FONDATĂ ÎN ANUL 1970 ANUL XXXII, Nr. 343 REVISTA PENTRU CONSTRUCTORII AMATORI Număr editat cu sprijinul Ministerului Educaţiei şi Cercetării Din sumai decembrie 20 de 50 zarea lor acustice ''na cu bolţari telecomandă '"WW CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE 9 GARD FĂRĂ... CUIE Mie Opriţoiu în satele din nordul judeţului Gorj, şi poate nu numai acolo, locuitorii îşi delimitează grădinile cu un tip special de garduri de lemn construite fără a folosi ...cuiele şi ştacheţii tradiţionali. Aceste garduri se realizează uşor şi rapid. Scândurile folosite nu sunt confecţionate la un gater, ci sunt obţinute prin crăparea longitudinală cu toporul a unor trunchiuri de fag (proaspăt tăiat din pădure), cu lungimea de cca 1,5 m. Aceste „scânduri" se numesc „blane". Ele nu au feţele prea netede, iar secţiunea lor este, evident, triunghiulară, deoarece sunt despicate de topor radial din trunchi (figurilel şi 2-2). în figura 2 este prezentat modul de realizare a gardului. Prima operaţiune este cea de alegere a stâlpilor (1). Lemnul stâlpilor de susţinere este salcâmul sau stejarul (gorunul), care asigură o durată a gardului de 30-35 ani. Stâlpii au o lungime de cca 2 m şi un diametru de 12-15 cm. Ei se introduc în pământ mini¬ mum 40 cm, în gropile practicate la intervale de 2,5-3 m pe perimetrul gardului. Executarea gropilor, folosind o rangă de fier, şi fixarea stâlpilor constituie, de fapt, cele mai grele operaţii. în continuare, pe stâlpi se fixează cu câte două agrafe, (4), două perechi de sârme (3) din fier (galvanizate sau nu), cu 0 2,5 mm, sau de cablu de oţel multifilar (fascicule recu¬ perate de la cablurile de tracţiune folosite pe şantiere şi exploatări forestiere). Distanţa între cele două perechi de sârme este de 80 cm. După fixarea sârmelor, blanele se introduc pe verticală între ele (cu partea ascuţită în stânga), având grijă ca după fiecare blană sârmele să se încrucişeze (vezi figura 1). păstrându-se planurile fiecărei sârme (lucru foarte important). Cu ajutorul unui ciocan, blănile se mai aran¬ jează astfel încât să fie la aceeaşi înălţime şi să aibă spaţiile dintre ele egale. „Productivitatea" în realizarea acestor gar¬ duri, care sunt mai economice decât cele cu ştacheţi şi cuie, este ridicată. |- [ i 2 TEHNIUM decembrie 2001 / CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR C onstructorul amator, mai ales atunci când el este „dublat” de un mic întreprinzător particular - deci când a ajuns să ştie şi să scoată bani de pe urma hobby-ului său - se confruntă frecvent cu realizarea unor variatoare de tensiune / de curent / de putere, necesare pentru alimentarea reglabilă cu energie electrică a unor instalaţii, utilaje sau alţi con¬ sumatori, cum ar fi băile de acoperiri metalice, instalaţii de iluminat sau încălzit, motoare de curent continuu, redresoare pentru încărcarea acumulatoarelor ş.a. Acum, când componentele de bază ale unor astfel de montaje - tiristoarele şi tri- acele - se găsesc relativ uşor şi la preţuri acceptabile, pro¬ blema cea mai grea a devenit, în mod paradoxal, procurarea unor scheme adecvate sco¬ purilor concrete urmărite. Tocmai de aceea ne-am pro¬ pus ca la această rubrică să prezentăm, începând cu numărul de faţă, câteva mon¬ taje „consacrate” de varia¬ toare de tensiune, cu strictul de explicaţii necesare pentru a putea fi abordate de către constructorii începători. Şi - precizarea cea mai importan¬ tă - scheme care au fost ve¬ rificate experimental şi care au dat rezultate bune, în condiţiile specificate. _VARIATOR _de TENSIUNE Fiz. Alexandru Mărculescu înainte de a vă propune un montaje din punct de vedere prim montaj de acest fel, încă al electrosecurităţii, deoarece, două precizări ni se par nece- lucrând cu tensiunea reţelei sare şi utile. Prima se referă la de 220 V c.a., există pericolul atenţia sporită cu care trebuie electrocutării. De aceea, nu se să fie experimentate astfel de va atinge cu mâna montajul TEHNIUM decembrie 2001 3 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR atunci când el se află sub ali¬ mentare. Uneori, chiar după deconectarea alimentării de la reţea, este posibil ca (în funcţie de schemă) să mai rămână unele condensatoare încărcate cu tensiune pericu¬ loasă! A doua precizare se referă la realizarea practică a montajelor respective, care va trebui obligatoriu prevăzută cu protecţii specifice: siguranţe fuzibile adecvate, radiatoare corespunzătoare pentru ele¬ mentele cu disipaţie termică semnificativă şi - nu în ultimul rând - izolarea foarte bună a carcasei (şi a tuturor butoanelor, bornelor etc. accesibile atingerii cu mâna din exterior) în raport cu ali¬ mentarea de la reţea. Nu se ştie niciodată ce persoană neavizată (poate chiar din familie), va pune mâna pe montajul aflat în funcţionare... în fine, pentru că vă vom supune atenţiei, cum aminteam, mai multe variante con¬ crete, este util să facem o clasificare a acestor variatoare în funcţie de locul pe care îl ocupă ele în circuitul de alimenta¬ re, şi anume: variatoare amplasate nemijlocit între tensiunea de reţea şi consuma¬ torul dorit; variatoare amplasate între reţea şi primarul unui transfor¬ mator, consumatorul fiind ali¬ mentat (cu sau fără redresare prealabilă) din secundarul transformatorului; - variatoare amplasate în circuitul secundar al unui transformator, din care se ali¬ mentează (cu sau fără redresare) consumatorul dorit. Deşi nu tocmai „acade¬ mică”, o astfel de clasificare ne ajută practic, pentru că fiecare categorie menţionată are particularităţile şi exi¬ genţele ei specifice. Montajul pe care vi-l pro¬ punem în cele ce urmează face parte din ultima categorie - între secundarul unui trans¬ formator de reţea şi consuma¬ torul dorit - cu precizarea că transformatorul are înfăşurare secundară dublă, cu priză mediană (două înfăşurări secundare identice, legate în serie în acelaşi sens). Consumatorul Rs este de tensiune continuă joasă (ma¬ ximum 12 V până la 15 V), neinductiv şi nepretenţios la forma de undă. în mod nor¬ mal, alimentarea lui nereglabilă din acest secun¬ dar cu priză mediană se face ca în figura 1, adică prin redresare bialternanţă cu aju¬ torul diodelor Dl şi D2. S-a apelat la acest aranjament (secundar cu priză mediană) deoarece, în exemplul descris, Rs are un consum mare de curent (de până la 6A sau chiar 10A), care în cazul unui secundar cu înfăşurare unică ar fi impus secţiune dublă a conductorului de bobi- naj, ca şi diode (respectiv tiris- toare) de curent maxim dublu. Schema practică propusă (figura 6) a fost experimentată pentru un consumator Rs care necesită o tensiune continuă (pulsatorie) de alimentare în plaja 0-1OV, la un curent mediu de până la circa 6A. Reamintim, în treacăt, că pentru a transforma acest redresor bialternanţă în varia- tor de tensiune continuă (numit şi redresor comandat), este suficient să înlocuim diodele Dl şi D2 prin „diode comandate”, respectiv tiris- toare, cărora, bineînţeles, va 4 TEHNIUM decembrie 2001 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR trebui să le realizăm şi un cir¬ cuit (de preferinţă unul singur, cu potenţiometru unic de reglaj) pentru comanda simul¬ tană a porţilor. Atunci când consumatorul necesită reglajul tensiunii de alimentare numai în jumătatea superioară a plajei (de la jumătate la maximum), se poate înlocui prin tiristor o sin¬ gură diodă, ca în figura 2. Când însă plaja de variaţie trebuie să fie cât mai mare - teoretic de la zero la valoarea maximă - putem fie să înlocuim ambele diode prin tiristoare, ca în figura 3, fie să lăsăm redresorul aşa cum este (cu Dl şi D2), dar să introducem un tiristor în serie cu consumatorul Rs, ca în figura 4. în primul caz (figura 3) am „scăpat" de diode, în schimb avem nevoie de două tiristoare, care trebuie să suporte lejer cel puţin jum㬠tate din curentul maxim absorbit de consumator. în cel de al doilea caz (figura 4), pe lângă cele două diode avem nevoie de un singur tiristor (implicit şi un circuit mai sim¬ plu de comandă a porţii), dar care va trebui să suporte lejer întregul curent absorbit de consumator. Exemplul propus foloseşte varianta din figura 3, deci fără diode redresoare şi cu două tiristoare. Pentru a acoperi plajele necesare de tensiune (0-1OV) şi curent (0-6A), va chiar 10 A, de preferinţă trebui să alegem sau să con- având curenţii de amorsare de struim un transformator cu poartă cât mai mici (sub 10 mA) şi pe cât posibil egali. Montajul prac¬ tic din figura 6 a fost experimentat cu tiristoare din seria KY202H (10A/400V), din care se pot sorta uşor exemplare având curentul de amorsare de poartă de maximum 10 mA sau chiar 5 mA. Constructorul care nu posedă un secundarul dimensionat la o tensiune ceva mai mare - de pildă 2 x 13 V până la 2 x 15 V - şi la un curent maxim de cel puţin 3 A. Deşi tiristoarele vor fi solicitate, fiecare în parte, la maximum 3 A, este bine să alegem modele supradimen¬ sionate din seriile de 6A sau tester adecvat verificării şi împerecherii tiristoarelor (de pildă, ca acela prezentat în „Tehnium” nr. 6/2001), poate improviza o schemă de testare ad-hoc, de preferinţă utilizând chiar transformatorul care urmează să echipeze variatorul. O astfel de schemă TEHNIUM decembrie 2001 5 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR este sugerată în figura 5, unde pentru simplificare nu s-a mai reprezentat primarul transformatorului (care va fi alimentat de la tensiunea de reţea de 220 V c.a. t fireşte, prin intermediul unei siguranţe fuzibile de cca 0,5 A - 1 A). Schema reprezintă chiar un variator de tensiune de tipul celui propus, dar circuitul sim¬ plu de comandă a porţilor tiris- toarelor nu este suficient de performant, motiv pentru care el va fi înlocuit în varianta finală propusă (figura 6) prin- tr-un oscilator de relaxare cu tranzistor unijoncţiune. în montajul de testare con¬ form figurii 5, diodele Dl şi D2 pot fi de tip 1N4002-1N4007, F307-F407, F112 etc., ele neavând nimic de a face cu redresarea curentului de sarcină prin Rs (operaţie pre¬ luată de cele două tiristoare). Rolul lui Dl şi D2 este de a furniza, pe parcursul ambelor semialternanţe, un potenţial pozitiv (în punctul M") necesar circuitului R1, P, R2, R3 de comandă a porţilor. Pentru probe, cu transformatorul menţionat, putem lua iniţial R1 = 100 Q, P = 1 kft bobinat, R2 = R3 = 100 £1 Pentru a „simu¬ la” aproximativ consumul de curent propus (maximum 6A), rezistenţa Rs poate fi provizo¬ riu o grupare în paralel a două becuri auto de câte 12V/35 W fiecare. Tiristoarele de verificat / sortat vor fi prevăzute cu radi¬ atoare. Ele se montează con¬ form schemei, dar conexiunea porţilor lor la circuitul de comandă (prin R2, respectiv prin R3) se va face pe rând. Evident, lucrând cu câte un singur tiristor, curentul prin Rs, reglat din potenţiometrul P, va corespunde unei singure semialternanţe, anume aceleia care aplică potenţial pozitiv (în raport cu priza medi¬ ană M) pe anodul respectivului tiristor. Pentru a putea sesiza momentul „deschiderii” tiristoru- lui - neindicat con¬ cludent de cele două becuri - în paralel pe grupul Rs se va conecta un voltmetru c.c. pus pe un dome¬ niu de 15 V sau 30 V. cu plusul la borna M' şi minusul la M. După ce am verificat mai multe exemplare de tiristoare, vom alege perechea pentru care intrarea în conducţie se produce aproximativ la aceeaşi poziţie a cursorului lui P. Apoi conectăm ambele porţi la circuitul de comandă şi ve¬ rificăm acoperirea plajei de tensiune propusă (0-10 V) la bornele lui Rs. Dacă transfor¬ matorul este corespunzător, această plajă se realizează uşor, cu eventuale ajustări ale valorilor lui R1 şi P. S-ar putea chiar ca montajul să funcţioneze destul de bine pentru scopul propus, dar dacă veţi experimenta şi mon¬ tajul prezentat în figura 6, cu siguranţă veţi opta pentru 6 TEHNIUM decembrie 2001 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR acesta din urmă, la care „excursia” de tensiune este mai mare (maximă posibilă), reglajul mai fin, mai uniform, fără tendinţe de instabilitate. Aşa cum aţi remarcat deja, probabil, schema din figura 6 diferă de precedenta doar prin introducerea în circuitul de comandă a porţii, în locul lui P, a unui oscilator de relaxare cu tranzistorul unijoncţiune (TUJ) de tip 2N2160. Alimentarea oscilatorului se face tot prin redresarea tensiunii secun¬ dare a transformatorului (diodele Dl şi D2), prin rezis¬ tenţa de limitare în curent, R1 şi cu limitarea suplimentară în tensiune cu ajutorul diodei Zenner DZ (de 9-12 V). Unghiul de deschidere a celor două tiristoare se reglează din potenţiometrul P şi este în permanenţă aproximativ egal (bineînţeles, însă, tiristoarele lucrând „pe rând", fiecare pe semialternanţa corespunz㬠toare plusului pe anod în raport cu priza mediană M). Prin ajustarea lui P se modi¬ fică, de fapt, constanta de timp a grupului (P + R2) • C, implicit frecvenţa impulsurilor generate de oscilatorul