C analógo-vého prepínaèa volíme èi budeme spra-cováva signál s frekvenciou do 30 MHz zo vstupu A, alebo signál z preddelièky SAB6456 (U3) zo vstupu B. Zapojenie preddelièky je štandardné a bolo už

mnoho-krát popísané. Diódy D5 a D6 chránia vstup preddelièky pred napätím väèším ako ±0,6 V. V tomto zapojení preddelièka delí vstupný signál èíslom 64. Tranzistor Q2 slúži na odpojenie napájania od pred-delièky v režimoch, kedy sa preddelièka ne-používa, pretože spotreba preddelièky sa výrazne podie¾a na spotrebe celého èítaèa (je úmerná spotrebe celého èítaèa v ostat-ných režimoch). Pri písaní tohto èlánku som objavil preddelièky firmy Motorola, ktoré majú takisto deliaci pomer 64 : 1, ale ktorých spotreba je výrazne nižšia ako má obvod SAB6456. Pri ich použití by bolo možné vynecha tranzistor Q2 spolu s R9.

Výstup z analógového prepínaèa U2 je širokopásmovým zosilòovaèom, tvoreným tranzistorom Q1, zosilnený približne na úro-veò TTL, ktorú už spracúvame. U väèšiny ostatných procesorov by bola v tomto bode pripojená externá 8bitová preddelièka, kto-rej výstup by bol spracovávaný portom mikroprocesora. U procesorov PIC je to však inak. Oproti ostatným procesorom, u ktorých je maximálna vstupná frekvencia silne závislá od frekvencie oscilátora, pro-cesory PIC majú vstupnú 8bitovú pred-delièku, ktorá je schopná spracováva vstupné signály až do frekvencie 50 MHz! Nevýhodou tejto preddelièky je, že sa nedá priamo èíta ako register procesora. Jej èí-tanie prebieha tak, že poèas merania (1 sekunda, poèas ktorej poèítame poèet prí-chodzích impulzov) sú vývody RA3 a RA4 (vstup preddelièky) nakonfigurované ako vstupy. Po skonèení merania je vývod RA3 prekonfigurovaný na výstup. To spô-sobí zastavenie príchodu impulzov na vstup RA4. Na vstupe RA4 bude logická úroveò urèovaná teraz už výstupom RA3. Postupným prepínaním výstupu RA3 z lo-gickej úrovne H na logickú úroveò L a  spä dosiahneme inkrementáciu preddelièky. Ak budeme sledova preteèenie preddelièky a zároveò poèíta poèet impulzov o ko¾ko sme inkrementovali preddelièku do okamihu preteèenia, tak obsah preddelièky zistíme zo vzahu 256 – N, kde N je poèet impulzov o ktoré sme inkrementovali preddelièku. Takto zistený obsah preddelièky nám spolu s troma vnútornými registrami urèuje naèí-tanú frekvenciu. Tento postup je možné nájs aj na CD MICROCHIP 1997, AN592. Pre zisovanie frekvencie týmto spôsobom je rezistor R3 nevyhnutný.

Tu by som rád upozornil, že hoci je pre správnu funkciu èítaèa rezistor R3 nevy-hnutný, je to jediná súèiastka, ktorá je po-trebná na funkciu celého èítaèa, ak má spracúva signály úrovne TTL do 50 MHz!

ažko sa dá predstavi, že sa dá zostroji jednoduchší èítaè 50 MHz. Tento èítaè je

ve¾mi vhodný aj na zabudovanie do star-ších generátorov frekvencie, pretože celý mikroprocesor s rezistorom sa dá umiestni na dosku priamo pod displej. Potom staèí iba nájs výstup frekvencie úrovne TTL a umiestni displej na predný panel.

Displej, ktorý je ovládaný mikroproce-sorom, je bežný alfanumerický displej 16 x 1, ktorý však musí by adresovaný, akoby mal 2 riadky po 8 znakoch. Vyhovujú typy MC 1601, TM161 alebo LM16155.

Pozn.: Po skonštruovaní funkèného vzorku

boli údaje o citlivosti a frekvenènom rozsa-hu vstupu A overované osciloskopom. Cit-livos zodpovedá pôvodnému prameòu. Bola meraná síce iba v pár bodoch, ale vždy bola lepšia ako udávaných 100 mV (ja som nameral okolo 40 mV). Frekvenèný rozsah èítaèa je o trochu menší ako bolo udávané. Je to spôsobené tým, že v pôvod-nom prameni bol ešte za tranzistor Q1 za-radený invertor, ktorý tvaroval vstupný sig-nál na pravouhlý. Èítaèom spracúvaný signál bol teda až vytvarovaný signál z invertora. Daný procesor má na vstupe RA4, ktorý je vstupom preddelièky, zarade-ný Schmitov klopzarade-ný obvod. Ja som tedy tento invertor vynechal a ušetril jedno púzdro integrovaného obvodu. Tým pádom sa na vstup procesora nedostáva vždy ob-dåžnikový signál, ale signál, ktorý sa èasto svojím tvarom podobá na „sínus“. Schmi-tov obvod v procesore si s takýmto signá-lom vždy neporadí. Preto aj u stabilných signálov nad 8 až 10 MHz, ktoré nemajú obdåžnikový tvar, posledných pár rádov na displeji preblikáva. Na displeji je potom platných iba prvých 4 až 5 èíslic, ktoré ne-preblikávajú. Vzh¾adom k presnosti kryštálu je však zbytoèné snaži sa o väèšiu pres-nos.

