Prakticka Elektronika 2003-01

ROÈNÍK VIII/2003. ÈÍSLO 1

V TOMTO SEŠITÌ

Praktická elektronika A Radio

Vydavatel: AMARO spol. s r. o.

Redakce: Šéfredaktor: ing. Josef Kellner, redaktoøi: ing. Jaroslav Belza, Petr Havliš, OK1PFM, ing. Miloš Munzar, CSc., sekretariát: Eva Kelárková.

Redakce: Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10, sekretariát: 2 57 32 11 09, l. 268.

Roènì vychází 12 èísel. Cena výtisku 50 Kè. Rozšiøuje ÚDT a. s., Transpress spol. s r. o., Mediaprint & Kapa a soukromí distributoøi. Pøedplatné v ÈR zajišuje Amaro spol. s r. o. - Hana Merglová (Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 12; tel./fax: 2 57 31 73 13). Distribuci pro pøedplatitele také provádí v zastou-pení vydavatele spoleènost Mediaservis s. r. o., Abocentrum, Moravské námìstí 12D, P. O. BOX 351, 659 51 Brno; tel: 5 4123 3232; fax: 5 4161 6160; abocentrum@mediaservis.cz; www.media-servis.cz; reklamace - tel.: 800-171 181. Objednávky a predplatné v Slovenskej re-publike vybavuje Magnet-Press Slovakia s. r. o., Teslova 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).

I nzerci v ÈR pøijímá redakce - Michaela Jiráèková, Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10 (3). Inzerci v SR vyøizuje Magnet-Press Slo-vakia s. r. o., Teslova 12, 821 02 Bratislava, tel./fax (02) 444 506 93.

Za pùvodnost a správnost pøíspìvkù odpovídá au-tor (platí i pro inzerci).

Internet: http://www.aradio.cz

E-mail: pe@aradio.cz Nevyžádané rukopisy nevracíme.

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

ñ

Jak byste pøedstavil vaší firmu

ètenáøùm PE?

Jméno E-T-A se již více než 50 let považuje za synonymum ochrany spo-tøebièù a bezpeènosti. Podnik s globál-ním pùsobeglobál-ním, který má hlavní sídlo v Altdorfu u Norimberku, nabízí svým zákazníkùm komplexní paletu jistièù. Prakticky na každý požadavek E-T-A nabízí vhodné øešení.

E-T-A má po celém svìtì témìø 1400 vysoce kvalifikovaných zamìst-nancù. Jen ve výzkumu a ve vývoji se 150 zamìstnancù stará o to, aby pro-dukty byly díky svým rozhodujícím ino-vaèním øešením vždy o krok pøed kon-kurencí. Na výrobky E-T-A se používají nejmodernìjší technologie, pøitom se zohledòují nejpøísnìjší normy kvality a certifikace ISO 9001 je samozøejmostí. Je jedno, jde-li o elektromechanic-ké pøístrojové jistièe, systémové øešení pro nejrùznìjší prùmyslové aplikace, inteligentní zabezpeèovací øešení na elektronické bázi, nebo prùtokové a hladinové snímaèe a senzory. Zákazní-ci firmy E-T-A mají stále jistotu, že se rozhodují pro kvalitní výrobky s dlou-hou dobou života. A také pro bezpeè-nost bez kompromisù.

Elektrické a elektronické pøístro-je a zaøízení se neobejdou bez úèinné ochrany proti pøetížení a zkratu. Mohou jistièe vedení, které každý zná z bytového, do-movního a prùmyslového roz-vodu, zastoupit pøístrojové jisti-èe firmy E-T-A?

Oba typy jistièù mají své opodstat-nìní. Záleží na použití. V každém pøí-padì platí: právì u pøístrojù a zaøízení, které jsou kritické z hlediska bezpeè-nosti - a takových je velmi mnoho - by se mìl klást vìtší dùraz na druh a di-menzování ochranných prvkù.

Kdy je tedy vhodné používat jis-tièe vedení?

V oblasti prùmyslu jen tehdy, když prostor, který je v zaøízení k dispozici na vestavbu, nehraje žádnou roli a ná-klady na montហnejsou dùležité. V po-rovnání s našimi pøístrojovými jistièi typu 2210 potøebují konstruktéøi, kteøí projektují jistièe vedení se signálovými kontakty, v rozvadìèi více než dvojná-sobnou šíøku. Nebo naopak: naše pøí-strojové jistièe, vèetnì integrovaných

pomocných kontaktù vyžadují o 50 % ménì místa na montáž. Hmotnost -èasto velmi dùležité kritérium - pøi tom ješte vùbec není zohlednìna.

A jak to vypadá s náklady? Úspora nákladù použitím úzkých jistièù E-T-A mùže byt daná do pøímé úmìry k úspoøe místa: ušetøit lze ty ná-klady, které by byly potøebné na další místo pro dvojnásobnì široký jistiè ve-dení. Proti tomu stojí nižší cena za standardní jistièe vedení. Na nì je vìt-šinou napojeno více spotøebièù, èímž se ještì více ušetøí náklady. Z technicke stránky je to však spojené s nevýhodami.

O jaké nevýhody jde?

Když je více spotøebièù napojeno na jeden jisticí prvek, v pøípadì poru-chy zùstanou bez napìtí všechny spo-tøebièe této skupiny - vìtší èást zaøizení stojí. Kromì toho musí být jistièe

s Carl Horst Poensgenem,

èlenem vedení nìmecké firmy

E-T-A, která vyrábí jistièe,

sní-maèe, senzory apod.

Carl Horst Poensgen

Typ 2210 - tøípólový termicko-magnetický jistiè. Má pomocné kontakty pro signalizaci stavu. Póly jsou uvnitø propojené - zaøízení je tak chránìné i pøi pøetížení jednoho pólu. Je vhodný do systémù øízení procesù, telekomunikaèních zaøízeních, auto-matizace i do dopravních prostøedkù

Nᚠrozhovor ... 1

Nové knihy ... 2

Výsledky Konkursu PE 2002 ... 3

AR mládeži: Základy elektrotechniky ... 4

Jednoduchá zapojení pro volný èas ... 6

Informace, Informace ... 7

Elektronická èasová minutka ... 8

Samolepicí fólie v amatérské praxi aneb Jak jsem spravil vyhoøelý multimetr ... 11

Nf milivoltmetr ... 12

Softwarové nastavení kmitoètového pásma a zesílení ... 13

Stereofonní TV modulátor pro pásmo VHF ... 14

Bezkontaktní pøístupový systém... 18

Zesilovaè 2x 15 W s PIC (pokraèování) ... 22

Inzerce ... I-XXIV, 48 Mìniè pro bílou LED ... 25

Komponenty pro mikropoèítaè ... 26

Víceúèelový triakový regulátor ... 28

PC hobby ... 33

Rádio „Historie“ ... 42

Knihy si mùžete zakoupit nebo objednat na dobír-ku v prodejnì technické literatury BEN, Vìšínova 5, 100 00 Praha 10, tel. 2 7482 0411, 2 7481 6162, fax 2 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.

ñ

Krejèiøík, A.: Solid State Relé.

Vydalo nakladatelství BEN -

tech-nická literatura, 200 stran B5,

obj. èíslo 121123, 199 Kè.

Elektronická (polovodièová) relé (Solid State Relay = relé v pevné fázi) jsou sou-èástky, jejichž pùvodní funkcí bylo nahrazo-vat relé elektromechanická, a to zejména z dùvodù malé životnosti mechanických kon-taktù, rozpínajících vìtšinou zátìž indukèní-ho typu.

Vzhledem k tomu, že není zvykem výrob-cù uvádìt detailní schémata a vlastnosti vy-rábìných pøístrojù, pøešla tato informaèní nedostateènost i na elektronická relé ve for-mì souèástek, kde jinak je pofor-mìrnì bìžná dobrá detailní informovanost o vnitøním za-pojení. Snad k tomu pøispívá i obvykle hyb-ridní zapojení tìchto elektronických relé z diskrétních prvkù, souèástek SMD a ve-stavìných monolitických obvodù. Špatná in-formovanost pak má za následek dosud malé využívání tìchto souèástek v konstruk-cích, ve kterých mohou vyøešit celou øadu obvodových problémù, zejména galvanické oddìlení ovládaných výkonových výstupù.

Tato publikace se tedy snaží kromì teo-retického popisu možností a vlastností elek-tronických relé uvést i na nìkolika pøíkladech souèástek, prodávaných na èeském trhu, je-jich konstrukci, schémata a odmìøené vlast-nosti, dùležité pro jejich použití v navrhova-ných a vyvíjenavrhova-ných konstrukcích.

Na konci knihy je jako pøíloha doplnìn katalogový pøehled nejpoužívanìjších a nej-dostupnìjších optotriakù a Solid State relé, které jsou v Èeské republice k dostání pro-støednictvím rùzných distributorù.

z hlediska jmenovitého proudu dimen-zované na vìtší proudy (dané souètem a soudobostí), což má za následek, že v pøípadì pøetížení jednoho spotøebièe ho není možné rychle, citlivì a bezpeè-nì odpojit, a proto se mùže poškodit. Pøístrojovými jistièi jsou spotøebièe chránìné jednotlivì.

Pro ss rozvody 24 V nabízíme pøí-stroje s velmi jemným odstupòováním jmenovitého proudu a s rùznými køivkami.

Takto jištìné spotøebièe se proto pøi pøetížení odpojí pøesnìji i rychleji a ostatní spotøebièe a pøívody jsou tepel-nì métepel-nì namáhané. Zabezpeèená je tak optimální ochrana.

Jaké jsou vlivy na okolní pro-støedí?