cu TUJ. Valorile componentelor din oscilator nu sunt critice, singurele ajustări eventual necesare fiind asupra rezis¬ tenţei de limitare R2, poate şi a valorii potenţiometrului. Schema este clasică, am întâlnit-o (cu mici variaţiuni) în literatura de specialitate, une¬ ori chiar cu precizări utile privind modificările necesare în cazul în care consumatorul Rs are componentă inductivă. Am întâlnit-o însă şi cu „pre¬ cizarea” descurajantă cum că ea s-ar preta numai în cazul transformatoarelor cu tensi¬ unea secundară eficace de cel puţin 100 V, altminteri fiind necesară o înfăşurare secun¬ dară suplimentară pentru ali¬ mentarea oscilatorului. Desigur, o greşeală de tipar (limita ar fi pe la 10 V), care însă nu afectează perfor¬ manţele deosebite ale monta¬ jului. în figura 7 este sugerată o variantă de amplasare a pieselor pe plăcuţa de montaj (sticlotextolit neplacat cu folie de cupru!) şi de cablaj, acesta din urmă fiind realizat prin conectarea directă a termi¬ nalelor şi folosind conduc¬ toare izolate de secţiune mare pentru traseele curentului de sarcină. Potenţiometrul P se va monta pe panoul carcasei ce va încaseta montajul. Tiristoarele sunt prevăzute cu radiatoare în formă de U, con¬ fecţionate din tablă de alu¬ miniu cu grosimea de 1 mm şi având suprafaţa de cca 75 cm 2 . TEHNIUM decembrie 2001 7 Ing. Aurelian Mateescu Definiţie. Incinta acustică bassreflex a rezultat din ideea de a utiliza undele acustice generate de spatele membranei difuzorului pentru a mări radiaţia frontală totală a incintei într-un domeniu restrâns de frecvenţă, dome¬ niu situat în imediata apropiere a frecvenţei de rezonanţă. Pentru aceasta, în incintă se mon¬ tează un dispozitiv ce funcţionează pe princi¬ piul rezonatorului Helmholtz. Incinta bassreflex mai poate fi întâlnită în^ţţteratura de speciali¬ tate şi sub denumirea de incintă antirezonantă sau incintă inversoare de fază. Istoricul aces¬ tui tip de incintă se întoarce în anii '30, când a fost descrisă interacţiunea din¬ tre difuzor şi rezonator, con¬ tinuând în anii '50 cu cercetările mai multor cercetători şi cul¬ minând cu cercetările lui Small şi Thiele din anii '60. Comportarea unei incinte bassreflex este analogă cu com¬ portamentul unui filtru trece-sus cu panta de tăiere de 24 dB/octavă. După cum am amintit, la frecvenţe situate în jurul frecvenţei de rezonanţă, sarcina acustică a spatelui membranei creşte, determinând scăderea deplasării membranei. Totodată, rezonatorul, chiar şi în cele mai bune realizări, poate contribui la modificarea echilibrului tonal şi la creşterea distorsiunilor ansamblului. Comparativ cu incintele închise, incintele bassreflex prezintă câteva caracteristici: - deplasări mai reduse ale membranei pen¬ tru frecvenţele situate în zona frecvenţei de rezonanţă a incintei, ceea ce determină o pu¬ tere suportată mai mare şi distorsiuni de inter- modulaţie mai scăzute. Acest fapt face deosebit de atractive construcţiile cu două căi, fapt reflectat în oferta mare de incinte de acest tip. Trebuie avut în vedere că acest tip de in¬ cintă este foarte sensibil la frecvenţe sub frecvenţa de rezonanţă, pentru care deplasarea membranei creşte substanţial, cu consecinţe extrem de neplăcute asupra creşterii distorsiunilor şi asupra pericolului de defectare a wooferului. Problema este ţinută sub control prin utilizarea de filtre pentru frecvenţele joase, dar, atenţie, acestea nu echipează toate amplificatoarele actuale, ci mai degrabă pe cele de peste 10 ani vechime: - extinderea domeniului de reproducere a frecvenţelor joase în cazul în care se foloseşte acelaşi woofer în incinta închisă şi în cea bassreflex; - teoretic, se poate obţine o creştere a efi¬ cienţei incintei cu circa + 3 dB, com¬ parativ cu o incin¬ tă închisă cu acelaşi volum. în practică acest lucru nu este semnificativ, obţi- nându-se rezul¬ tate mai impor¬ tante pentru mo¬ dificările aduse traductorului acustic: reduce¬ rea masei mem¬ branei şi reducerea lungimii bobinei (datorită reducerii deplasării în întrefier), la utilizarea aceluiaşi echipament magnetic; - incintele bassreflex şi în general toate in¬ cintele deschise (linie de transmisie, labirint acustic, pâlnie acustică etc.) sunt mult mai sensibile la orice acord, sau mai corect, la orice dezacord al parametrilor. De aceea, acest tip de incinte este mult mai dificil de abordat de către constructorii amatori. Coeficientul Q al difuzorului şi răspunsul incintei Ca şi în cazul incintelor închise, caracteristi¬ ca de frecvenţă a incintei bassreflex poate fi Qe=10«««* f Efectul pierderilor în incintă asupra răspunsului în frecvenţă 8 TEHNIUM decembrie 2001 predeterminată şi controlată prin ajustarea coeficientului Q total al ansamblului format de incinta cu difuzorul montat. Diferenţa dintre cele două variante de proiectare constă în modul de abordare a problemei: - la incintele închise se alege o valoare a coeficientului Qtc şi se determină mărimea in¬ cintei pentru a se obţine răspunsul în frecvenţă dorit; - la incintele bassreflex se discută în ter¬ menii unor acorduri specifice, care determină ajustarea tuturor parametrilor în vederea obţinerii unui răspuns în frecvenţă mai mult sau mai puţin linear (Q = 1) în cazul unei va¬ lori date f3 de la care începe inflexiunea la capătul inferior al benzii de frecvenţă repro¬ duse. Cu alte cuvinte, nu se poate ajusta va¬ loarea parametrilor incintei bassreflex pentru Qtc de 0,7 sau 1,5. Prin modificarea valorii Qts a difuzorului cu +/-20% se obţine o modificare a presiunii acustice la frecvenţa f3 cu valori cuprinse între +/-2-+/-4 dB. Acest rezultat nu este nici pe departe acelaşi cu rezultatul care se obţine variind valoarea coeficientului Qtc în domeniul 0,7-1,5 în cazul unei incinte închise. Incintele bassreflex au panta de tăiere mai pronunţată şi orice dezacord se manifestă sever prin apariţia de distorsiuni audibile, datorită cărora aceste tipuri de incinte şi-au câştigat renumele de „incinte bubuitoare” în cazul unor realizări mai puţin reuşite în ceea ce priveşte acordul. Alegerea wooferului Comparativ cu wooferele destinate incin¬ telor închise, pentru incintele bassreflex sunt potrivite wooferele care: - au masa echipajului mobil - şi în primul rând a membranei - mai mică; - au bobina mobilă mai scurtă, deoarece deplasările maxime sunt mai mici; - au Qts cu valori mai mici. Ca şi în cazul incintelor închise, se pot uti¬ liza aproape orice valori pentru parametrul