Preblikávanie je iba otázkou tvaru vstupného signálu na vývode RA4. Kto si žiada, aby údaj na displeji bol stabilný, musí zabezpeèi naozaj pravouhlý vstupný signál, alebo prerobi dosku s plošnými spojmi a za tranzistor Q1 zaradi invertor, ktorý vytvaruje jeho výstup na obdåžnikový tvar.

Popis programu

Celý program je napísaný v asembleri a jeho zdrojový kód je vo¾ne šírite¾ný. Tu by som rád opísal postupy pri programova-ní jeho funkcií. Pre zaèiatoèprogramova-níkov to môže

Kapesný èítaè

do 1300 MHz

MikulᚠKišš

Hoci sa v poslednom èase s èítaèmi riadenými mikroprocesormi

akoby roztrhlo vrece, dovo¾ujem si uverejnit ïalší príspevok. Hlavné

výhody tohto èítaèa oproti doteraz publikovaným sú: jednoduchá

konštrukcia a jednoduchá doska s plošnými spojmi vzh¾adom na

množstvo funkcií, ktoré poskytuje, softwarová kalibrácia a vo¾ne

ší-rite¾ný zdrojový kód. Ak sa užívate¾ rozhodne iba pre plne funkèný

èítaè na signály úrovne TTL, tak jedinou potrebnou súèiastkou

vstupu je jeden rezistor!

slúži ako návod na stavbu a programova-nie vlastného èítaèa a pre zarytých progra-mátorov 8051 ako dôkaz, že MICROCHIP je aspoò tak dobrý ako ATMEL.

Èítaè je ovládaný tromi tlaèidlami. Kvôli nedostatku výstupov, ale aj kvôli jednodu-chosti riešenia je tlaèidlo MENU riešené ako tlaèidlo RESET. Je to kvôli tomu, že po pripojení napájania sa na displeji musí zja-vi ponuka funkcií. Táto ponuka sa však musí zjavi kedyko¾vek v priebehu progra-mu po stlaèení tlaèidla MENU. Ak je teda tlaèidlo MENU a RESET to isté, tak stlaèe-nie tlaèidla MENU spôsobí tú istú situáciu ako pripojenie napájania, lebo je to reset mikroradièa. Tlaèidlo MENU je riešené ako napäový deliè. V rozopnutom stave je na vývode MCLR približne 4,5 V, èo zabezpe-èuje správnu funkciu mikroradièa. Pri stla-èení tlaèidla klesne napätie na 0 V, èo spô-sobí reset mikroradièa. Správna funkcia sa obnoví až po pustení tlaèidla MENU. Preto èítaè reaguje na pustenie tlaèidla MENU a nie na jeho stlaèenie.

Po vynulovaní alebo zapnutí program zaène návestím START. Po nakonfiguro-vaní portov, inicializácii displeja a vynulo-vaní nieko¾kých registrov vytvoríme menu, ktoré predstaví všetky funkcie èítaèa. Vypi-sovanie písmen na displej je tvorené po-dobným spôsobom ako èítanie údajov z ta-bu¾ky. Všetky nápisy sú umiestnené na zaèiatku programu a preto pre èeských užívate¾ov nemôže by problémom vytvori si vlastnú jazykovú verziu. Treba iba reš-pektova, že nápis nemôže ma viac ako 16 znakov. Jediné úskalie, ktoré na nich èíha, je nápis MIN. (MAX) KALIBRACIA, ktorý sa objaví pri pokuse skalibrova ve¾mi nepresný kryštál. Oznamuje, že ïalšie spresnenie nie je možné a jediným riešením je výmena kryštálu. Tento nápis je umiest-nený v strede programu na riadku 1145.

Po zvolení funkcie èítaèa program na-staví príslušný príznak a skoèí na urèené návestie. Ak zvolíme funkciu CITAC DO 30 MHz alebo CITAC DO 1300 MHz, ne-skoèíme priamo do podprogramu CITAC, ale do stredu programu. Je to z toho dôvo-du, že ak by sme po potvrdení vo¾by CI-TAC... skoèili priamo na návestie CITAC, okamžite by sa zaèalo meranie a reakcia na stlaèenie klávesu ENTER by sa prejavila až prvom meraní frekvencie, teda až po jednej sekunde. Takto sa na displeji zobra-zí nápis f = 0,000 kHz a až potom zaène meranie.