Možné ekologické vlivy se ve firmì E-T-A dùslednì zkoumají. Rozsáhlými testy ve vlastní certifikované zkušební laboratoøi se zabezpeèuje velmi pøesné zjištìní tìchto vlivù, zpùsobených tep-lotou, vlhkostí, vibracemi a šoky, EMV a stárnutím. Po rozboru mìøení se pøi-jmou potøebná opatøení nebo v pøípa-dì trvalého vlivu se dokumentují do jmenovitých údajù. Kromì toho jsou naše pøístroje schválené témìø v celém svìtì. Vzpomnìl jste náklady na mon-tហjako plusový bod pro použí-vání pøístrojových jistièù. Co je pod tím možné rozumìt? Myslíme tím naše pohodlné mož-nosti montáže pomocí zásuvkových soklù, svorkovnic, automatových nosi-èù 19 " a rozdìlovaèe proudu - modul 17plus. Použitím této techniky, pøípad-nì služeb se naše zasouvatelné

Pøipravil ing. Josef Kellner.

strojové jistièe dají „pøedkabelovat“ již v raném stádiu projektu.

Samotné jistièe se potom jen rychle nasadí. To znamená, že dimenzovat jmenovitý proud se musí až v této eta-pì. Ve vìtšinì našich zasouvatelných systémù se jistièe dají dokonce vymì-nit „live”, to znamená pøi zapnutém za-øízení - pod napìtím. Naproti tomu je výmìna jistièù vedení velmi kompliko-vaná. U ní je tøeba nejprve pracnì šroubovat všechny kryty a spoje a od-stranit kabely. A to stojí mnoho èasu.

Znají již vaše výrobky zákazníci v Èeské a Slovenské republice? Jsme pøekvapení, že ve vašich ze-mích nebyla tradice montovat správnì dimenzované jistièe pøímo do pøístrojù. U ménì výkonných pøístrojù jejich funk-ci èasto nahrazovaly tavné pojistky, což není optimální. Pøi vìtších výkonech se vaši výrobci spoléhali na správnì di-menzované a jištìné vedení. Existují však oblasti, pro které jsme k vám i v minulosti dodávali svoje výrobky. Jednalo se hlavnì o speciální jistièe pro dopravní techniku, leteckou techni-ku a telekomunikace.

Dnes tento zpùsob jištìní u vás do-sahuje již znaèný rozmach, a to i ve spotøební elektrotechnice.

Na koho se mohou naši ètenáøi obráti v pøípadì technických nebo obchodních otázek? Technické poradenství a dodávky našich výrobkù zabezpeèuje v ÈR fir-ma Eling Bohemia, s. r. o., Kunovice; a ve SR firma Eling, s. r. o., Nová Dub-nica. Vaši ètenáøi se na nì mohou s dùvìrou obrátit. Pøi složitìjších pro-blémech ochotnì pomohou naši tech-nici z mateøské firmy.

Dìkuji vám za rozhovor. Typ 1180 - miniaturní jednopólový

termický jistiè s funkcí spínaèe. Je vhodný na ochranu proti pøetížení

od 0,1 až do 10 A

Typ 17 plus je univerzální objímka a zároveò rozvodný systém pro jistièe E-T-A. Jednoduché spojení (automa-ticky se propojí i signalizace) více modulù umožòuje ochranu potøebného poètu zaøízení. Výhodou je, že šíøka modulu

je pouze 12,5 mm (odpovídá všem prùmyslovým standardùm)

Výsledky Konkursu PE 2002

o nejlepší elektronické konstrukce

od Èeského radioklubu, od firmy FCC Connect sdružovaè antén a sadu skøínìk Bopla od firmy ELING.

Další ceny:

3000 Kè získávají: Pøedøadná dìliè-ka (obr. 7) od ing. Jiøího Doležíldìliè-ka (Pra-ha); Výkonový zesilovaè ve tøídì „G“ od Karla Bartonì (Praha).

Od firmy Spezial Electronic získávají 3000 Kè ještì: Multimetr s automatickou volbou rozsahu od Ivo Strašila (Brno) a Inteligentní svítítko od ing. Martina Novot-ného (Brno). Ceny nebyly udìleny podle vyhlášení pro malou originalitu zapojení.

2000 Kè získávají: Ivo Strašil (Brno); ing. Štìpán Hušek (Praha); ing. Karel Holna (Praha); RNDr. Zbynìk Pientka, CSc. (Praha); Hynek Gajda (Strážnice); ing. Miroslav Nutil (Pelhøimov); ing. Martin Hlinovský (Beroun); ing. Mo-mir Milovanoviè (Èeský Krumlov); ing. Martin Stroèka (Vendrynì); Sta-nislav Kubín ml. (Praha).

1000 Kè získávají: Karel Bartoò (Praha); ing. Pavel Hùla (Praha); Josef Olah (Brno); Ladislav Myslík (Popovi-ce); Štìpán Burda (Praha).

Všichni úèastníci Konkursu dosta-nou také knihu od nakladatelství BEN a CD ROM 2001 od firmy AMARO.

Autorùm odmìnìných konstrukcí blahopøejeme, všem dìkujeme za úèast a tìšíme se na nové konstrukce v 8. roèníku Konkursu, jehož podmínky budou uveøejnìny v èísle 3/2003. Již dnes mùžeme sdìlit, že se podmínky nebu-dou lišit od minulých a opìt jsou pøislí-beny zajímavé ceny.

Redakce Loòský 7. roèník Konkursu

èasopi-su PE A Radio byl podle vyhlášených podmínek (vyšly v PE 3/2002) uzavøen dne 15. 9. 2002. Do uzávìrky bylo pøihlášeno k ohodnocení celkem 27 konstrukcí, které podle zadaných krité-rií posuzovala komise redaktorù PE a pøizvaných odborníkù. Letošní roèník byl ještì vyrovnanìjší než loòský.

Komise rozhodla takto:

Nejvyšší ohodnocení získaly: AntiAlarm (obr. 1) od ing. Mirosla-va Goly, OK2UGS (Frýdek-Místek). Autor obdrží 7000 Kè a cenu od spon-zora FC service sadu profesionální-ho náøadí Sprinter 3100 od firmy Bernstein a také sadu skøínìk Bopla od firmy ELING.

Ovladaè OSEK (obr. 2) od ing. Pavla Hùly (Praha). Obdrží 6000 Kè a cenu od firmy DIAMETRAL labora-torní zdroj P230R51D.

Elektronické zapalování s øízením pøedstihu pro motocykly (obr. 3) od Radka Taraby (Havíøov). Obdrží 4000 Kè, souèástky v hodnotì 5000 Kè od firmy RYSTON a od firmy Spezial Electronic 3000 Kè.

Analogový vstupní modul AVM 02 (obr. 4) od ing. Martina Hlinovského (Beroun). Obdrží 4000 Kè a od firmy ELIX radiostanici CB K22.

DO telefonem GSM - bez procesoru (obr. 5) od Romana Žipaje, OM0ARZ (Komárany, SR). Obdrží 4000 Kè, a knihy (1000 Kè) od nakladatelství BEN.

Audio DAC od Vladimíra Hejt-mánka (Praha). Obdrží 3000 Kè a od firmy FK technics multimetr.

Pøijímaè WMF (obr. 6) od ing. Alexandra Žákovského (Praha). Obdrží vìcnou cenu za 5000 Kè od firmy RMC Nová Dubnica, od firmy Spezial Electronic 3000 Kè a vìcnou cenu za 3000 Kè od Èeského radioklubu.

PC interfejs k rotátoru (obr. 8) od ing. Radka Václavíka, OK2XDX (Rož-nov). Obdrží vìcnou cenu za 4000 Kè

Obr. 1 Obr. 2 Obr. 3 Obr. 4 Obr. 5 Obr. 6 Obr. 7 Obr. 8

AR ZAČÍNAJÍCÍM A MÍRNĚ POKROČILÝM

(Pokračování)

Použití

tranzistorů MOSFET

Zjednodušené zapojení zvyšujícího měniče je na obr. 77. Tranzistor T1 periodicky připojuje pravý konec cív-ky k zemi. Po jeho rozpojení se ener-gie naakumulovaná v cívce „přelije“ přes diodu D1 do kondenzátoru C2. V sérii s kondenzátorem je ještě re-zistor Rs s malým odporem. Podle úbytku napětí na tomto rezistoru zjiš-ťuje řídicí obvod proud tekoucí tran-zistorem a cívkou měniče. Spínání tranzistoru je řízeno i podle velikosti výstupního napětí Uo. K řízení se nej-častěji používá nějaký specializovaný integrovaný obvod.

Obr. 77. Zvyšující měnič Pro dosažení velké účinnosti je tře-ba, aby úbytek napětí na sepnutém tranzistoru (a také Rs) byl co nejmen-ší, stejně tak jako úbytek napětí na diodě D1 v propustném směru. Proto se při usměrňování malých napětí, kdy úbytek napětí na diodě nejvíce zhoršuje účinnost měniče, používají Schottkyho diody nebo synchronní usměrňovač.

Obr. 79. Jednoduchý impulsní regulátor

Obr. 80. Nízkofrekvenční zesilovač Zen, pracující ve třídě A

Zapojení synchronního usměrňo-vače je naznačeno na obr. 78. Usměr-ňovací dioda je v době, kdy má být otevřena, zkratována tranzistorem MOSFET. Protože dioda je již součástí struktury tranzistoru, bývá paralelní čárkovaně nakreslená dioda ze zapo-jení většinou vypuštěna. Tranzistor v usměrňovači pracuje v inverzním zapojení, tj. u tranzistoru s kanálem n prochází proud od source k drain.

Na obr. 79 je jednoduchý impulsní regulátor. Můžete jej použít například pro řízení jasu žárovky (12 V) nebo otáček stejnosměrného motoru. Ope-rační zesilovač 1 pracuje jako multi-vibrátor s kmitočtem asi 1 kHz. Na kondenzátoru C1 je napětí s přibližně trojúhelníkovým průběhem a s rozkmi-tem asi od 35 do 60 % napájecího napětí. Druhý OZ pracuje jako kom-parátor – porovnává střídavé napětí z C1 s napětím, které je nastaveno potenciometrem P1. Po dobu, kdy je napětí z potenciometru větší než na-pětí C1, je na výstupu OZ2 kladné napětí blížící se velikostí napájecímu napětí. Je-li napětí potenciometru menší, je na výstupu OZ2 téměř nu-lové napětí. Na výstupu OZ2 jsou ob-délníkové impulsy, jejichž střída je úměrná nastavení potenciometru. Těmito impulsy je řízen výkonový tran-zistor MOSFET, který je buď zcela ote-vřen (napětí na gate je blízké napáje-címu), nebo zcela uzavřen (napětí na gate se blíží nule). V ideálním přípa-dě se na tranzistoru neztrácí žádný výkon a nepotřebuje chladič. Do zá-těže prochází proud jen po dobu im-pulsů, jejichž šířku měníme potencio-metrem.