Qts, dar valorile optime se încadrează în domeniul 0,2-0,5. Amortizarea joacă un rol critic în deter¬ minarea volumului incintei şi în acordul aces¬ teia. Problemele legate de pierderile aparente generate de construcţia unor difuzoare vor fi ignorate şi vor fi utilizate aşa cum au fost proiectate şi realizate. Capacele de protecţie poroase, montate pentru ventilarea mai bună a bobinei mobile, ca şi rilele din materiale textile rare reprezintă o cale de pierderi însemnate, dar fiind montate de producător, aceste tipuri de difuzoare nu vor fi evitate decât dacă per¬ formanţele lor sunt slabe. Tipuri de acorduri utilizate la construcţia incintelor bassreflex. Pentru determinarea volumului incintei se porneşte de la alegerea unui tip de acord potrivit pentru a satisface ce¬ rinţele de proiectare de la care se pleacă sau de la limitările impuse de difuzorul utilizat. Termenul utilizat de „acord" se'referă la o com¬ binaţie formată de valoarea aleasă a volumului incintei şi combinaţia de acord care să con¬ ducă la un răspuns în frecvenţă dorit. Până în prezent se cunosc cel puţin 15 tipuri de acor¬ duri bine definite. Cele două tipuri de bază pot fi asistate sau neasistate. Cele asistate, descrise prima oară de Thiele, necesită o egalizare realizată cu filtre electronice active pentru a se obţine caracteristica proiectată. Incintele neasistate sunt cele mai răspân¬ dite şi nu necesită egalizare electronică, pen¬ tru aceste tipuri existând două domenii bine definite: - cu răspuns liniar în frecvenţă; r cu răspuns neliniar în frecvenţă. în primul caz, al răspunsului liniar în frecvenţă, valorile coeficientului Qts sunt mai mici de 0,4. Acorduri particulare (discrete) sunt în număr de trei şi sunt denumite şi discrete pentru că există pentru o singură valoare a lui Qts. Pentru că pierderile incintei afectează puternic valorile* unui acord discret, ele sunt foarte difi¬ cil dacă nu chiar imposibil de obţinut. în cazul incintelor cu răspuns neliniar în frecvenţă, acestea se proiectează utilizând va¬ lori ridicate ale lui Qts, dar au răspunsul tranzi¬ toriu şi caracteristica de frecvenţă de slabă ca¬ litate, din care motiv nu sunt utilizate în aplicaţii de înaltă fidelitate. Atunci când pot fi utilizate în aplicaţii speciale unde particularităţile lor pot fi tolerate, asigură, pentru un difuzor dat, o va¬ loare mai mică a lui f3. Determinarea volumului incintei şi a altor parametri Pentru determinarea volumului incintei este necesar să se cunoască o serie de parametri ai difuzorului pentru reproducerea frecvenţelor joase (woofer) ce urmează a fi utilizat: - fs = frecvenţa de rezonanţă în aer liber a difuzorului; - Qts = valoarea totală a coeficientului Q al difuzorului incluzând toate rezistenţele serie; - Vas = volumul de aer care are aceeaşi rezistenţă acustică cu a difuzorului; - X max = suprafaţa efectivă a conului difu¬ zorului, în m 2 ; - Vd = Sd x X max (m 3 ). TEHNIUM decembrie 2001 9 HI-FI Amortizări (pierderi) în incintă. Volumul şi acordul incintei pot fi afectate de trei tipuri de amortizări: - Q1 = pierderi în incintă şi neetanşeităţi; - Qa = amortizare (atenuare) introdusă de materialul absorbant; - Qp = pierderile prin deschiderea bassre- flex (rezonator). Pierderile totale ale incintei (Qb) sunt reprezentate de suma tuturor pierderilor şi se exprimă: 1/Qb = 1/Q1 + 1/Qa + 1/Qp în practică, Qa şi Qp au valori foarte mici, nesemnificative, considerând că deschiderile sunt neobturate iar materialul de amortizare este reprezentat de un strat de material absorbant cu grosimea de max. 25 mm, lipit pe pereţii interiori ai incintei. în figura 1 este reprezentat efectul diferitelor valori ale pierderilor asupra răspunsului în frecvenţă al incintei. Deoarece aceste pierderi sunt greu de determinat, ele trebuie măsurate pe o incintă în funcţiune. Pentru a corecta ero¬ rile se pleacă de lâ ideea că pierderea tipică este Q1 = 7, se construieşte incinta cu volumul corespunzător, se acordează pe frecvenţa determinată şi se măsoară incinta pentru determinarea precisă a pierderilor prin amorti¬ zare. Dacă rezultatul determinărilor este apropiat de Q1 = 7, nu sunt necesare corecţii suplimentare. In cazul în care sunt diferenţe notabile, trebuie recalculată incinta şi modificat acordul. Figura 2 arată relaţia dintre volumul incintei şi posibilele valori ale lui Q1. Creşte Vb Scade Vb Q1 = 3 -Q1 = 7-► Q1 = 20 (pierderi mai mari) (pierderi mai mici decât val. prezumată) decât val. prezumată) Fig. 2 : Q1 şi mărimea relativă a incintei în practică, volumul incintei calculat se măreşte cu circa 25% şi se ajustează după necesităţi prin umplerea spaţiului cu un mate¬ rial solid de umplutură sau prin reducerea volu¬ mului cu un perete culisant. (Continuare în nr. viitor) Irig. Aurelian Mateescu Comutarea surselor de semnal la intrarea unui preamplificator se poate face în mai multe feluri: - mecanic, prin utilizarea unui comutator mecanic, preferabil cu izolaţie ceramică şi cu C20 I0//1WV I <m pin 5 CU X X CC contacte acoperite cu aur sau platină rodiată: - cu ajutorul unui circuit electric sau electro¬ nic ce poate fi interfaţat cu comandă de la dis¬ tanţă, elementele care execută comutarea pro- priu-zisă fiind relee cu contacte plasate în vid sau în gaz inert (relee tip reed); - cu ajutorul unui circuit elec¬ tronic care cuprinde un circuit integrat specializat - comuta¬ torul electronic - un astfel de cir¬ cuit fiind produs şi în ţară, şi anume TDA 1029. Pentru cei care preferă soluţi¬ ile electronice prezentăm sche¬ ma unui astfel de comutator, a cărui amplasare se va prefera în imediata apropiere a circuitului de intrare al preamplificatorului (amplificatorului). Circuitul poate activa, cu ajutorul unui comuta¬ tor mecanic simplu, 4 intrări stereo, care în general sunt sufi¬ ciente pentru nevoile curente. INTRARE RADIO II - TAPF. III - PREAMP DOZA MM 1V-AUX l â M^Vrr 10 TEHNIUM decembrie 2001 HI-FI AMPLIFICATOR AUDIO DE 50 W Ing. Aurelian Mateescu Pentru cei avizaţi, schema ce urmează apare ca o ade¬ vărată antichitate, fiind una din variantele amplificatorului LECSON, apărut la începutul anilor '80. Performanţele şi calităţile sonore îl recomandă şi azi pe acest „veteran", al㬠turi de celebrul Quad 405 ce rămâne încă o piesă de rezis¬ tenţă în domeniu. Caracteristicile tehnice: - banda de frecvenţă reprodusă 20 Hz - 80 kHz, cu o nelinearitate mai mică de +/- 0,5 dB; - puterea nominală de 50 W pe o sarcină de 8 ohmi; - tensiunea