Sekvencia na meranie frekvencie zaèí-na návestím CITAC a v podstate sa skladá z troch podprogramov: INCFMSB, PRED-DEL a B32_BCD. Frekvenciu meriame ako poèet impulzov, ktoré èítaè naèítal za jednu sekundu. Poèet naèítaných impulzov sa ukladá do štyroch registrov FLSB, RTCC, FMSB a FMMSB v poradí od najmenej vý-znamného bytu po najvýznamnejší.

Obr. 1. Schéma zapojenia

Podprogram INCFMSB predstavuje sa-motné meranie. Pred spustením tohto pod-programu je preddelièka nakonfigurovaná tak, aby bola zaradená pred èasovaè RTCC, aby poèítala do 256 a aby zdrojom impulzov pre òu bol vývod RA4. V tomto podprograme sa kontroluje príznak prete-èenia od RTCC. Tento príznak sa nastaví vždy keï preteèie RTCC, prièom ak nie je nastavené v registri INTCON inak, tak ne-vyvolá prerušenie (nastavené je tak, aby nevyvolával). V podprograme sa kontroluje príznak preteèenia RTCC. Ak k nemu do-šlo, inkrementuje sa vyšší byte FMSB, po-prípade až najvyšší byte FMMSB. Pri pre-teèení a inkrementácii vyšších bytov však program vykoná nejaké príkazy naviac, ako keby k inkrementácii nedošlo. Preto je v programe zaradená kompenzaèná sluè-ka, kde sa sleduje, èi došlo alebo nedošlo k inkrementácii. Ak nie, vykoná sa pár prázdnych inštrukcií NOP. Tým je zabez-peèené, že kontrola príznaku a prípadná následná inkrementácia vyšších bytov bude trva rovnako dlho èi už RTCC pre-tieklo alebo nie. Takto vzniká sluèka, ktorá trvá 12 mikrosekúnd. Sluèka je potom opa-kovane spúšaná nieko¾kokrát za sebou tak, aby trvanie podprogramu INCFMSB bolo 999 985 mikrosekúnd. Po skonèení podprogramu nasleduje 30 prázdnych in-štrukcií NOP, pomocou ktorých môžeme presne doladi dobu merania impulzov. Pod¾a hodnoty kalibraèného registra program skoèí niekam do stredu medzi tieto inštrukcie a bude pokraèova dokon-ca. Ak je napríklad v kalibraènom registri hodnota 27 (dekadicky), program skoèí na inštrukciu 27 a vykoná posledné 3 in-štrukcie NOP. Keïže pri danom kryštále 4 MHz trvá každá inštrukcia 1 mikrose-kundu, predåži sa doba poèítania vstup-ných impulzov o 3 mikrosekundy, teda na 999 988 mikrosekúnd. Týmto spôsobom môžeme predåži dobu poèítania impul-zov až o 30 mikrosekúnd a meni dobu merania od 999 985 (nevykoná sa žiad-na inštrukcia NOP) do 1 000 015 (vyko-ná sa všetkých 30 inštrukcií NOP) mik-rosekúnd.

Hoci bežne predávané kryštály majú pri teplote 25 °C udávanú presnos ±30 ppm a toto je kalibrácia v rozsahu ±15 ppm, myslím, že pre väèšinu kryštálov by táto to-lerancia mala staèi. Pretože hodnotu ka-libraèného registra môžeme softvérovo meni a zapisova do vnútornej pamäte EEPROM v režime kalibrácie, môžeme ho-vori o softvérovej kalibrácii.

Po inštrukciách NOP se prepne vývod RA3 na výstup, èo zabráni príchodu ïalších impulzov. Ako už bolo opísané, postupným prepínaním vývodu RA3 z logickej 0 na lo-gickú 1 a spä môžeme získa poèet impul-zov uložených v preddelièke, èo pred-stavuje najmenej významný byte naèítanej frekvencie. Hodnotu z preddelièky získame zavolaním podprogramu PREDDEL. Po jeho skonèení máme naèítanú frekvenciu uloženú ako 32 bitové èíslo v registroch FLSB, RTCC, FMSB a FMMSB.

Podprogram B32_BCD premieòa 32 bi-tové èíslo z registrov FLSB, RTCC, FMSB a FMMSB na zhustený dekadický tvar. Vý-sledok je uložený v registroch CISLA01, CISLA23, CISLA45, CISLA67, CISLA89. Napríklad oznaèenie registra CISLA01 znamená, že v tomto registri je uložený rád 0 (nižší polbyte) a prvý rád (vyšší pol-byte) dekadického èísla, ktoré vzniklo pre-menou 32 bitového èísla na dekadické.