Nízkofrekvenční zesilovače sesta-vené z diskrétních součástek bývají většinou dosti složité. Vskutku nekon-venční přístup zvolil Nelson Pass (www.passdiy.com) u svého zesilova-če Zen. Tento zesilovač pracuje v čis-té třídě A a je velmi jednoduchý. Zjed-nodušené funkční schéma je na obr. 80. Ve většině verzí je jediný tranzis-tor zesilovače napájen ze zdroje konstantního proudu. U jedné z verzí použil autor místo zdroje proudu

žá-rovku. Protože se odpor vlákna žárov-ky mění podle napájecího napětí (na-žhavení), mění se v určitém rozsahu napětí procházející proud jen málo. Žárovka tak může zdroj proudu do jis-té míry zastoupit.

Zesilovač jsem vybral do tohoto seriálu, protože je tak jednoduchý, že si ho může postavit i začátečník. Po-kud se spokojíte s menším výkonem, postačí bezpečné napájecí napětí 12 až 18 V a žárovka pro napětí 24 V a příkon 20 až 55 W. Pak bude třeba změnit odpor rezistoru R1 podle po-třeby na 47 až 150 kΩ, aby na drain tranzistoru (kladném pólu výstupního kondenzátoru) byla třetina až polovi-na polovi-napájecího polovi-napětí. Na vyzkoušení při malém napětí by měl vyhovět ja-kýkoli tranzistor MOSFET, autor pou-žil IRFP240.

K příjemnému zvuku zesilovače při-spívá velmi malé zkreslení, způsebe-né převážně druhou harmonickou, žhnoucí žárovka připomíná elektron-kové zesilovače. Nevýhodou je velmi malá účinnost – maximální výstupní výkon je nejvýše 10 až 20 % trvalého příkonu zesilovače.

Stabilizátor napětí 3,3 V na obr. 81 jsem nalezl v jednom zdroji pro počí-tač PC. Protože regulační tranzistor je řízen napětím, je výstupní proud omezen jen mezními parametry tran-zistoru a výkonem, který se může ztra-tit na tranzistoru a chladiči. Stabilizá-tor potřebuje pomocné napětí +12 V. Toto zapojení je spíše kuriozita, ve zdrojích pro PC se napětí 3,3 V zís-kává většinou z dalšího vinutí trans-formátoru.

Obr. 78. Princip synchronního

usměrňovače Obr. 81. Stabilizátor 3,3 V/20 A

VH (Pokračování příště)

Úvod

Za dávné předchůdce digitální techniky bychom mohli považovat růz-né mechanické přístroje, které vyko-návaly jednoduché aritmetické a lo-gické operace. Již v roce 1642 sestrojil francouzský vědec Blaise Pascal prv-ní plně mechanický sčítací stroj. Na konci devatenáctého století se již mů-žeme setkat s prvními „počítači“, kte-ré zpracovávaly data zaznamenaná na děrných štítcích. První plně elektronic-ký počítač se objevuje až v roce 1946. Byl sestaven z 18 000 elektronek a uměl sečíst až 300 čísel za sekundu. Kromě toho, že nebyl zrovna malých rozměrů, jste k jeho napájení potřebo-vali pomalu menší elektrárnu. Skuteč-ný rozvoj digitální techniky tak mohl nastat až po vynálezu tranzistoru. Pře-sto trvalo ještě řadu let, než se první digitální přístroje dostaly na náš trh. Pokrok jde ale neustále kupředu a do-statečně malé a výkonné mikroproce-sory s malým příkonem způsobily, že jsme dnes různými digitálními přístro-ji doslova zavaleni.

Jaké jsou vlastně výhody anebo také nevýhody digitálního zpracová-ní, přenosu a záznamu signálu? Nej-dříve bychom si asi měli říci, co slovo digitální vlastně znamená. Český ekvi-valent – číslicový – možná napoví o něco víc. V komerční sféře se s ním sice nesetkáte, ono přeci jen název číslicová kamera by asi nezněl příliš lákavě, ale v elektrotechnické praxi se používá poměrně často. Rozdíl mezi přístroji digitálními a tzv. analogový-mi spočívá v tom, že v analogových je zpracováván spojitý signál, velikost dané veličiny je přímo reprezentová-na hodnotou reprezentová-napětí a jeho změny jsou úměrné změnám této veličiny. Před-stavte si například analogový ampér-metr, u kterého výchylka ručky přístro-je přesně kopírupřístro-je změny proudu, což může být v některých případech vý-hodné, avšak těžko již takový údaj přenesete do počítače, nehledě na jeho přesnost. V přístrojích digitálních jsou všechny signály reprezentovány pouze dvěma diskrétními stavy (tedy dvěma diskrétními napěťovými úrov-němi), které obvykle označujeme jako logickou 0 a 1. Posloupnost několika nul a jedniček pak představuje urči-tou číselnou hodnotu.

Výhod, které digitální zpracování poskytuje, je mnoho. U digitálního záznamu je to např. jeho stálost. To je dáno tím, že na záznamovém mé-diu jsou dva diskrétní stavy reprezen-továny natolik odlišnou hodnotou, že jeho případné opotřebení se neproje-ví na interpretaci signálu. Jako příklad by mohlo posloužit srovnání analogo-vého a digitálního záznamu na mag-netické pásky. Všichni jistě znáte, jak se snižuje kvalita záznamu na video nebo audiokazetách s počtem jejich přehrání. Navíc případné nelinearity, zkreslení a šum vznikající na čtecím zařízení signál dále deformují. K tomu se přidá vlastní šum audiokazety a pak se vám může lehce stát, že ze své oblíbené skladby slyšíte více šumu než hudby. Pokud bychom signál za-znamenali digitálně, všech těchto ne-duhů bychom se zbavili a z pásky by-chom získali přesně to, co jsme na ni zaznamenali. Magnetické pásky se používají například pro zálohování velkých objemů dat a v praxi se s nimi asi nesetkáte. Každý ale určitě máte v počítači pevný disk, který funguje na podobném principu. Nevýhodou digi-tálního záznamu bývá často velký objem dat potřebný k uložení kvalit-ního záznamu. Protože kvalita je jed-noznačně dána počtem bitů (1 bit je nejjednodušší logická jednotka, může nabývat hodnoty 0 nebo 1), které nám udávají rozlišení, může se snadno stát, že na uložení hodinového ne-komprimovaného filmu ve kvalitě srovnatelné s kvalitou videokazet VHS budeme potřebovat téměř 20 GB (gi-gabytů, tzn. miliarda bytů, 1 byte (čti bajt) je osm bitů). Proto je snahou tyto filmy co nejúčinněji komprimovat. To ale jejich kvalitu druhotně snižuje a také klade poměrně vysoké nároky na výkon počítače. I na DVD jsou filmy komprimované, a přesto běžně zabí-rají až osm gigabytů. Také 80 minut hudby z vašeho CD zabírá 700 me-gabytů, což není zrovna málo. Proto se například v kinech používá stále starý analogový záznam obrazu, na kterém se vytvoří po čase charakte-ristické škrábance, protože zazname-nat i vysílat film digitálně v takové kvalitě je dnes stále dosti složité. (Dů-kazem toho, že se již dnes pomalu daří překonat i podobné problémy, by mohl být první u nás instalovaný DLP

projektor (Digital Light Processing) s rozlišením 1920 x 1080 bodů ve Slo-vanském domě na podzim tohoto roku.) U digitálního přenosu bychom mohli najít podobné výhody. Opět je méně náchylný na rušení, a pokud je vše v pořádku, je přijato přesně to, co bylo vysláno. Navíc lze do signálu při-dat některá při-data pro jeho opravu v pří-padě méně kvalitního přenosu. Digi-tální zpracování poskytuje i další výhody, zejména snadný přenos do počítače a do jiných digitálních zaří-zení a jeho zpracování výpočetní tech-nikou. Jistě víte, jak je snadné zkopí-rovat CD nebo DVD do počítače nebo do něj nahrát data z digitálního multi-metru, osciloskopu, fotoaparátu či kamery a následně je v něm zpaco-vávat podle libosti.

Digitální technika se však nezabý-vá pouze zpraconezabý-vánezabý-váním dat ve for-mě čísel, jak by se možná mohlo z předchozího úvodu zdát. Existuje řada případů, kdy pouze potřebujeme rozlišit dvě logické úrovně, můžeme jim říkat různě: pravda – nepravda, ano – ne, zapnuto – vypnuto, 1 – 0 nebo H - L. Také proto se integrované obvody, zpracovávající tyto signály nazývají logické, protože různým lo-gickým úrovním na vstupu přiřazují různé logické výsledky na výstupu. Logické úrovně jsou reprezentovány definovanými napěťovými úrovněmi na vstupech a výstupech a liší se u různých řad logických obvodů. Mezi nejznámější a nejpoužívanější logic-ké obvody patří bezesporu řada 74xx a její vylepšené verze a novější řada CMOS 40xx. O nich si povíme pozdě-ji, protože než se s nimi seznámíme, bude třeba si povědět něco málo z Booleovy algebry a také o číselných soustavách a převodech mezi nimi.

Digitální technika

a logické obvody

Vít Špringl

(Pokračování příště) Nákres části analytického stroje Charlese Babbage (1791-1871) schopného pracovat podle programu

Obr. 1. Tester polarity reproduktorù Obr. 2. Obrazec plošných spojù testeru polarity reproduktorù (mìø.: 1 : 1) Obr. 3. Rozmístìní souèástek na desce testeru polarity

reproduktorù 1 1 + _

Tester polarity

reproduktorù

Pøi stavbì reproduktorových soustav nebo pøi ozvuèování prostoru je nutné znát polaritu reproduktorù, aby je bylo možné správnì zapojit (vìtšinou musí pracovat soufázovì). Pokud není polari-ta oznaèena pøímo na reproduktorech, mùžeme ji snadno zjistit testerem, jehož schéma je na obr. 1.