de alimentare simetrică de +/- 39 Vc.c.; - coeficientul de distorsiuni armonice sub 0,25% la pu¬ terea nominală; - impedanţa de intrare 27 kiloohmi; - tensiunea nominală la intrare 0,7 V. Schema electrică (vezi figura alăturată) este relativ simplă: un circuit de intrare ce limitează banda de trecere pentru minimizarea pro¬ blemelor de intermodulaţie, un amplificator de tensiune cu perechile TI, T2 şi T3, T4, urmat de un etaj pilot T5, T6, un circuit superdiodă pentru stabilizare termică şi etajul final cu tripleti complementari - TIO, T12, T14 şi T11, TI3, TI 5. Configuraţia tripleţilor nu este curent utilizată, deşi tehnic este o soluţie foarte bună, asigurând distorsiuni reduse. Dezavantajul este legat de faptul că trebuie să se asigure o stabilitate termică ridicată, lucru care se poate realiza prin montarea lui T7 pe radiatorul tranzistoarelor finale. Un alt avantaj al confi¬ guraţiei etajului final este reprezentat de posibilitatea utilizării de tranzistoare de medie putere în etajele de intrare, fapt ce conduce la reducerea notabilă a capa¬ cităţilor parazite şi reducerea distorsiunilor asociate. Tranzistoarele T8, T9 şi diodele D2, D3, D4, D5 şi componentele aferente formează circuitul de protecţie la suprasarcină şi scurtcircuit. Pentru evitarea apariţiei oscilaţiilor, la ieşirea amplifica¬ torului sunt prevăzute un cir¬ cuit Boucherot (R33, CIO) şi bobina LI (30 sp. CuEm 0,8 mm, bobinate în aer, în două straturi, pe un suport cu diametrul de 10 mm). Construcţia nu ridică pro¬ bleme deosebite faţă de alte montaje similare. Se reco¬ mandă montarea pe acelaşi radiator, cu izolare corespun¬ zătoare, a tranzistorului T7 şi a tranzistoarelor ce compun cei doi tripleţi: TI 0, TI 2, TI4 şi T11, TI 3, TI 5. Tranzistoarele T5 şi T6 se vor prevedea cu câte un radiator separat de circa 15 cm 2 . Componentele vor fi verifi¬ cate atent şi vor fi de bună ca¬ litate. Deoarece nu este pre¬ văzut reglaj de offset, se vor utiliza, cel puţin în primele etaje, rezistenţe cu toleranţa de 1% sau foarte atent împerecheate. Condensa¬ toarele vor fi cu poliester me¬ talizat sau cu mică, cele de valori mici. Se va face o împerechere atentă a celor doi tripleţi în ceea ce priveşte amplificarea în curent, astfel ca să nu avem abateri de peste 5% la un curent de 3 A. Reglajul este foarte simplu şi se limitează la stabilirea curentului de repaus cu aju¬ torul lui R13 la o valoare cuprinsă între 30-60 mA. Cu cât caracteristicile tripleţilor sunt mai apropiate, cu atât mai mic poate fi stabilit curen¬ tul de repaus. Alimentarea amplificatoru¬ lui se va face de la o sursă simetrică cu tensiunea de +/- 39 V, nestabilizată şi filtrată cu condensatoare de 10.000 pF/63 V. TEHNIUM decembrie 2001 11 HI-FI CIRCUITE DE TEMPORIZARE LA CONECTARE Ing. Aurelian Mateescu Amplificatoarele de putere tranzistorizate actuale sunt construite, aproape în totalitate, utilizând scheme electrice ce simulează struc¬ tura amplificatoarelor operaţionale. La ali¬ mentarea acestora cu energie electrică apare un regim tranzitoriu de scurtă durată care se manifestă prin apariţia la ieşirea amplificatoru¬ lui a unei tensiuni ce provoacă deplasarea membranei difuzorului şi un sunet asemănător unei pocnituri. Acest fenomen poate conduce chiar la distrugerea difuzorului sau a incintei acustice cuplate la ieşirea amplificatorului. Din acest motiv, majoritatea amplificatoarelor au un circuit încorporat care asigură conectarea sarcinii la ieşirea amplificatorului la un interval de câteva secunde după alimentarea sa, atunci când parametrii electrici au ajuns la valorile normale de funcţionare. Vă prezentăm două variante de circuite de temporizare. Cu ajutorul rezistoarelor semi- reglabile se reglează intervalul de timp după care se cuplează sarcina la ieşirea amplifica¬ torului. Cea mai mare importanţă trebuie acor¬ dată releului, ale cărui contacte trebuie să suporte un curent mare, preferabil peste 20A, şi care să nu introducă rezistenţe de contact mari sau să producă probleme prin oxidarea contactelor în timp. Se vor prefera releele cu contacte în vid sau în gaz inert, de bună cali¬ tate. Datorită simplităţii montajelor, nu insistăm asupra detaliilor. STABILIZATOARE DE TENSIUNE INTEGRATE PROGRAMABILE /JA117/217/317 Capsula TO-3 Pe piaţa românească de componente electronice active există numeroase tipuri de surse stabilizate integrate de tensi¬ une (pozitivă sau negativă), în capsule diverse, ce amintesc pe cele ale tranzistoarelor (TO-3, TO- 220 ). Plaja tensiunilor furnizate este 1,2 V h- 37 V, curentul de ieşire maxim este de 1,5 A, iar puterea disipată maximă este de 15 W. în figurile 1, 2, 3 sunt prezentate câteva surse integrate şi variantele out de capsule folosite. (la capsula) pA II7/217/317 Capsula T0-220 p_n Terminalul Out conectat intern la capsula Capsula T0220 Surse p ozitive LM 317 B3170 B 3171 1=Adj. 2= Out 3=In 3 12 TEHNIUM decembrie 2001 HI-FI OPTIMIZAREA INCINTELOR ACUSTICE Ing. Emil Marian Incinta acustică reprezintă ultimul element esenţial din com¬ ponenţa unui lanţ electroacustic ce realizează conversia semnal electric-semnal acustic. Indiferent de sursa de semnal electric ce poartă informaţia iniţială sonoră (microfon, magnetofon, caseto- fon, jDick-up, CDP etc.), până la urma se ajunge la problema con¬ versiei semnal electric purtător al informaţiei acustice amplificat în putere - incinte acustice, care realizează în final transformarea energiei electrice în energie acustică. Tehnica modernă actuală nu mai concepe redarea acustică (sonoră) decât în mod cel puţin STEREO. Acest sistem permite atât recepţionarea semnalului acustic în condiţii optime, cât şi, la redarea lui, o localizare spaţială foarte bună a surselor sonore ce au creat programul muzical original ca încadrare în timp (la data de...). Lucrarea de faţă îşi propune analiza factorilor determinanţi, deficienţelor probabile şi măsurilor ce trebuie luate de un constructor de incinte acustice (amator sau chiar profesionist) în vederea opti¬ mizării conversiei HI-FI. Se porneşte de la următoarele date iniţiale ale problemei: - amplificatoarele finale audio de putere livrează un semnal electric corect, fără distorsiuni sau zgomote, la parametrii pre¬ văzuţi pentru acestea; - amplificatoarele finale audio de putere egalizează în medie puterea electrică transmisă pe fiecare canal informaţional; - în urma reglajelor ce privesc corecţiile de ton şi reducerea zgo¬ motului (accesibile