Po získaní 10 miestneho vyjadrenia frekvencie je frekvencia zobrazená. Nasle-duje pomerne nepreh¾adná, ale jednodu-chá èas programu, kde sa kontroluje èi je frekvencia v kHz alebo MHz, kde da desa-tinnú èiarku a ako potlaèi nevýznamné nuly. Ak nie sme v režime kalibrácie, tak po skonèení zobrazenia program opä sko-èí na návestie CITAC a zaène mera od-znova. V režime kalibrácie sa za zobraze-ním frekvencie ešte kontroluje stlaèenie tlaèidiel ENTER alebo VO¼BA a pod¾a nich sa inkrementuje alebo dekrementuje ka-libraèný register KALREG. Prekroèenie kalibrácie je softvérovo ošetrené nápismi MAX. KALIBRACIA alebo MIN. KALIBRACIA. Sekvencia CITAC slúži na meranie frekvencie do 30 MHz, aj do 1300 MHz. V oboch režimoch sú poèítané impulzy,

ktoré prišli poèas jednej sekundy. V režime merania frekvencie do 1300 MHz je však vstupná frekvencia 64krát menšia, lebo do cesty má zaradený obvod preddelièky 64 SAB6456. Táto skutoènos je zoh¾adnená v podprograme B32_BCD. Ak podprogram zistí, že meria v režime do 1300 MHz, tak predpokladá, že naèítal nie 32 bitové èíslo, ale 32+6 bitové èíslo (26 _{= 64). Takto získa} 10 miestne èíslo, ktorého posledné 2 rády (CISLA01) sú vplyvom preddelièky 64 ne-presné. Tieto rády teda nie sú zobrazované. Sekvencia na meranie periódy zaèína návestím STOPKY. Pri meraní èasu opä využívame registre FLSB, RTCC, FMSB a FMMSB. Tentoraz ich však využívame na meranie poètu uplynulých mikrosekúnd medzi dvoma udalosami. Pri meraní èasu sa využíva aj prerušenie. Opíšem iba me-ranie trvania log. 1, lebo ostatné merania (meranie periódy a meranie trvania log. 0) sa líšia iba iným nastavením prerušovacích udalostí.

Pri meraní trvania logickej 1 sa predde-lièka opä nastaví tak, aby poèítala do 256, aby bola zaradená pred RTCC. Tentoraz však nie je zdrojom impulzov pre preddeliè-ku vývod RA4, ale vnútorná frekvencia mikroradièa fOSC/4. Pretože mikroradiè pra-cuje na frekvencii 4 MHz, fOSC/4 je 1 MHz. Perióda signálu s frekvenciou 1 MHz je jedna mikrosekunda. Ak teda necháme tento signál pripojený na poèítadlo impul-zov (preddelièka => RTCC => FMSB => FMMSB ) definovanú dobu, po jej skonèení bude poèet impulzov poèítadla predstavo-va poèet mikrosekúnd, poèas ktorých bol signál pripojený k poèítadlu. Ak teda v na-šom prípade (meriame dobu trvania log. 1) pripojíme frekvenciu fOSC/4 na poèítadlo v okamihu keï zaznamenáme príchod ná-bežnej hrany, a odpojíme v okamihu, keï zaznamenáme spádovú hranu v poèítadle impulzov, bude èas trvania logickej 1 vy-jadrený v mikrosekundách. Pripájanie a odpájanie frekvencie sa vykonáva nasle-dovne.

Po nakonfigurovaní preddelièky je ako zdroj impulzov pre òu nastavený vývod RA4, ktorý je však neaktívny, lebo ho

kuje vývod RA3. Pri meraní trvania logickej 1 nastavíme register OPTION tak, aby sa prerušovala nábežná hrana a èakáme v sluèke na príznak MERIAM, ktorý indiku-je, že došlo k prerušeniu a je generovaný v podprograme prerušenia. Po zazname-naní prerušenia zmeníme zdroj impulzov pre preddelièku na fOSC/4, nastavíme aby prerušenie tentoraz vyvolala spádová hra-na a vynulujeme prízhra-nak MERIAM. Potom budeme opä èaka na nastavenie prízna-ku MERIAM a zároveò budeme kontrolova èi nenastalo preteèenie RTCC (ak áno, in-krementujeme FMSB poprípade FMMSB). Opätovné nastavenie príznaku MERIAM bude znamena, že došlo k prerušeniu prí-chodom spádovej hrany. V tomto okamihu je odpojená frekvencie fOSC/4 od preddelièky meranie je zastavené a v registroch FLSB, RTCC, FMSB a FMMSB je èas, ktorý uply-nul medzi dvoma prerušeniami (hodnotu FLSB zistíme podprogramom PREDDEL preèítaním obsahu preddelièky podobne ako v programe CITAC). V našom prípade je to èas medzi nábežnou a spádovou hra-nou, teda doba trvania logickej 1. Meranie periódy alebo doby trvania logickej 0 sa líši iba urèením, ktorá hrana zapne poèítanie mikrosekúnd a ktorá ho skonèí.