Polaritu indikuje jedna z LED D4, D5 poté, když ukneme pøimìøenou silou (napø. neoøezaným koncem døe-vìné tužky) na støed membrány repro-duktoru pøipojeného k testeru. Definu-jeme, že pokud se rozsvítí LED D5, je ke kladné svorce J5 testeru pøipojen kladný pól reproduktoru. V opaèném pøípadì, když se rozsvítí D4, je ke klad-né svorce pøipojen záporný pól repro-duktoru. Po každém testu vynulujeme tester tlaèítkem RESET.

Pøi uknutí na membránu reproduk-toru (SPx) se na jeho svorkách objeví napìtí ve tvaru tlumených sinusových kmitù. Operaèními zesilovaèi IO1A a IO1B, které pracují jako komparátory, se signál z reproduktoru vytvaruje na pravoúhlý prùbìh. Komparátory mají pøedpìtí asi 0,1 V, zavedené dìlièi R2, R3 a R5, R4, takže pøenášejí jen ty kladné nebo záporné vrcholky signálu,

JEDNODUCHÁ ZAPOJENÍ PRO VOLNÝ ÈAS

které jsou vìtší než pøedpìtí. Pøedpìtí omezuje citlivost testeru, aby rùzné ruši-vé signály neovlivòovaly jeho èinnost. V pùvodním prameni mají rezistory R3 a R4 odpor 3,3 kΩ a komparátory tak mají pøedpìtí asi 0,3 V - pøi zkouškách se však citlivost testeru jevila jako pøíliš malá, a proto bylo pøedpìtí zmenšeno. Pravoúhlý signál z výstupu komparáto-ru se vyhodnocuje klopnými obvody (KO) IO2A a IO2B typu D, které jsou navzájem propojené tak, aby po pøe-klopení prvního z nich se již nemohl pøeklopit druhý z nich. Stav KO indi-kují LED D4 a D5. KO se nulují pøi za-pnutí testeru (obvodem se souèástka-mi C5, R6 a D3) nebo tlaèítkem S2 (RESET).

Když se po uknutí na membránu reproduktoru objeví na kladné svorce J5 testeru jako první kladná pùlvlna tlu-mených kmitù (s amplitudou vìtší než 0,1 V), vytvoøí se na výstupu IO1A kladný impuls. Pokud byly KO vynulo-vány, pøeklopí se vzestupnou hranou tohoto impulsu KO IO2A a rozsvítí se LED D4. Když se na kladné svorce J5 objeví jako první záporná pùlvlna tlu-mených kmitù (rovnìž s amplitudou vìtší než 0,1 V), vytvoøí se kladný im-puls na výstupu IO1B. Pokud byly KO vynulovány, pøeklopí se vzestupnou hranou tohoto impulsu KO IO2B a roz-svítí se LED D5.

Tester je napájen napìtím 9 V z des-tièkové baterie. Pøi zhasnutých LED je napájecí proud asi 1 mA, svítí-li nìkte-rá z LED, je napájecí proud asi 9 mA.

Vìtšina souèástek testeru je pøipá-jena na desce s jednostrannými ploš-nými spoji. Obrazec spojù je na obr. 2, rozmístìní souèástek na desce je na obr. 3. Na desce je pìt drátových pro-pojek, z nichž ètyøi jsou pod IO. IO jsou umístìné v objímkách. LED D4 a D5 pøipájíme na tak dlouhých vývodech, aby po vestavìní desky do skøíòky vy-ènívala pouzdra LED pøimìøenì ze stì-ny skøíòky. LED také mùžeme upevnit do stìny skøíòky samostatnì a s des-kou je propojit vodièi.

Pøístroj neobsahuje žádné seøizo-vací prvky, pøi oživování pouze zkon-trolujeme (s pøipojeným testovaným reproduktorem) celkovou funkci.

Oživenou desku spolu s napájecí baterií vestavíme do skøíòky z plastické hmoty. Desku umístíme tak, aby LED D4 a D5 vyènívaly z pøední stìny skøíò-ky. Na pøední stìnu skøíòky také pøišrou-bujeme spínaè S1, tlaèítko S2 a svorky pro pøipojení mìøeného reproduktoru. Svorku J5 oznaèíme jako kladnou, J6 jako zápornou. Též oznaèíme kladným znaménkem LED D4 a záporným D5.

Seznam souèástek

R1, R2, R5, R6 47 kΩ, miniaturní R3, R4 1 kΩ, miniaturní R7, R8 560 Ω, miniaturní C1 47 µF/16 V, radiální C2, C3, C5, C6 100 nF/63 V, fóliový C4 10 µF/35 V, radiální D1, D2, D3 1N4148 D4, D5 LED èervená, 5 mm IO1 LM358

INFORMACE, INFORMACE ...

Na tomto místì vás pravidelnì informujeme o nabídce knihovny Starman Bohemia, Konviktská 24, 110 00 Praha 1, tel.: 224 239 684, fax: 224 231 933 (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 (SRN) (èasopisy i knihy nejen elektrotechnické, elektronické èi poèítaèové - nìkolik set titulù) - pro stálé zákazníky sleva až 14 %.

Knihu The METAFONTbook, jejímž autorem je Do-nald E. Knuth, vydalo nakladatelství Addison-Wesley v roce 1986.

METAFONT, jehož autorem je D. E. Knuth, je poèítaèový jazyk, který dovoluje matematicky s profesionální kvalitou vytvaøet podobu písmen a znakù. Kniha je prùvodcem tímto jazykem a umožní ètenáøi i pøi minimálních zkušenostech s výpoèetní technikou zvládnout základy i pokroèilé oblasti jazyka.

Kniha má 361 stran textu s øadou ilustrací, formát o nìco nižší než A4, kvalitní vazbu a v ÈR stojí 2219,- Kè.

Tématem èasopisu Konstrukèní elektronika A Radio 1/2003, který vy-chází zaèátkem února 2003, je pøe-hled a popis vlastností nejpoužívanìj-ších mikrokontrolérù, dostupných na našem trhu (Atmel, Microchip, Texas Instruments, STMicroelectronics).

! Upozoròujeme !

IO2 CMOS 4013

S1 páèkový spínaè jedno-pólový, miniaturní S2 tlaèítko spínací B1 destièková baterie 9 V klips pro pøipojení destièkové baterie objímka obyèejná pro DIL8

objímka obyèejná pro DIL14 deska s plošnými spoji è.: PE280

NUOVA ELETTRONICA, è. 207, únor-bøezen 2001

Výkonový

nízkofrekvenèní zesilovaè

S motivací z KE 3/1996 a z „šuplí-kových“ zásob vznikl nf zesilovaè, který je napájen nesymetrickým napìtím 12 až 18 V.

Schéma zesilovaèe je na obr. 4. Operaèní zesilovaè (OZ) IO1 (741) pracuje jako invertor, který má do nein-vertujícího vstupu (vývod 3) zavedené pøedpìtí z dìlièe R2, R3 (umìlý støed napájení). Samotný OZ má nastavené zpìtnovazebním odporovým dìlièem R6 a R1 napìové zesílení nejvýše 45. V kladné i záporné napájecí vìtvi OZ jsou zaøazeny rezistory R4 a R5, na kterých vzniká úbytek napìtí, využitý pro buzení koncových tranzistorù TR1 a TR2. Tento úbytek napìtí odpovídá výstupnímu proudu OZ, který závisí na odporu rezistoru R7. Dopruèená impe-dance reproduktoru je 8 Ω. LED D1 (záøivì èervená) slouží jako

jednodu-Obr. 4. Výkonový nf zesilovaè

chý indikátor pøebuzení. Celkové zesí-lení zesilovaèe upravuje smyèka zpìt-né vazby se souèástkami R8 a C2.

Autor doporuèuje pøipojit mezi klad-nou napájecí sbìrnici a zem konden-zátor o kapacitì 47 µF/25 V, a za-blokovat umìlý støed napájení (spoj mezi rezistory R2 a R3) kondenzáto-rem o kapacitì 220 až 470 µF/16 V.

Pøi napájecím napìtí 18 V je klidový proud zesilovaèe asi 30 mA. Tranzisto-ry TR1 a TR2 jsou namontovány na žebrovaný chladiè.

Zesilovaè je vhodný mimo jiné pro aplikaci v interkomu nebo v laboratoøi.

Zdenìk Hájek

Tester „prùchodnosti“

vodièù

Pøi stavbì a opravách pøístrojù èas-to potøebujeme zjistit, které body jsou pøímo spojeny vodièi, zda vodièe (ploš-né spoje) nejsou mezi urèitými body pøerušené, jak jsou propojené kontak-ty konektorù na kabelu apod. K tìmto mìøením se používá tester „prùchod-nosti“ vodièù (hezky èesky „šlusmetr“), což je druh ohmmetru, který akusticky indikuje (bzuèením, pískáním) odpor menší než napø. 10 Ω mezi hroty svých mìøicích sond a je v klidu, když mezi hroty sond je vìtší odpor nebo polovo-dièový pøechod.

Schéma jednoduchého testeru „prùchodnosti“ vodièù, který splòuje

Obr. 5. Tester „prùchodnosti“ vodièù uvedené požadavky, je na obr. 5. Tes-ter pracuje v mùstkovém zapojení, zkoušený vodiè se pøipojuje pomocí mìøicích sond mezi svorky J1 a J2. Napìtí z diagonály mùstku snímá ope-raèní zesilovaè (OZ) IO1 (typu CMOS), který pøes spínací tranzistor T1 budí in-dikaèní bzuèák BZ1 (stejnosmìrný bzuèák na 6 V).