corectoarelor de ton şi reducătoarelor de zgo¬ mot din lanţul electroacustic), semnalul audio amplificat în pu¬ tere conţine informaţia sonoră pre¬ lucrată optim pentru redarea pre¬ ferenţială a programului muzical. Problema „pare simplă”, rezolvabilă de către unul din tipurile de incinte acustice din comerţ sau realizate practic (prezentate anterior în revista TEHNIUM sau alte publicaţii si¬ milare). Dar, oare, orice incintă acustică este HI-FI? Măsurătorile şi testările efectuate de multe firme specializate în domeniu au demonstrat că majoritatea pro¬ duselor „de masă" sunt departe de a întruni condiţiile ce încadrează clasa HI-FI. In urma testărilor s-au constatat urm㬠toarele tipuri de deficienţe: - unele incinte prezintă „lip¬ suri” majore în zona frecvenţelor înalte, distorsionând uneori şi chiar „amestecând” sunetul; - alte incinte prezintă defi¬ cienţe în zona frecvenţelor joase şi foarte joase (chiar lipsesc), corectorul de ton fiind ineficient pentru normalizarea audiţiei; - o altă categorie de incinte prezintă diferenţe majore în pri- TEHNIUM decembrie 2001 13 HI-FI vinţa conversiei putere electrică - putere acustică transmisă, iar folosirea reglajului balans la maxim nu dă rezultate în întreaga bandă audio; - în urma achiziţionării unor incinte acustice din comerţ, care ar trebui să fie practic „de acelaşi fel”, se constată în urma audiţiei mari diferenţe ce privesc carac¬ teristica de transfer amplitudine - frecvenţă a semnalului acustic redat, deşi cele două amplifica¬ toare audio de putere sunt iden¬ tice din toate punctele de vedere. Evident că problemele prezen¬ tate anterior nu se pun pentru nişte incinte acustice „semiprofe- sionale”. Dar ele „costă” enorm faţă de puterea de cumpărare a amatorului „mediu” de audiţii HI- FI, care de cele mai multe ori nu posedă nişte mii de dolari nece¬ sari achiziţionării unor „boxe” per¬ formante! Şi totuşi, vrem ca incin¬ tele acustice pe care le avem „să sune bine”! Ce este de făcut? Există două tipuri de cazuri ce privesc soluţionarea acestei probleme, şi anume: - realizarea practică, folosind difuzoare „relativ bune”, a unor incinte acustice HI-FI; - modificarea „prin anumite modalităţi” a unor incinte acustice „de masă" achiziţionate mai demult din comerţ sau de con¬ strucţie mai veche, astfel încât să fie aduse în zona HI-FI. Iniţial este necesar să definim o serie de parametri şi conside¬ rente practice proprii oricărei in¬ cinte acustice, şi anume: - puterea transmisă conform conversiei din domeniile electric - mecanic - acustic; - reţelele separatoare ce delimitează benzile de frecvenţă proprii fiecărui difuzor din incinta acustică; - concordanţa de fază dintre semnalul electric livrat de amplifi¬ catorul de putere şi semnalul „primit” de către fiecare difuzor; - tipurile constructive de in¬ cinte acustice care optimizează conversia finală semnal electric - semnal acustic. Puterea electrică transmisă incintelor acustice provine de la cele două amplificatoare audio de putere. Scopul final este con¬ versia energie electrică - energie acustică. Sa facem iniţial o serie de referinţe la un difuzor ideal „universal”, deci care transmite erfect puterea acustică în toată anda audio - 20 Hz - 20 kHz. Majoritatea difuzoarelor pre¬ zintă o construcţie fizică de tip magnetoelectric, şi anume un magnet permanent dotat cu piese polare în interiorul căruia se afla bobina mobilă, ce antre¬ nează membrana. Transferul energie electrică - energie mecanică se bazează pe inter¬ acţiunea a două câmpuri mag¬ netice, şi anume unul fix, creat de magnetul permanent şi unul vari¬ abil în timp, creat de bobina mobilă prin spirele căreia circulă curentul debitat de amplificatorul audio. Bobina mobilă „vibrează” în întrefierul propriu pieselor polare cu frecvenţa curentului audio. Amplitudinea instantanee a „vibraţiilor” este proporţională cu amplitudinea (mărimea) curentului audio. Bobina mobilă fiind cuplată mecanic, printr-un echipament adecvat, cu mem¬ brana difuzorului, în final se pro¬ duc oscilaţiile aerului, deci se generează energia acustică. Din cele expuse anterior rezultă doi factori determinanţi ce caracte¬ rizează iniţial difuzorul, şi anume: - impedanţa bobinei mobile, prin care trece curentul audio: - amplitudinea câmpului mag¬ netic fix, generat de magnetul permanent al difuzorului. Impedanţa bobinei se defineşte conform relaţiei: Z = NjRb 2 + (coL) 2 unde Z = impedanţa bobinei mobile: Rb = rezistenţa electrică a conductorului din care este con¬ fecţionată bobina; L = inductanţa bobinei, funcţie de numărul ei de spire şi confi¬ guraţia ei geometrica; o = pulsaţia instantanee a ten¬ siunii audio, co = 2rcf, unde f - frecvenţa semnalului audio. Rezultă „din start” că difuzorul nostru universal ipotetic (după cum se va vedea ulterior) repre¬ zintă o impedanţă pentru amplifi¬ catorul audio, deci o sumă vecto¬ rială dintre rezistenţa Rb a bobinei şi reactanţa ei XL = <nL. Mai apare un fapt esenţial, şi anume reactanţa bobinei mobile depinde de frecvenţa „instantanee a semnalului audio. In final, pu¬ terea electrică primită de difu¬ zorul nostru universal diferă fun¬ damental, funcţie de parametrii Rb, L, o), f şi în final de IA - ampli¬ tudinea curentului audio ce este generat de tensiunea UA audio aplicată la bornele impedanţei Z, şi anume: p _UA 2 De aici rezultă cât se poate de clar că dacă două difuzoare diferă ca impedanţe, puterea electrică primită sigur diferă, şi concomitent puterea acustică radiată diferă, deşi amplificatorul audio debitează aceeaşi tensi¬ une UA pe ambele canale. Pentru a evidenţia mai bine acest lucru, să luăm un exemplu practic ce se întâlneşte frecvent Tabelul 1 • VARIAŢIA PUTERII TRANSMISE tN FUNCŢIE DE IMPEDANŢA DIFUZOARELOR (R = 80, L=1mH) UM ' f ' R ' L 0) (oU 1 z u P _ Domenii de lucru cr — Hz Q mH rad/s (fi) 2 ' Q w g 20 8 1 126 0.015 8 20 50 IU CC 40 8 i 251 0.063 8003 20 49,98 ZONA WOOFER CC O 10 H (A 80 8 1 503 0.253 8,016 20 49.9 < o . 