Naèítaný èas trvania udalosti v mikro-sekundách je opä v binárnej forme. Na dekadickú formu ho premeníme pomocou podprogramu B32_BCD a zobrazíme ho zavolaním podprogramu ZOBRAZ. Prete-èenie poèítadla mikrosekúnd je indikované nápisom MIMO ROZSAH.

Sekvencia na zisovanie poètu impulzov zaèína návestím PROSTY CITAC. Celý prostý èítaè je ve¾mi jednoduchý. Príchod každého impulzu je indikovaný ako preru-šenie. Pri vyvolaní prerušenia sa inkremen-tuje poèítadlo impulzov POM1. Ak preteèie, inkrementuje sa poèítadlo POM2 a ak aj to preteèie, inkrementuje sa poèítadlo POM3. Takto získame 24 bitové poèítadlo. Celá in-krementácia sa uskutoèòuje v prerušení. Program PROSTY CITAC je v podstate iba nekoneèná sluèka, v ktorej sa na zaèiatku naèítajú hodnoty registrov POM1, POM2 a POM3. Binárna hodnota sa na dekadickú premení podprogramom B32_BCD a zo-brazí. Naèítavanie registrov POM1,POM2 a POM3 a následné zobrazenie trvá až do stlaèenia tlaèidla MENU. Takto je možné získa jednoduchý a rýchly prostý èítaè pri pomerne malej námahe.

Oživenie a konštrukcia

Celá konštrukcia je navrhnutá do bežne predávanej plastovej škatu¾ky rozmerov 110 x 90 x 28. V doske sú vyznaèené miesta, kde treba vyvàta otvory na diery a je tam aj navrhnuté miesto na vloženie batérie 9 V. Èítaè je postavený na jed-nostrannej doske s plošnými spojmi.

V zapojení nie je žiadna drôtová pre-pojka, ani žiaden nastavovací prvok okrem potenciometra na nastavenie kontrastu displeja. Spájkovanie by malo by jednodu-ché, lebo rozloženie súèiastok je pomerne riedke. Treba si da pozor na polaritu diód D3 a D4, lebo pri opaènej polarite budú skratova zdroj. Displej je s doskou spoje-ný plochým desažilovým káblom. Ak by chcel užívate¾ da na displej kolíky kvôli lepšej odnímate¾nosti predného panelu, tak to musí by typ, ktorý je ohnutý do pra-vého uhla, lebo pri použití priamych kolíkov by sa pod displej nedala vloži batéria 9 V. Kto sa rozhodne pre vloženie èítaèa do ko-vovej škatu¾ky, ktorá je na to predsa len vhodnejšia, môže si upravi tvar dosky. Schéma aj doska s plošnými spojmi sú vyrobené v programe PROTEL98 (je na dvoj-cédeèku od SPIDLA DATA PROCESING).

Obsluha prístroja

Po zapnutí èítaèa sa na displeji objaví nápis CITAC DO 30 MHz. Podržaním tla-èidla vo¾ba sa na displeji objavujú nápisy CITAC DO 1,3 GHz, MERANIE PERIODY, TRVANIE LOG. 1, TRVANIE LOG. 0, PROSTY CITAC a KALIBRACIA, ktoré po-pisujú aktuálnu zvolenú funkciu. Stlaèením tlaèidla ENTER si jednu funkciu zvolíme a môžeme mera. Po skonèení merania sa do hlavnej ponuky dostaneme stlaèením tlaèidla MENU.

Kalibráciu èítaèa vykonáme prepnutím èítaèa do režimu KALIBRACIA. Na displeji sa objaví nápis f = 0,000 kHz. Priložením sondy na vývod 15 (OSC2/CLKOUT ) mik-roradièa by sa na displeji malo objavi f = 3,999999 MHz. Ak nie, podržaním tlaèi-diel VO¼BA alebo ENTER možno údaj na displeji upravi tak, aby sa èo najviac pribli-žoval želanej hodnote 4 MHz. Kalibrácia sa ukonèí stlaèením tlaèidla MENU, èím sa prepneme do hlavnej ponuky. Po skonèení kalibrácie èítaè meria s presnosou daného kryštálu. Ak sa užívate¾ dostane k frek-venènému normálu, o ktorom predpokladá, že má väèšiu presnos ako jeho kryštál, môže si èítaè nakalibrova opä bez toho, aby ho rozoberal a nastavoval kapacitným trimrom vo vnútri zariadenia. Kalibrácia sa týka iba ponuky CITAC DO 30 MHz a CITAC DO 1,3 GHz. V ostatných ponu-kách èítaè meria s presnosou daného kryštálu.