Mùstek z rezistorù R1 až R4 atd. je trimrem P1 vyvážen tak, že pouze teh-dy, je-li mezi svorkami J1 a J2 odpor menší než 10 Ω, je na neinvertujícím vstupu OZ (vývod 3) napìtí vìtší než na invertujícím vstupu OZ (vývod 2), na výstupu OZ je kladné napìtí, T1 je se-pnutý a BZ1 bzuèí. Je-li mezi svorkami J1 a J2 odpor vìtší než 10 Ω nebo je-li mezi nimi zapojen polovodièový pøe-chod, je neinvertující vstup OZ zápor-nìjší než invertující vstup, na výstupu OZ je nulové napìtí, T1 je vypnutý a BZ1 je v klidu.

Tester je napájen napìtím 6 V ze ètyø tužkových èlánkù.

Everyday with Practical Electronics, duben 1995

Popis funkce

Elektronická minutka umožòuje na-stavení èasu od 1 minuty do 1 hodiny a 59 minut. Pøístroj se zapíná se tlaèít-kem a má naprogramováno automatic-ké vypnutí (auto power off). Pokud po dobu 4 minut není stisknuto žádné tla-èítko, pøístroj tøikrát krátce pípne a poté se po jedné minutì vypne. V konstruk-ci jsou pro ovládání použita tøi tlaèítka. Stisk kteréhokoliv tlaèítka je doprová-zen krátkým pípnutím.

První tlaèítko je urèeno pro zapnutí pøístroje, zaèátek a konec odpoèítává-ní a pro nastaveodpoèítává-ní do pozice „OFF“ (tj. manuální vypnutí pøístroje). Druhé tla-èítko je urèeno pro nastavování poža-dovaného èasu po desítkách minut, pro vyskoèení z módu odpoèítávání a pro vypnutí pøístroje z pozice „OFF“. Tøetí tlaèítko je také urèeno pro nasta-vování požadovaného èasu, avšak po jedné minutì, jinak je funkce stejná jako u druhého tlaèítka.

Èas se nastavuje druhým a tøetím tlaèítkem po desítkách a jednotkách minut (napø. chceme-li nastavit 23 mi-nut, stiskneme dvakrát druhé a tøikrát tøetí tlaèítko). Také je možné pøi nasta-vování dané tlaèítko držet a èíslo bude naèítáno automaticky. Pokud chceme

displej vynulovat, podržíme stisknutá obì tlaèítka zároveò, až se na displeji objeví nuly a pøístroj krátce pípne. Pro zaèátek odpoèítávání se krátce stiskne tlaèítko „start“ a pro ukonèení jakékoliv tlaèítko. Pokud pøi odeèítání dosáhne èasovaè nuly, tak ètyøikrát za sebou za-pípá, chvíli poèká a znovu zapípá. To celé se opakuje ètyøikrát, pak minutka jednou pípne a nastaví èas, který jsme zadali pøed odeèítáním. Samozøejmì je také možné pípání pøerušit libovol-ným tlaèítkem. Pokud pøi nastavování držíme stisknuté tlaèítko „start“ až do druhého pípnutí, dostaneme se do módu manuálního vypnutí pøístroje. Na displeji se zobrazí nápis „OFF“ a je možné nìkterým z tlaèítek pro nasta-vení èasu pøístroj vypnout.

Minutka také disponuje indikací vy-bití èlánkù, a to ve dvou úrovních. Po-kud èlánky dosáhnou napìtí asi 1,1 V, tak se vlevo nahoøe na displeji zobrazí indikátor „LoBat“ (u nìkterých displejù to je malá šipka). Pokud však napìtí èlánkù poklesne až na 0,9 V, zobrazí se nápis „bAt“, minutka tøikrát zapípá a po chvíli se sama vypne. Toto omezení je zavedeno, aby v pøípadì použití

aku-mulátorù nemohlo nastat jejich „hlubo-ké vybití“ a tím se zároveò nezmenšilo napájecí napìtí procesoru a displeje pod doporuèené minimum.

Technické parametry

Napájecí napìtí:

2x 1,2 V nebo 1,5 V, typ AAA. Spotøeba:

v zapnutém stavu 5 mA, ve vypnutém stavu 6 µA. Nastavení èasu:

1 minuta až 1 hodina 59 minut. Zobrazení:

3,5místný displej LCD, zobrazují se hodiny, minuty a desítky vteøin. Vlastnosti:

Automatické vypnutí pøístroje po 5 minutách neèinnosti; indikace vybitých èlánkù - pøi 1,1 V na èlánek; automatické vypnutí - pøi 0,9 V na èlánek.

Elektronická

èasová minutka

Radek Velièka, OK2MON

Tato konstrukce pùvodnì vznikla jako pomùcka do kuchynì,

ale využije se vždy, kdy je potøeba „hlídat“ èas, napø. pøi expozici

desek s plošnými spoji.

Obr. 1. Schéma zapojení minutky

Popis zapojení

Jádrem zapojení na obr. 1 je IC2 mikroprocesor Atmel AT89C2051 s øi-dicím programem. Pro napájení pøí-stroje je použit IC1 DC-DC mìniè MC33463H-50KT1 firmy ON Semicon-ductor. Jedná se o zvyšující (step-up) pulsní regulátor napìtí, který na výstu-pu zajišuje +5 V. V konstrukci je poèí-táno se dvìma akumulátory (NiCd, NiMH nebo alkalické) èi primárními èlánky typu AAA. Praxe ukázala, že zaøízení pracovalo i s jedním NiCd èlánkem, avšak jeho spotøeba byla pøíliš velká a pøi poklesu napìtí èlán-ku pod 1 V se zaèalo zmenšovat také napìtí na výstupu regulátoru IC1. Bližší popis tohoto regulátoru najdete v [1].

Za zmínku stojí princip pøipojení napájecího napìtí. Na baterii je pøi-pojen pouze IC1, protože pøi nulovém odbìru z výstupu (VO) se spotøeba to-hoto obvodu zmenší na asi 4 µA, což je zanedbatelné. Výstup tohoto ob-vodu vede na vstup Q1 T-MOS tran-zistoru, který pracuje jako spínaè napìtí pro zbytek elektroniky. Rezis-tor R1 pøivádí kladné napìtí na „gate“ a má funkci pøidržet tranzistor v ne-vodivém stavu. V momentì stisknutí tlaèítka S1 se pøes diodu D2 uzemní „gate“ tranzistoru, ten se stane vodi-vým a pøipojí napájení pro zbytek elektroniky.

Po nulování procesoru IC2 se na výstupu portu P3.0 nastaví log. 1 posí-lená rezistorem R2 na +5 V a výstup portu P3.1 se programovì nastaví do log. 0. Spoleènì pak sepnou optoèlen OK1, který na výstupu zajistí uzemnìní „gate“ tranzistoru Q1 i po uvolnìní tla-èítka S1. Diody D2 a D3 jsou zapojeny tak, aby se tlaèítko S1, pøipojené pøes D3 na vstup P3.2 procesoru, využívalo i pro další funkce než jen zapnutí pøí-stroje. Vývody P1.4 až P1.7 procesoru

jsou urèeny pro posílání dat do IC4, IC5, IC6 (4094) což jsou 8bitové po-suvné registry. Tyto obvody se zároveò s P1.1 až P1.3 procesoru starají o obsluhu 3,5místného displeje LCD. P1.3 je pøipojen na vývod 40 displeje, což je jeho spoleèná elektroda. Mezi touto elektrodou a ostatními pøipojený-mi vývody displeje je potøeba genero-vat støídavé napìtí nezbytné pro správ-nou funkci displeje. V programu se o to stará jeden ze dvou èasovaèù. Spoleènì se speciálním podprogramem generují signál o kmitoètu 50 Hz.

Pro-tože má displej 3,5 místa, lze zobrazo-vat hodiny, minuty a desítky sekund.

Pro indikaci vybití èlánkù je použit operaèní zesilovaè IC3 (TL062) pracu-jící jako komparátor, který má velmi malou spotøebu asi 0,25 mA a je ceno-vì dostupný. Do vstupù 3 a 5 IC3 je pøivedeno napájecí napìtí, do vstupù 2 a 6 je pøivedeno referenèní napìtí, kte-ré tvoøí odporový dìliè z rezistorù R6, R7, R8. Výstup komparátoru je veden na vývody procesoru IC2 P1.0 a P3.7. Vývod P3.5 je urèen jako výstupní pro piezoreproduktor a je posílen

rezis-Obr. 2. Deska s plošnými spoji minutky

torem R5 na +5 V. Frekvence píská-ní je nastavena na 4 kHz, což je rezo-nanèní kmitoèet pro zapouzdøený typ KPT1540W. Rezistor R3 a kondenzá-tor C2 tvoøí nulovací obvod pro proce-sor IC2. Taktovací frekvenci proceproce-soru urèuje krystal XTAL1 4 MHz. Ten je na vývodu 4 IC2 spojen s R4 pro další zmenšení odbìru proudu a zlepšení stability taktování. Tato neobvyklá úprava je v [2].

Mechanická konstrukce

a oživení

Pro konstrukci je navržena jedno-stranná deska s plošnými spoji (obr. 2), na které je 6 drátových propojek. Jako první pøipájejte propojky 1+1 a 2+2 pod displejem (všechny propojky jsou oèíslovány na desce). Potom osaïte napìový konvertor IC1, Schottkyho diodu D1, L1 a C1 a pøiveïte napájecí napìtí 1,5 až 4,5 V. Pokud je na výstu-pu IC1 +5 V, pokraèujte s osazováním všech ostatních souèástek kromì dis-pleje. Pro procesor bych doporuèil po-užít objímku. Tlaèítka jsou kvalitnìjší P-DT6 z nabídky GM.

Krabièka je U-KP35B o rozmìrech 105 x 55 x 21 za 20 Kè. Nejsložitìjší na celé konstrukci je mechanické pro-vedení. Deska je umístìna pøesnì do støedu krabièky, aby se po stranách „vešly“ èlánky. Pro pøipevnìní minutky do krabièky mùžete použít kovové di-stanèní sloupky. Mezi èelo krabièky a desku 10 mm, mezi zadní stranu a desku 5 mm sloupky. Na desce jsou oznaèeny vrtací otvory pro sešroubo-vání. Po dùkladném usazení zasuòte do desky displej a pøišroubujte ji k èelu krabièky. Potom pøitlaète displej na èelo krabièky a zapájejte. Pro pøipev-nìní èlánkù jsem vyrobil kontakty z po-cínovaného plechu. Èelní panel (obr. 3) vytisknìte na poèítaèové tiskárnì, vyøíz-nìte otvor pro displej a zalaminujte. Pro upevnìní na zeï lze použít suchý zip.