8 1 754 0.586 8.035 20 N 240 8 i 1508 2.334 8,144 20 49,12 j 2 O ^ 500 8 1 3142 9,872 8 595 l 20 46 55 o 800 8 i 5027 25,27 9,448 20 42.34 _ 1 K 8 1 6283 39,48 10.17 20 39.33 ZONA MIDRANGE D N ~r 3IF ED 2 k 8 1 12566 157,9 14,9 20 26.85 LU 5 3 K 8 1 25133 631,7 26.38 20 15.16 < ^ 6 k 8 1 37699 1421 38,53 20 10,38 C n 8 K 8 i 50265 2563 51.25 20 7.8 <c j 10 K 8 1 62832 3948 63.34 20 6,31 Q. N ^ 12 K 8 1 75398 5685 ? r > 82 20 5,28 2 < 2< 14 K 8 1 87965 7738 88.33 20 4.53 ZONA TWEETER ir Z Q — 16 K 8 1 100531 10106 100,85 20 3.97 18 K 8 1 113097 12791 113.38 20 3.58 20 K 8 i 125664 15791 125,92 20 3.18 14 TEHNIUM decembrie 2001 HI-FI în aplicaţiile audio. Măsurarea rezistenţei Rb se poate face rela¬ tiv simplu, selecţionând două difuzoare „de la vânzător” astfel încât Rbţ, = Rb 2 . Dar asta nu e suficient. In majoritatea cazurilor, constructorul ce îşi propune a realiza incinte acustice nu are posibilitatea de a măsura reac- tanţele celor două bobine mobile Lbi şi Lbp- Să considerăm un caz frecvent întâlnit în practică, şi anume, exemplul numeric: Rbi = Rb2 = 8 Q; Lb 1 = ImH; Lbp = 1,15 mH (o diferenţă de 15%) Utilizând relaţiile matematice de calcul prezentate până acum, se obţin următoarele rezultate: - în tabelul 1 este prezentat modul de variaţie a puterii elec¬ trice transmise pentru cazul Rb-i = 8 LI, L±>i = ImH; - în tabelul 2 este prezentat modul de variaţie a puterii elec¬ trice transmise pentru cazul Rbo = 8X2, Lb 2 = 1,15mH. In figura 1 sunt prezentate dia¬ gramele amplitudine - frecvenţă ale puterii electrice transmise in cele două cazuri, spre difuzorul universal ipotetic de care am vor¬ bit până acum. Rezultă imediat următoarele aspecte: - puterea electrică transmisă unei impedanţe scade o dată cu mărirea frecvenţei semnalului audio; - diferenţele de putere sunt tot mai accentuate, începând cu zona frecvenţelor medii şi diferă major în zona frecvenţelor înalte, pentru două bobine cu inductanţe diferite; - este neeconomic să con¬ struim un difuzor universal ipote¬ tic, ce şi din alte considerente (ce se vor preciza ulterior) să funcţioneze, cel puţin bine, în toata banda audio. Dacă la puteri de ordinul waţilor treaba „se mai acceptă” (suplimentată de corecţii electrice complexe ale semnalului audio), cazul radiore¬ ceptoarelor mici, la nişte boxe „serioase”, de câteva zeci de waţi, apare obligatorie spe¬ cializarea difuzorului pentru o subbandă audio. Producătorii de difuzoare au delimitat patru zone de lucru, şi evident patru „tipuri caracteristice consacrate” de difuzoare, şi anume: - zona frecvenţelor foarte joase (cca 10Hz-150Hz) - BOOMER; - zona frecvenţelor joase (cca 150Hz-800Hz) - WOOFER; - zona frecvenţelor medii (800Hz-4kHz) - MIDRANGE; - zona frecvenţelor înalte (cca 4kHz-20kHz) -TWEETER. Cum stăm cu puterile primite: - BOOMER şi WOOFER - „cam” toată puterea electrică sinuspidală ce defineşte incinta opi iQtioa * - MIDRANGE - cca 0,5-0,7% din puterea electrică a incintei acustice; - TWEETER - cca 0,3-0,5% din puterea electrică declarată a incintei acustice. Asta este explicaţia con¬ strucţiei practice total diferite pentru cele trei tipuri fundamen¬ tale de difuzoare, şi anume: - DJ (BOOMER şi WOOFER) - gabaritul cel mai mare, magnet permanent foarte puternic şi o suprafaţă mare de radiaţie a membranei; - DM (MIDRANGE) - un diametru al membranei de cca jumătate din cel al lui DJ, magnet permanent mai mic; - Dl (TWEETER) - un diametru relativ mic al mem¬ branei (vezi cele „cu calotă"), magnet mic. Din cele expuse până acum rezultă că, pentru un sistem stereo performant, avem nevoie de şase difuzoare care „com- pletându-se” în ansamblu, redau corect semnalul audio convertit în semnal acustic! Problema nu este deloc simplă, dacă mai luăm în considerare un amănunt esenţial precizat anterior: al doilea ele¬ ment fundamental ce defineşte performanţa unui difuzor este câmpul magnetic constant din întrefierul pieselor polare! Cu alte cuvinte, chiar dacă avem două difuzoare identice din unct de vedere electric al obinelor mobile, pentru randa¬ mentul electroacustic, egalitatea câmpurilor magnetice H}=H 2 din întrefier este definitorie! Asta este o problemă „extrem de difi¬ cil” de stabilit practic, pentru că nu putem să-l măsurăm (ar trebui să desfacem tot echipamentul mecanic al difuzorului şi să-l reasamblăm, fapt imposibil pen¬ tru constructorul amator!) fără „dezmembrarea” difuzorului şi a dispune de un aparataj de măsură şi control adecvat. Ca să „ne punem pe gânduri" de tot, mai apare şi o a treia pro¬ blemă: difuzorul conţine un echipament mecanic (mem¬ brană, piese de suspensie, bobină, „păianjen” etc.) deosebit de complex. Chiar dacă am „îndeplinit” iniţial considerentele Zb^Zbo, Rb-|=Rb2, Lb 1 =Lb 2 , Hi=H 2 , randamentul electric- acustic nu este totdeauna identic! Să nu uităm problema frecvenţei de rezonanţă - tratată pe larg în paginile revistei TEHNIUM pană acum! Să nu uităm caracteristica de transfer energie acustică - frecvenţă, departe de a fi liniară chiar şi pentru difuzoarele „foarte performante”! (Continuare în nr. viitor) Tabelul 2 VARIAŢIA PUTERII TRANSMISE ÎN FUNCŢIE DE IMPEDANTA DIFUZOARELOR (R * 8fl, L=1,15 mH) AMPLASAMENTUL DIFUZOARELOR um : f } R L 0) («L) J z U P _L_ j Domenii de lucru Hz n mH rad/a (Ci) 1 n Vef 1 W ZONA WOOFER DIFUZOR JOASE ^20 18 1.15 126 0.02 8,001 20 1 49,99 40 8 1.15 251 0,08 8,004 20 49.97 80 | 8 1.15 502 0,335 8,02 20 49,87 120 1 8 1.15 754 0,751 8,04 20 49,75 240 8 1,15 1508 3,007 8,185 20 48,86 500 8 1.15 3142 13,05 8.77 20 45.61 800 8 1.15 5027 33,42 9,87 20 40,52 U- Q oaj ! 1 K 8 1.15 6283 52.20 10,77 20 37,14 ZONA MIDRANGE ; 2 K 8 1.15 12566 208,82 16,51 20 24,33 3 K 8 1.15 25133 835,38 29,99 20 13,34 DIFUZOR ÎNALTE | 6 K 8 1.15 37699 1879,6 44,09 20 9,07 ZONA TWEETER ! 8 K 8 1.15 50265 3341 58 35 20 6,85 10 K 8 1.15 62832 5221 72,7 20 5.5 12 K 8 1.15 75398 7518 87.07 20 4,59 14 K 8 1,15 87965 10233 101,47 20 3,94 ! 16 K 8 1.15 100531 13366 115,88 20 345 18 K 6 1.15 113097 16916 130,3 20 3,06 ; [ 20 K 8 1.15 125664 20884 144.73 20 276! Si TEHNIUM decembrie 2001 15 PENETRAŢI PARANORMALUL Ing. Radian Sorescu Radiestezia, ca ştiinţă, s-a conturat abia în ultimele secole, când oameni pasionaţi, de diferite categorii sociale, profesionale şi ştiinţifice, au folosit şi sistematizat experienţele celor care au practi¬ cat activităţi specifice radiesteziei, cu mii de ani în urmă. Au fost inventate instrumente şi metode noi de explorare şi s-a construit suportul ştiinţific al fenomenelor care au loc in experimentele şi măsurătorile radiestezice. 