V ponukách MERANIE PERIODY, TR-VANIE LOG. 1 a TRTR-VANIE LOG. 0 sa zo-brazuje dåžka trvania danej udalosti v ms alebo v sekundách. Pri pomalých dejoch sa na displeji môže objavi až 9 miestny údaj (T = 123,456789 s). Platných je samo-zrejme iba prvých 5 až 6 miest, pretože žiaden z bežne predávaných kryštálov nemá väèšiu stabilitu.

Prostý èítaè je jednoduché poèítadlo impulzov, ktorého vstupom je vstup C. Pri meraní je možné ho kedyko¾vek vynulova stlaèením tlaèidla VO¼BA. Maximálny po-èet impulzov, ktoré je schopný èítaè zachy-ti, je 16 777 216. Pri väèšom poète dôjde k preteèeniu, ktoré nie je nijak signalizova-né. Maximálna frekvencia prichádzajúcich impulzov, ktoré je schopný èítaè zobrazo-va v reálnom èase, je okolo 20 kHz. Pri väèšej frekvencii sa údaj na displeji neme-ní, hoci sa impulzy poèítajú. Poèet naèíta-ných impulzov sa zobrazí až po odpojení zdroja pulzov. Takto je èítaè schopný poèí-ta impulzy až 200 kHz.

Pozn.: Pri prepínaní funkcií je potrebné

po-drža tlaèidlá trochu dlhšie ako je zvyèajné. Je to kvôli tomu, že pri zvolení režimu ka-librácie a stlaèení tlaèidla ENTER sa síce zapne režim kalibrácie, ale ak by bolo èa-kanie na potvrdenie tlaèítka krátke, tak by prístroj dlhšie podržanie vyhodnotil ako nové stlaèenie tlaèidla ENTER a zmenil by kalibraènú hodnotu smerom dolu. Takto je

èiastoène zabezpeèené, že aj dlhšie ne-chcené stlaèenie tlaèidla ENTER v režime kalibrácie nespôsobí zmenu kalibraènej hodnoty.

Zoznam súèiastok

R1, R2, R4, R9, 10 kΩ R3 470 Ω R5, R7, R10, R12, R14 1 kW R8 56 kΩ R11, R13 1 MΩ R15 100 Ω P110 kΩ C1100 nF C2 47 µF C3, C4, C5, C7, C12, C13 1 nF C6 47 pF C8, C9 20 pF C10 47 µF C11 100 pF C14 100 µF Displej 16x1 MC1601 D1, D2, D3, D4 1N4148 D5, D6 BAT41 Q1BFR90 Q2 KF517 Q3 BF245 U1PIC16F84 U2 74HC(T)4053 U3 SAB6456 U4 78L05 X14 MHz

Záver

V režime CITAC DO 1300 MHz chod na batériu neodporúèam, pretože èítaè má v tomto režime vysokú spotrebu. V os-tatných režimoch je spotreba prijate¾ná (13 mA). Napriek tomu je na zadný kryt škatu¾ky umiestnený jack 3,5 mm kvôli možnosti napája èítaè z adaptéra. K pro-gramu už nie je možné prakticky niè doda, lebo z 1024 bytov ostalo vo¾ných iba 6 a procesor PIC16F84 je jediný bežnì do-stupný, ktorý má na èipe aj pamä EE-PROM (rad PIC16F87X má síce väèšiu pa-mä programu a aj papa-mä EEPROM na èipe, ale je to novinka). Pamä EEPROM je však nevyhnutná kvôli možnosti kalibrácie. Kto je ochotný vzda sa tejto funkcie, môže si kúpi procesor s väèšou pamäou a vlo-ži si program do neho a prida iné funkcie. Program je písaný tak, že by nemal by problém skompilova ho pre hocijaký iný procesor od firmy MICROCHIP.

Využitie programu pre komerèné úèely bez súhlasu autora nie je dovolené. Ak si niekto program pozmení a využije ho vo vlastnej konštrukcii, prosím ho, aby tiež zverejnil aj zdrojový kód. S pripomienkami k programu sa môžete obraca na autora na adrese: KISSMIKU@decef.elf.stuba.sk.

Pozn. redakce: Program si lze stáh-nout na www.aradio.cz.

Obr. 3. Pohled na rozebraný prístroj

Pred èasom som bol postavený pred problém vyrieši oneskorené vy-pnutie osvetlenia rodinného domu po odchode jeho majite¾ov do práce. Pri-tom nechceli robi žiadne konštrukèné úpravy typu „vypínaè è. 6“, ani kupo-va drahé dia¾kovo ovládané zariade-nia. Použitie èasovania sa mi zdalo pri riešení tohto problému optimálne.

Na zapojenie boli kladené tieto po-žiadavky:

- maximálna jednoduchos, univerzál-nos;

- možnos montáže pod vypínaè už existujúceho osvetlenia;

- minimálne (žiadne) úpravy pôvodnej elektroinštalácie;

- nízka cena.

Naopak, nepožadovalo sa presné dodržanie nastaveného èasu, ani va-riabilita nastavenia. Vyhovoval pevne nastavený èas približne 2 minúty.