Závìr

Minutku je možné osadit i bez na-pìového konvertoru, vzniknou však jistá omezení. Problém mùže nastat pøi mìøení stavu èlánkù, protože vìtšina operaèních zesilovaèù není schopna pøi napájecím napìtí menším než 5 V spínat log. 0 procesoru. V takovém pøí-padì lze použít operaèní zesilovaè typu „rail–to–rail“, napø. MC33502, kte-rý však má odbìr 1,2 mA, a nebo je možné operaèní zesilovaè IC3 neosa-zovat. Pak se ale musí mezi vývod P1.0 procesoru a napájení pøipájet re-zistor 10 až 15 kΩ pro pøidržení log. 1.

Po vyøešení mìøení stavu èlánkù zbývá dodržet napájecí napìtí v rozsa-hu 3,5 až 6 V, kdy 3,5 V je minimální doporuèené napìtí displeje a 6 V je maximální doporuèené napìtí procesoru.

Program pro Elektronickou minutku je volnì dostupný na stránce http:// web.quick.cz/ok2mon, kde jsou k dis-pozici i soubory pro tisk pøedlohy desky a èelního panelu.

Seznam souèástek

R1 1 MΩ, 1206 R2 10 kΩ, 1206 R3 27 kΩ, 1206 R4 2,2 kΩ, 1206 R5 4,7 kΩ, 1206 R6 68 kΩ, 1206 R7 15 kΩ, 1206 R8 100 kΩ, 1206 R9 56 kΩ, 1206 R10 0 Ω, 1206 C1 22 µF/6 V C2 3,3 µF/6 V C3 100 nF C4, C5 33 pF

D1 Schottky dioda, napø. 1N5818

D2, D3 1N4148

Q1 tranzistor TMOS MGSF1P02LT SMD, ON Semiconductor IC1 MC33463H-50KT1 SMD,

ON Semiconductor

IC2 AT89C2051 s programem

IC3 TL062

IC4, IC5, IC6 4094, SMD

OK1 optoèlen 4N25

L1 82 µH, SMCC tlumivka XTAL1 4 MHz miniaturní krystal S1, S2, S3 tlaèítko P-DT6, GM Displej LCD 3,5 místa, napø. 4DR821 Krabièka U-KP35B, GM Piezo KPT1540W Objímka DIL20

Literatura

[1] http://www.qsl.net/ok2xdx [2] http://www.hw.cz „Minimalizace pøí-konu procesoru Atmel AT89C2051“ [3] Èíslicový displej, KTE 12/1997.

Program procesoru

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

Pod centrálním otoèným pøepínaèem multimetru byly zcela odpaøené nìkteré ploš-né spoje, nìkteré byly tepelným rázem tak „zpracovány“, že je bylo možné pohodlnì sloupnout bez použití síly. Multimetr mìl „odpálený milivoltový“ vstup do pøevodníku. „Voltový“ vstup však byl v poøádku. Centrální otoèný pøepínaè mìl mírnì natavený jeden kontakt.

Ještì než jsem se pustil do opravy, honi-ly se mi hlavou myšlenky, jakou techniku po-užiji na opravy odpaøených spojù. Bylo nìko-lik možností, jak nové spoje vytvoøit: - natøení elektrovodivým lakem;

- použít pastu pro pájení souèástek SMD; - vytvoøit spoje samolepicí fólií.

První možnost byla nejdostupnìjší, avšak trvanlivost spojù by byla velmi malá a navíc vodivost novì vytvoøených cest by asi nebyla pøíliš ideální (spoje by vykazovaly ur-èitý odpor).

Druhou možnost jsem zavrhl vzhledem k vysoké cenì pasty, obtížné dostupnosti a také proto, že jsem s její aplikací dosud ne-mìl žádné zkušenosti - napø. správná volba teploty zapeèení a její zmìøení. Rovnìž jsem se obával, že i zapeèená pasta by se mohla pùsobením tlaku kontaktù pøepínaèe i za studena roztírat a „zanést“ plošný spoj po obvodu.

Proto jsem zvolil tøetí možnost, ale zato jsem fólii pomìrnì dlouho shánìl. Na veletr-hu Amper jsem ji sice vidìl na stáncích

nì-Samolepicí fólie

v amatérské praxi

aneb Jak jsem spravil

vyhoøelý multimetr

Obr. 2. Pohled na novì vytvoøené spojové obrazce z mìdìné samolepicí fólie

Obr. 3. Typické hodnoty efektivity stínìní

Obr. 4. Detail øezu nalepenou fólií

Obr. 5. Další možné použití vodivých fólií

YRGLYiIyOLH

OHSLGOR

NRQWDNWQtþiVWLFH

NRYRYêVXEVWUiW

kolika firem, avšak minimální dodací množ-ství zaèínalo obvykle na nìkolika rolích, což pøedstavovalo asi kilometr návinu. Nepo-mohlo ani pøesvìdèování, že jí potøebuji tak 20 cm - jako vzorek.

Nakonec jsem ji naštìstí objevil u firmy

Elchemco Praha (www.elchemco.cz nebo inzerce v PE) za pomìrnì slušnou cenu.

Mìdìné samolepicí pásky dodává zmí-nìná firma v nìkolika šíøkách - viz tab. 1. Je-jich výhodou je pøedevším to, že akrylátové lepidlo je nekorozivní a souèasnì vodivé (viz obr. 4), takže s fóliemi mùžete spravovat plošné spoje pouhým pøelepením. Vrstva le-pidla je chránìna papírovou krycí páskou, kterou je nutné pøed bezprostøedním použi-tím sloupnout - lze tedy dobøe vystøihovat potøebné tvary. Firma Elchemco pùvodní náviny (16,45 m) dìlí na metrové, takže jsou ceno-vì velmi dostupné. Jak jsem dále zjistil, fir-ma Elchemco svùj sortiment dodává i do vy-braných prodejen s elektrosouèástkami, kde by rovnìž zmínìné fólie mìly být k dostání.

Pøi opravì multimetru jsem se snažil z pásky vystøihnout obrazec co nejširší, abych zajistil co nejlepší odolnost proti me-chanickému namáhání. Desku s plošnými spoji jsem pøedtím dùkladnì oèistil benzi-nem. Pøilepené spoje jsem navíc pøipájel mi-kropájeèkou k prokoveným otvorùm na des-ce (obr. 2) - a to jen v místech, kde to bylo možné - kam nezasahovala dráha sbìraèe centrálního otoèného pøepínaèe.

Musím podotknout, že mìdìná samole-picí páska má velmi dobrou pájitelnost a tva-rovatelnost. Proto jsem ji použil i na vyspra-vení kontaktu sbìraèe centrálního otoèného pøepínaèe.

Je jasné, že centrálním otoèným pøepí-naèem multimetru již nepùjde zacházet jako kdysi a toèit s ním bez rozmyslu sem a tam. Avšak díky vlastnostem multimetru (automa-tická volba rozsahù) ho lze dále rozumným zpùsobem používat.

Libor Kubica

Pøed èasem jsem dostal od jednoho kolegy multimetr Metex

M-3860M „na souèástky“. Kolega totiž otoèil centrálním

pøepína-èem do nevhodné polohy pøi mìøení na síti.

Obr. 1. Sortiment mìdìných samolepicích fólií v pùvodních návinech 16,45 m

Technické parametry fólie (páska typ 1181)

Tlouška mìdìné fólie: 0,04 mm.

Síla potøebná k pøetržení: 44 N/10 mm. Adheze k oceli: 3,8 N/10 mm.

Odpor mìøený pøes lepidlo: 0,005 Ω.

Šíøky pásky/cena (vè. DPH) za 1 m:

6 mm/27,20 Kè; 19 mm/82,40 Kè.

Technické parametry

Kmitoètový rozsah: 20 Hz až 200 kHz. Vstupní impedance: 1 MΩ. Rozsahy mìøení: 100 mV, 1 V, 10 V, 100 V. Pøesnost mìøení: lepší než 3 % . Napájecí napìtí: 12 až 18 V.

Odbìr proudu: 10 mA.

Popis zapojení

Obvodové zapojení zaèíná kom-penzovaným vstupním dìlièem 1 : 100. Ze vstupního dìlièe se pøivádí mìøené napìtí pøes kondenzátor C4 na tranzis-tor T1. Tento tranzistranzis-tor je tytu JFET-N a zaruèuje velký vstupní odpor pro na-vázání vstupního dìlièe.

Dále následuje tranzistor T2 zapo-jený jako emitorový sledovaè. Z emito-ru tohoto tranzistoemito-ru je napájen pøes kondenzátor C5 další dìliè 1 : 10 se-stavený z rezistorù R10, R11, R12. Tento dìliè již není potøeba kompenzovat, protože je složený z rezistorù s malými odpory.

Za dìlièem je zapojen lineární usmìròovaè pro ruèièkové mìøidlo. Usmìròovaè je osazen operaèním ze-silovaèem IO1 a ètyømi Schottkyho diodami D1 až D4. Kondenzátor C8 kmitoètovì kompenzuje operaèní zesi-lovaè. Kondenzátor C7 pøipojený k in-vertujícímu vstupu operaèního zesilo-vaèe zlepšuje linearitu usmìròozesilo-vaèe pøi vyšších kmitoètech.

Citlivost usmìròovaèe se nastavuje trimrem P1. Kondenzátor C9 zamezu-je stejnosmìrnému zesílení a urèuzamezu-je

spodní frekvenèní hranici mìøení usmìr-òovaèe. Virtuální zem napájení je vytvo-øená odporovým dìlièem R15, R16, ten je vyfiltrovaný kondenzátory C11, C12. Paralelnì pøipojený kondenzátor C10 omezuje chvìní ruèky mìøidla pøi mìøení napìtí nízkého kmitoètu. Ruè-kové mìøidlo bylo zvoleno s citlivostí 100 µA.