Boli vytvorené dve varianty èaso-vého spínaèa, ktoré mali spåòa prvú z požiadaviek - univerzálnos. Zapoje-nia sa navzájom líšia iba výstupnými obvodmi, v prvom prípade je použitý klasický triak, v druhom optoèlen s tria-kom MOC 3063.

Èasovaè univerzálny (obr. 1)

Parametre

Napájanie: 230 V/50 Hz, pripojenie do série s osvetlením. Doba zopnutia: pevne nastavená, približne 2 min. Maximálna záaž: 160 W (pri tomto príkone Tc1 nepotrebuje chladiè).

Funkcia obvodu

Jadro zapojenia tvorí èasovaè U1 CMOS 7555 v klasickom zapojení mo-nostabilného multivibrátora [1]. Tento je spúšaný po privedení napájacieho napätia èlánkom RC R1C3. Èasová konštanta 0,1 s je dostatoèná aj pri pomalšom nábehu napájania. Doba zopnutia je t = 1,1R5C4, v našom prí-pade je t = 110 s (1,8 min.). Pri tole-rancii hodnôt súèiastok sa môže táto doba pohybova od približne 1,5 min. do asi. 2 min. Keïže doba èasovania nie je kritická a pre dané použitie po-staèuje, túto skutoènos nebudeme považova za chybu. Z výstupu 3 èa-sovaèa U1 je budený triak, ktorý spína záaž spôsobom, ktorý bude opísaný v nasledujúcom texte. Je potrebné spomenú ešte tranzistor T1. Ten slúži ako pomocný spínaè v prípade, ak je riadiaci prúd IG väèší, než je èasovaè

schopný doda. Táto situácia môže nasta, ak použijeme napríklad triak KT207/600, ktorého IG je typ. 70 mA.

V prípade, ak použijeme triak s men-ším IG (tzv. citlivý), sú potrebné

nasle-dujúce úpravy:

- tranzistor T1 a rezistor R2 vynechá-me;

- prepojkou spojíme rezistor R3 s ria-diacou elektródou Tc1;

- zmenšíme odpor rezistoru R3, pre triak BT136/800E (IG = 16 mA)

vyho-vuje 47 Ω.

Napájanie obvodu zabezpeèuje kombinácia diód D2 až D4. Poèas kladnej polvlny napájacieho napätia prúd teèie diódami D3 a D4. Na Zene-rovej dióde D4 vznikne úbytok

napä-tia, závislý na ve¾kosti zenerovho na-pätia a prechádzajúceho prúdu. Pri záaži 160 W bolo toto napätie po us-mernení diódou D1 a  filtrovaní kon-denzátorom C1 12 V! Preto v žiadnom prípade nepoužívajte diódy s väèším zenerovým napätím, skôr s menším. (Najmä ak chcete používa osvetlenie s väèším príkonom).

Maximálnym stratovým výkonom zenerovej diódy D4 je limitovaný aj maximálny príkon záaže. Pre 1,3 W diódu je to približne 180 W. (Túto hod-notu dostaneme ako súèin úbytku na-pätia na ZD a integrálu prúdu, ktorý òou preteká). Poèas zápornej polvlny napájacieho napätia prúd preteká cez D2, paralelne pripojenú ku kombinácii D3 a D4. Tým je ZD od¾ahèená, lebo òou nepreteká prúd celú jednu polvl-nu. Preto môžeme pri pomerne vyso-kom príkone záaže použi klasickú

Jednoduchý

èasovaè

Ing. Martin Liker

Ïalšie z variácií na tému „èasovaè pre osvetlenie a podobné

apli-kácie“ ponúkam tým, ktorí majú záujem postavi si jednoduché

za-riadenie tohto typu pre svoj dom, byt èi chatu. Pritom nechcú doò

ve¾a investova, ale chcú ma jednoduchú konštrukciu pokia¾

mož-no zo „šuplíkových“ zásob.

Obr. 1. Schéma zapojenia prvej varianty

Obr. 2. Doska s plošnými spojmi prvej varianty

miniatúrnu ZD 5V1/1,3 W (KZ260/5V1). Úbytok napätia, ktorý vznikne na D4 je jednocestne usmernený Shottkyho dió-dou D1 a filtrovaný C1. V prípade po-treby je možné použi aj „klasickú“ Si diódu 1N4148 - je nutné odskúša s kon-krétnym èasovaèom!

Èinnos obvodu

Po stlaèení tlaèítka S1 zaène pre-teka napájací prúd cez diódy D2 až D4. Na ZD vznikne úbytok napätia, ktorý po usmernení D1 a filtrovaní C1 napája èasovaè U1. Zároveò sa spustí èasovaè cez integraèný èlen R1C3. Výstup 3/U1 budí Tc1, ten sa otvorí a „premostí“ S1. Ak sa teraz tlaèítko S1 pustí, prúd bude naïalej preteka cez Tc1. Celý dej trvá, kým je triak zo-pnutý. Ak uplynie doba, nastavená èa-sovacími prvkami C4 a R5, èasovaè preklopí a uzavrie Tc1. Záažou presta-ne prechádza prúd, napájacie napä-tie sa prestane privádza na D4. Záro-veò sa C1 vybije cez R4 a vývod 3/U1. Pre opätovné zapnutie spínaèa je nut-né, aby došlo k vybitiu C1 na maxi-málne 0,3Umax, èo je prahová hodnota

pre opätovné preklopenie U1 a „na-štartovanie“ èasovaèa. Inak nedôjde k novému spusteniu èasovaèa! Doba vybitia C1 (v princípe aj C5 a C3, ale tieto môžeme zanedba), je približne 10 až 30 s. Dovtedy nesmie by S1 opä-tovne stlaèené! Mohlo by dôjs k trva-lému zopnutiu èasového spínaèa!

Konštrukcia

a oživenie zariadenia

Pri konštrukcii postupujeme klasic-kým spôsobom, najprv osadíme pre-pojku medzi B a E tranzistora T1 (pozri predchádzajúci text), potom rezistory a kondenzátory. Špecifický je konden-zátor C5. Tento kondenkonden-zátor blokuje napájanie IO, zároveò bráni prenika-niu rušivých impulzov z elektrickej sie-te, ktoré by mohli neželane zapnú èasovaè. Mal by by montovaný zo strany súèiastok, ale nie je to podmien-ka. V prípade, ak použijeme pre mon-tហIO objímku, môžeme kondenzátor prispôsobi do vnútra objímky. Po montáži pasívnych súèiastok môžeme

osadi na dosku T1 (ak ho používa-me), Tc1, D1 až D4, svorkovnicu pre pripojenie ku elektroinštalácii a spínaè S1. Nakoniec zaspájkujeme integrova-ný obvod – pozor na zásady montá-že súèiastok citlivých na elektrický náboj! Ak to konštrukèné možnosti dovo¾ujú, doporuèujem použi pre ten-to IO objímku. Po dôkladnej kontrole osadenej dosky môžeme èasovaè pri-poji do série so žiarovkou. Pre odskú-šanie doporuèujem, najmä záujemcom s menšími skúsenosami, použi men-šiu záaž (40 až 60 W).

P O Z O R! Obvod je trvalo spo-jený so sieovým napätím! Je nutné dodržiava bezpeènostné požiadav-ky pre prácu s nebezpeèným napä-tím!

Zapojenie by malo pracova na prvý pokus. Keïže nemá žiadne nastavo-vacie prvky, odskúšame, èi èas, ktorý je nastavený R5 C4, vyhovuje pre kon-krétne požiadavky, prípadne ho zme-nou daných prvkov nastavíme na po-žadovanú úroveò.

Èasovaè mini (obr. 3)

Jedná sa o menšiu a menej výkon-nú verziu èasovaèa z predchádzajúce-ho obrázku. Namiesto Tc1 je použitý optoèlen s triakom MOC3063. Táto skutoènos obmedzuje použitie zapo-jenia pre menšie záaže. Pri skúškach bolo zistené, že pri žiarovke 40 W fun-goval èasovaè spo¾ahlivo aj pri èa-soch do 4 minút, pri príkone 60 W to už bolo len do asi 30 s, inak sa opto-èlen prive¾mi zohrieval a výstupný triak zostával trvalo zopnutý. Oproti univerzálnemu èasovaèu má toto za-pojenie dve výhody:

- je menšie, nepoužívame masívny triak, ale miniatúrny optoèlen v púzdre DIL 6;

- má kontrolu èinnosti diódou LED 1.

Parametre

Napájanie: 230 V/50 Hz, pripojenie do série s osvetlením. Doba zopnutia: pevne nastavená, približne 2 min.

Maximálna záaž: 40 W.

Indikácia èinnosti: LED diódou.

Funkcia a konštrukcia

Zariadenie pracuje podobne ako predchádzajucé s rozdielom, že U1 spína cez R2 optoèlen DT1 MOC 3063.

Možnosti úprav

Pre tých, ktorí nemajú vo svojich šuplíkoch vhodné súèiastky by som chcel na záver ponúknu niektoré al-ternatívy v zapojení:

- Tantalové kondenzátory C4 a C5 môžeme nahradi aj klasickými elektroly-tickými kondenzátormi s prihliadnutím na teplotu okolia. V prípade, ak by èaso-vaè samovo¾ne spínal, doporuèujem C5 premosti keramickým kondenzá-torom 100 nF. V prípade problémov so spúšaním èasovaèa vyzkúša pre-mostenie C3 rezistorom 1 až 2,2 MΩ

8/U1 Obr. 3. Schéma zapojenia druhej varianty

Obr. 3. Doska s plošnými spojmi druhej varianty