Napájecí napìtí je stabilizováno stabilizátorem IO2 na 9 V. K napájení mùžete použít bìžný napájecí adaptér s výstupním napìtím 12 V. Vstupní na-pìtí pro stabilizátor se mùže pohybovat v rozmezí 12 až 18 V.

Konstrukce

Osaïte desku s plošnými spoji sou-èástkami. K pájení nepoužívejte žád-nou pájecí kapalinu, pouze kalafunu. Pájecí kapaliny jsou zdrojem oxidací, které mùžou trvale znièit plošné spoje a zároveò zmìnit elektrické vlastnosti desky. Pøi osazování dávejte pozor na správné umístìní jednotlivých souèás-tek a jejich polaritu. Nezapomeòte osa-dit drátové propojky - ty osaïte jako první.

Integrovaný obvod IO1 je citlivý na statickou elektøinu, a proto je umístìn do objímky. Po osazení desky pøipojte na šroubové vývody mìøidla lankové vodièe a jejich konce zapájejte do pøíslušného místa na desce. Opìt dá-vejte pozor na polaritu pøipojení vývo-dù k mìøidlu, polarita je vyznaèena na krytu mìøidla.

K pájení použijte podle možností radìji mikropájeèku, protože deska má tenèí spoje a pøi použití klasické

trans-formátorové pájeèky by se plošné spo-je mohly poškodit.

Oživení a nastaveni pøístroje

Pøed oživením a nastavením zkont-rolujte osazení a zapájení souèástek. Po kontrole mùžete pøistoupit k oživení a nastavení pøístroje. K nastavení bu-dete potøebovat: nízkofrekvenèní sinu-sový generátor, digitální multimetr, po-pøípadì osciloskop. Pøipojte napájecí napìtí a zmìøte odebíraný proud. Ten by se mìl pohybovat kolem 10 mA. Pokud je vše v poøádku, tak na vstup pøipojte nf generátor. Generátor stavte na kmitoèet 1 kHz a výstupní na-pìtí 100 mV. Pøepínaè na milivoltmetru pøepnìte do krajní levé polohy, to je na rozsah 100 mV, a otoèením trimru P1 nastavte ruèièku mìøidla na plnou cej-chovanou výchylku (100 µA).

Pro kontrolu výstupního napìtí ge-nerátoru mùžete použít digitální multi-metr, který je nastaven na mìøení støí-davého napìtí (max. 1 kHz).

Osciloskop mùžete použít pro kon-trolu na vyšších kmitoètech. Po nastave-ní základnastave-ní citlivosti 100 mV je zapotøe-bí ještì vykompenzovat vstupní dìliè. Pøepínaèem zvolte rozsah 10 V. Gene-rátor pøelaïte na kmitoèet 200 kHz a výstupní napìtí nastavte na úroveò 5 V. Otáèením kapacitním trimrem C1 nastavte ruèku mìøidla do odpovídající polohy, to je na polovièní výchylku mì-øidla. Potom generátor pøelaïte na kmitoèet 100 Hz, výstupní napìtí za-chovejte na 5 V. Pokud je dìliè dobøe vykompenzovaný, tak by se výchylka mìøidla nemìla zmìnit. Pokud se

vý-Nf milivoltmetr

Pavel Hoøínek

Nízkofrekvenèní milivoltmetr je mìøicí pøístroj

urèený pro všechny, co se zabývají stavbou nf

zaøí-zení. Tento pøístroj mìøí efektivní hodnotu

støídavé-ho napìtí s dostateènì velkým kmitoètovým i

napì-ovým rozsahem. Namìøený údaj je zobrazován na

ruèkovém mìøidle. Popsaná konstrukce patøí k tìm

jednoduchým, kterou zvládne postavit i mírnì

po-kroèilý zaèáteèník.

chylka zmìní, tak celý postup opakujte, až docílíte stejné pozice ruèky v celém kmitoètovém pásmu. To umožòuje to-muto milivoltmetru mìøit v kmitoètovém rozsahu 20 Hz až 200 kHz. V kon-strukci jsou použity 1 % rezistory takže není nutné kontrolovat další rozsahy mìøení.

Na závìr

Sestavený mìøicí pøístroj doporuèu-jeme vestavìt do plechové krabièky. Ta zaruèí stínìní, aby se minimalizova-lo vnikání pøípadného rušení do pøí-stroje, které by potom neblaze ovlivòo-valo výsledky mìøení. Vstup mìøicího pøístroje opatøete konektorem typu BNC.

Seznam souèástek

R1, R2 1M8 MΩ, 1 % R3, R4 180 kΩ, 1 % R5, R13 10 kΩ, 1 % R6 4,7 MΩ, 1 % R7, R9 3,9 MΩ, 1 % R8 1 kΩ, 1 % R10 27 kΩ, 1 % R11, R12 150 Ω, 1 % R14 470 Ω, 1 % R15, R16 2,2 kΩ, 1 % P1 500 Ω, trimr C1 15 pF, trimr Philips C2 4,7 pF, keram. C3, C7 220 pF, keram. C4, C6 220 nF, MKT C5, C14 47 µF/50 V C8 22 pF, keram. C9 100 µF/25 V C10 4,7 µF/50 V C11, C12 22 µF/50 V C13 100 nF, keram. T1 BF245 T2 BC546 IO1 CA3130 IO2 78L09 D1 až D4 BAT46 Pr1 pøepínaè TS …… 4x 3 polohy Objímka DIL-8, 1 ks

Mìøicí pøístroj 100 µA, 1 ks

Stavebnici je možno objednat za 450,- Kè na adrese:

Hobby elektro, K Haltýøi 6, 594 01 Velké Meziøíèí, tel.: 0619/522076; fax: 0619/520 757; 603 853 856; e-mail: hobbyel@iol.cz Obr. 2. Deska s plošnými spoji nf milivoltmetru

Softwarové nastavení

kmitoètového pásma

a zesílení

Mikropoèítaèe nebývale rozšíøily možnosti øízení, zpracování dat a umož-nily programovat funkci elektronických výrobkù a systémù. Tyto možnosti mo-hou zatím èistì analogovým zaøízením poskytnout v øadì pøípadù elektronické èíslicovì øízené potenciometry.

Elektronické potenciometry umož-òují napø. pružné pøizpùsobení vlast-ností mìøicího kanálu požadavkùm ply-noucím z charakteru zpracovávaného signálu, tedy upravit jeho kmitoètové spektrum a pøípadnì zesílení.

Na obr. 1 je znázornìn princip za-pojení pøed nasazením tìchto potencio-metrù. Za pasivní dolní propustí 1. øádu vytvoøenou filtrem RC s mezním kmito-ètem fC = 1/2πRC, pøièemž odpor R lze

mìnit, následuje neinvertující zesilovaè s pøenosem G0 = 1 + R2/R1. Na obr. 2

je již zapojení po náhradì promìnných rezistorù R a R2 dvìma elektronickými potenciometry 10 kΩ (z dvojitého typu Xicor X9418W). Rezistor R1 slouží k ome-zení zesílení neinvertujícího zesilovaèe. Pro pøenos tohoto obvodu platí: G = UOUT/UIN = G0ωc/(jω + ωc),

kde G0 = (R1 + R2)/(R1 + k2R2)

pøi 0 ≤ k2 ≤ 1

a fc = ωc/2π = 1/(2π(k1R)C) pøi 0 ≤ k1 ≤ 1

Jak je naznaèeno, zesílení i mezní kmitoèet lze øídit digitálnì po

dvou-vodièové sériové sbìrnici. „Poten-ciometry“ v pouzdøe X9418W tuto sbìrnici sdílejí a liší se adresou. U vf zesilovaèù mùže celkový odpor poten-ciometru zpùsobit omezení šíøky pásma obvodu. Lze jej zmenšit dvìma zpùso-by naznaèenými v zapojení zesilovaèe na obr. 3. Paralelní rezistor R3 zmenší odpor z 10 kΩ, který má tento typ po-tenciometru, na 909 Ω. Tento zpùsob je vhodný pøi zatížení jezdce velkou im-pedancí, není-li tomu tak, lze efektivní odpor mezi konci dráhy potenciometru snížit stejnými rezistory R4 a R5 zapo-jenými mezi jezdcem a konci. Pak ovšem není závislost odporu na poloze jezdce lineární jako v obr. 2.

Zesílení mùže být v obr. 3 nastaveno mezi 1 a 2, mezní kmitoèet od 130 kHz až nad 1 MHz. Použitý typ digitálního potenciometru je ideální pro bateriovì napájené aplikace. Pro napájení je tøe-ba napìtí 2,7 až 5,5 V a odbìr ze zdro-je èiní 0,4 mA, v pohotovostním stavu ménì než 1 µA. Nevolatilní pamìtí EE--PROM je zajištìno, že potenciometr se do nastavené pozice vrátí po vypnu-tí a znovuzapnuvypnu-tí napájení. Typ X9418 má celkový odpor 10 kΩ, 64 odboèek a je vyrábìn v pouzdrech DIP-24, TSSOP-24 a SOIC-24.

JH [1] Wojslaw, CH.: Customized potenti-ometers aid amplifier design. EDN 11. listopadu 1999, s. 180, 182.

[2] X9418. Dual 2-Wire EEPOT Non-volatile Digital Potentiometer. Katalo-gový list firmy Xicor (http://xi-cor.com).

Obr. 1. Mezní kmitoèet a zesílení zesilovaèe lze nastavit manuálnì potenciometry R a R2

Obr. 2. Po náhradì potenciometrù v obr. 1 digitálními potenciometry je možné oba

parametry nastavit digitálnì

Obr. 3. Dva zpùsoby zmenšení celkového odporu digitálních potenciometrù

Základní technické parametry

Napájecí napìtí: 11,5 až 13,0 V.

Proudový odbìr: 156 mA.

Frekvenèní rozsah oscilátoru:

136,25 až 255,25 MHz.

Zvukové nosné: 5,5 a 5,74 MHz.

Vstupní mv napìtí videosignálu: 1 V.

Vstupní rms napìtí audiosignálù: 0,5 V. Frekvence pomocné nosné

vlny (pilotního signálu): 54,6875 kHz.

Frekvence modulace

pomocné nosné vlny: 117,48 Hz (stereo).

Soustava se dvìma nosnými

frekvencemi zvuku [1]

U normy B, G je vedlejší druhá nos-ná frekvence nad první hlavní nosnou frekvencí (5,5 MHz) a je 5,7421875 MHz jako 367,5násobek øádkové frekvence. Druhý zvuk se vysílá z dùvodu potlaèení interferencí s výkonem menším o 7 dB (5krát) než výkon prvního zvuku a tento zvuk má výkon o 13 dB (tj. dvacetkrát) menší, než je výkon obrazu.

Dvì nosné frekvence zvuku (hlavní a vedlejší) se používají pro dvojjazyèné vysílání (DUO) nebo pro stereofonní pøenos (STEREO). Zpùsob televizního stereofonního vysílání se dvìma nosný-mi frekvencenosný-mi zvuku není stejný jako u rozhlasu VKV, kde se hlavní nosná vlna moduluje signálem (L + R) a vedlej-ší nosná vlna signálem (L - R).

V televizním vysílání se z dùvodù sluèitelnosti pøíjmu monofonními TVP moduluje hlavní nosná vlna signálem (L + R)/2 a vedlejší nosná vlna signálem R. Je tomu tak z dùvodu stejného uplat-òování korelovaného šumu (vznikajícího souèasným pøenosem obrazového sig-nálu) v obou zvukových kanálech. Maxi-mální frekvenèní zdvih je pro oba zvuky stejný, a to ±30 kHz s preemfází 50 µs.

Pro rozlišení, zda se vysílá zvuk mono, zvuk stereo nebo dvojí zvuk, slouží pomocná nosná vlna o frekvenci 54,6875 kHz, jakožto 3,5násobek øád-kové frekvence. Moduluje však po-mocnou nosnou vlnu zvuku jen zdvihem ±2,5 kHz, tj. menším než u zvukových modulací ±30 kHz maximálnì. Proto je

tato neakustická vysoká frekvence ob-sažena uvnitø obou postranních modu-laèních pásem druhé nosné vlny zvuku. Pilotní frekvence je sama modulována amplitudovì s hloubkou modulace 50 % a modulaèní frekvence urèuje jeden ze tøí druhù provozu dvou zvukù.

Není-li modulována vùbec, pøísluší to provozu mono. Je-li amplitudovì mo-dulována frekvencí 117,4812 Hz, je vysí-lání stereofonní. Pøi modulaèní frekvenci 274,1228 jde o dvoujazyèný signál.

Popis zapojení

Zapojení modulátoru je rozvrženo na dvou deskách s plošnými spoji, aby bylo možné použít modulátor jak pro stereo-fonní, tak v zjednodušené verzi (bez ge-nerátoru pilotní frekvence) pro mono-fonní provoz. V zapojení je použit již osvìdèený modulátor TDA8722 firmy Philips [5].

Schéma zapojení je rozdìleno do dvou èástí - na obr. 1 je zapojení obvo-du IO1, oscilátoru vedlejší druhé nosné zvuku a napájecích obvodù. Na obr. 3 je zapojení obvodu pomocné nosné vlny (pilotní frekvence) a audiozesilovaèù.

Popis zapojení modulátoru

Na obr. 1 je zapojení obvodu modu-látoru IO1. Napájení modumodu-látoru je reali-zováno po vysokofrekvenèním vedení. Videosignál je pøivádìn pøes odporový dìliè R18 až R20 a kondenzátor C20 na vstup IO1. Audiosignál je veden pøes obvod preemfáze na vstup IO1. Cívka L2 s kondenzátorem C19 a rezistorem R17 je zapojena v obvodu oscilátoru zvuku. Cívka L2 má 50 závitù (5x 10 zá-vitù) lakovaným vodièem 0,1 mm na kostøièce MT263. Oscilátor obvodu fá-zového závìsu tvoøí souèástky L3, kon-denzátory C22, C23 a varikap D3. Cív-ka L3 je vzduchová a má 6,5 závitu lakovaného vodièe 0,6 mm na prùmìru 2 mm. Pøeladitelnost oscilátoru

zapoje-Stereofonní

TV modulátor

pro pásmo VHF

Stanislav Kubín

Televizní modulátor slouží pro vysokofrekvenèní modulaci

vi-deosignálu a stereofonního zvukového doprovodu v rozsahu

pás-ma VHF. Modulátor obsahuje vnitøní generátor testovacího

obraz-ce pro správné naladìní. Aby bylo možné pøenášet stereofonní

zvukový doprovod, je modulátor doplnìn obvodem pomocné

nos-né vlny (pilotní frekvence).

Obr. 1. Schéma zapojení modulátoru

ného na desce je 136 až 255 MHz. Pøes vstupy SDA a SCL se programuje frek-vence oscilátoru a režim obvodu IO1. In-tegrovaný obvod IO1 mùžeme nastavit do 8 pracovních režimù. Z hlediska funkce jsou zajímavé první tøi.

Režim Funkce 0 normální funkce

1 testovací obrazec (dva svislé bílé pruhy) 2 oscilátor nosné obrazu vypnut 3 nosná obrazu bez modulace 4 na portu P0 fref

5 øízení fázového závìsu vypnuto 6 na portu P0 fDIV

7 videosignál pøemostìn pøímo na výstup Režim 0 (normální stav) se nastavu-je automaticky po zapnutí napánastavu-jení. Re-žim 1 zpùsobí generování testovacího obrazce v podobì dvou svislých vodo-rovných pruhù. Tento obrazec se použí-vá pøi ladìní kanálu na televizoru. Režim 2 se používá pro vypnutí oscilátoru.

Pro napájení mikrokontroléru, EE-PROM a obvodu TDA8722 5 V je použi-to stabilizace napìtí stabilizápouži-torem IO5. Pro napájení varikapu je potøebný roz-sah napìtí asi do 33 V. Napìtí získáme usmìrnìním napìových špièek na cív-ce L4 a stabilizací stabilizátorem IO2. Do EEPROM IO3 se ukládají sice pou-ze dva byte, je však nutná, aby se pøi pøerušení napájecího napìtí nemusel znovu nastavovat požadovaný kanál. Pro mikrokontrolér byla zvolena pracov-ní frekvence 32,768 kHz, která souèas-nì slouží jako zdroj støídavého napìtí pro mìniè s tranzistory T3 a T4. Tlaèítky S1 až S5 nastavujeme požadovaný te-levizní kanál, jemnì dolaïujeme frek-venci a nastavujeme režim.

Tlaèítko Funkce S1 Nastavení módu S2 Jemné doladìní -1 MHz S3 Jemné doladìní +1 MHz S4 Ladìní -kanál (-8 MHz) S5 Ladìní +kanál (+8 MHz)

Pøi prvním zapojení modulátoru se nastaví kanál s frekvencí 151,25 MHz, mód 0 a jemné doladìní na 0 MHz. Jemnì dolaïovat lze v rozsahu 0 až -7 MHz. Tedy vždy k nižší frekvenci po 1 MHz max. o 7 MHz. Kanály lze nasta-vit v rozsahu 136,25 až 255,25 MHz. Èí-taè kanálu nepøetéká. Stisknete-li tlaèít-ko S2, dostanete se ke kanálu 21., pøi dalším stisku tlaèítka se již nic nestane. Totéž o pøetékání platí i pro tlaèítka S3 až S5. Nastavení kanálu a jemné dola-dìní frekvence je prùbìžnì s každým stisknutím tlaèítka ukládáno do pamìti EEPROM. S každým stisknutím tlaèítka jsou též vyslána pøes porty PA0 a PA3 data do externího zobrazovaèe.

Pro zobrazení lze použít zobrazovaè publikovaný v [2], systém pøenosu dat je stejný. Na zobrazovaèích LD1 a LD2 je zobrazeno èíslo nastaveného kanálu (frekvenci 136,25 MHz pøísluší v této konstrukci 1. kanál) a na zobrazovaèi LD3 je zobrazen nastavený mód. Údaje se obnovují po stisknutí libovolného tla-èítka.

Popis zapojení obvodu pilotní

frekvence a audiozesilovaèù

Na obr. 3 je zapojení obvodu pilotní frekvence a audiozesilovaèù s možností pøipojení dvou modulátorù. Dva sinuso-vé oscilátory s integrovaným obvodem IO1 pracují na kmitoètech 54,68 kHz a

117,48 Hz. Oba kmitoèty jsou vedeny na modulátor s tranzistorem MOSFET T3 [3]. Na emitorech T4 a T5 je modulo-vaný pilotní signál o kmitoètu 54,68 kHz s hloubkou modulace asi 50 % kmito-ètem 117,48 Hz. Kmitoèet 117,48 Hz je odfiltrován èlánkem C11, R19 a C12, R18.

Audiosignály R a L jsou pøivádìny na konektory K2 až K5 a pøes obvody preemfází na vstupy IO3 a IO4. Z výstu-pù IO3 a IO4 jsou dále vedeny na souè-tové pasivní èlánky. Kondenzátory C30 a C35 vyrovnávají frekvenèní charakte-ristiku modulátoru druhé nosné zvuku. Vlivem nestejných parametrù moduláto-rù pøedevším nestejného fázového po-suvu vzniká na kmitoètech nad 10 kHz pøeslech asi -10 dB. Na konektoru K7 a K9 je signál (L + R)/2. Na konektoru K6 a K8 je signál R a pilotní frekvence.

Osazení desky z obr. 2

a montហdo krabièky

V pøípadì, že budeme modulátor používat pouze s monofonním zvukem, neosazujeme souèástky oscilátoru dru-hého zvukového doprovodu. Poslední neosazenou souèástkou je kondenzátor C37. Vývod 17 IO1 zùstává blokován èlánkem RC C38 a R34. V pøípadì ste-reofonního použití modulátoru naopak neosazujeme obvod preemfáze C18 a R16. Místo R16 použijeme propojku.

Obr. 2. Deska s plošnými

spoji modulátoru