1. mâner; 2. rulment; 3. capac înfiletat; 4. martor (probă); 5. tijă interschimbabila. Activarea evidentă a puterilor energetice şi extrasenzoriale ale oamenilor în această nouă eră, în care a păşit omenirea după anul 2000, trebuie să determine pe cei care trăiesc şi simt aceste schim¬ bări în viaţa lor şi a celor din jurul lor, să fie curioşi în explicarea fenomenelor şi - de ce nu? - să participe activ la experimente şi îndeletniciri cum sunt cele care fac obiectul de activitate al radi¬ esteziei. „RADIESTEZIA este arta detectării şi descoperirii cu aju¬ torul unor instrumente specifice, a numeroase elemente ale realităţii înconjurătoare, izvoare, fântâni, persoane dispărute, diagnostic 4 medical, analiza unui corp necunoscut, vestigii arheologice, zăcăminte etc. sau pur şi simplu ăsirea unor răspunsuri la între- ările pe care vi le puneţi în fi oraro 7\ u RADI-ESTEZIE, în înţelesul celor două părţi ce compun cuvântul, înseamnă SENSIBILI¬ TATE la RADIAŢII. Pentru a întregi înţelegerea obiectului de activitate al radi¬ esteziei trebuie să precizăm că orice fiinţă, corp, element etc., care se autodefineşte ca fiind un întreg (unicat), EMIÎE radiaţii pro¬ prii ce le deosebesc unele de altele. Toate componentele LUMILOR, materiale şi ale celor 16 TEHNIUM decembrie 2001 PENETRAŢI PARANORMALUL INSTRUMENTELE El „subtile" (spirituale), până la cele mai mici particule sunt UNICE. Radiestezistul, prin „extrasen- sibilităţile" sale (altele decât cele obţinute cu organele de simţ), folosind instrumente indicatoare recepţionează radiaţiile „corpului- conceptului" cercetat, rezultatele fiind analizate după un raţiona¬ ment stabilit înaintea executării măsurătorilor. Tehnica măsurătorilor radi- estezice corecte presupune respectarea următoarelor reguli: - operatorul radiestezist trebuie să cunoască foarte bine toate datele referitoare la „obiectul de măsurat", pentru a evita recepţionarea eronată a radiaţiilor altui corp, care se aseamăna cu cel cercetat, iar în timpul măsur㬠torii care se face pe o „concen¬ trare specifică", operatorul „vizua¬ lizează" cu ochii minţii acel obiect, cu toate particularităţile ce îl deosebesc de altele; - stare de relaxare totală, înainte şi în timpul măsurătorii, pe un fond de „concentrare" specifică radiesteziei; - operatorul radiestezist, înain¬ tea efectuării măsurătorii foloseşte un „raţionament" (algoritm), potri¬ vit cu scopul propus, legat de „cor¬ pul" şi de instrumentul radiestezic indicator pe care îl va folosi. De exemplu, dacă operatorul trebuie să descopere un „obiect" ascuns sub pământ, folosind barele în forma de L (pe care le voi prezen¬ ta în acest articol), raţionamentul pe care şi-l face şi pe care îl va respecta întocmai în timpul măsurătorii ar fi: „Ţin cele două bare în formă de L in mâini; când barele vor fi deasupra obiectului căutat, acestea se vor încrucişa cu vârful spre interior (sau spre exterior - la alegere)." Radiestezia poate fi practicată de către orice persoană care respectă condiţiile menţionate mai sus şi altele însuşite în urma antrenamentelor şi experienţei personale. Performanţele în radiestezie depind foarte mult de atitudinea operatorului radiestezist faţă de tot ce îl înconjoară, de conştienti¬ zarea necesităţii de a face eforturi pentru evoluţia sa materialistă şi spirituală, de faptul că la o atitu¬ dine corectă a operatorului, me¬ diul înconjurător va „răspunde" favorabil, ajutându-l în acţiunile lui. Acest articol, care este primul dintr-un SERIAL, are menirea să trezească interesul pentru această minunată preocupare ştiinţifică care este radiestezia. „Jucându-vă“ după regulile radi¬ esteziei veţi dobândi serioase cunoştinţe noi, care vă vor lumina din ce în ce mai mult în cunoaşterea realităţii înconjur㬠toare şi evoluţia personală. Dacă veţi simţi nevoia de documentare, găsiţi numeroase cărţi şi alte pu¬ blicaţii unde activitatea radi- esteziştilor este prezentată mult mai amănunţit. Pentru început voi prezenta câteva instrumente indicatoare reprezentative în radiestezie, ordinea de prezentare respectând oarecum evoluţia istorică a aces¬ tora. In desenele grupate în figurile 1 -9 sunt reprezentate următoarele instrumente radiestezice indica¬ toare: - bagheta - bagheta unghiulară (fig. 1;fig. 2); - indicatoarele (barele) în formă de „L“ (fig. 3); - pendulul (fig. 4; fig. 5); - ansa (fig. 6; fig. 7); - rigla semicirculară - rapor¬ torul (fig. 8); - rigla universală Ţurenne (fig. 9). Alte instrumente specializate vor fi descrise grafic o dată cu prezentarea lor. In articolul următor vor fi prezentate pe rând fiecare dintre aceste instrumente: formă, materi¬ alele din care este confecţionat, dimensiuni şi caracteristici pur tehnice în contextul măsurătorilor radiestezice. Bibliografie: 1) MANUAL DE RADI¬ ESTEZIE. Rene Lacroix A L Henri, Ed. Polirom, 2000 2) Doina-Elena şi Aliodor Manole, PARADIAGNOZA, Ed. Aldomar, 1988 TEHNIUM decembrie 2001 17 RADIOAMATORISM Pagini realizate în colaborare cu Federaţia Română de Radioamatorism RO-71 100 Bucureşti, C.P. 22-50 Tel./Fax: 01-315.55.75 E-mail: [email protected] [email protected] WEB: www.qsl.net/yo3kaa PROTECŢIE PENTRU CIRCUITUL 723 _ Y03A PG Circuitul 723 este utilizat în numeroase stabi¬ lizatoare de tensiune. Schema internă şi conexi¬ unile la pini pentru capsulele TO - 100 sau TO - 11Ş se arată în figurile 1 şi 2. In majoritatea schemelor se urmăreşte curentul de ieşire, mai exact căderea de tensiune pe o rezistenţă serie, cădere de tensiune ce va coman¬ da tranzistorul Q16 (fig. 2), adică tranzistorul notat cu Q1 în fig. 3. Această ultimă figură redă schema parţială a unui stabilizator ce poate asigura la ieşire 24 V la un curent de 10A. Alegând corespunzător divizorul de tensiune de la ieşire, schema este va¬ labilă şi pentru a obţine 13,8 V la 10-13A. S-a constatat că la apariţia unor scurtcircuite accidentale la ieşire adesea se distrug circuitul 723 şi tranzistoarele de putere. Funcţionarea protecţiei este simplă. Când tensiunea pe rezistenţa de 0.05Î2 atinge cca 0,65V se deschide Q1 reducân- du-se excitaţia lui Q2, care va comanda Q3 - Q6. La scurtcircuite bruşte la ieşire, curentul de bază al lui Q1 poate atinge valori distructive, dacă timpul de răspuns al buclei de reglaj nu este extrem de rapid. Problema apare datorită vitezei de comutare a tranzistoarelor de putere, combinată cu diferite capacităţi şi inductanţe ale conductoarelor. Dacă circuitul 723 cedează există şansa ca şi tranzistoarele de putere să se distrugă dacă sigu¬ ranţa fuzibilă nu este suficient de rapidă. Trebuie remarcat că plasarea siguranţei ca în fig. 3 este o soluţie proastă; aceasta trebuie plasata înaintea tranzistoarelor (fig. 4). In fig. 4 se propune o vari¬ antă ce asigură o foarte bună protecţie a circuitului 723. La apariţia unor curenţi de ieşire mari (scurt¬ circuit sau conectarea unor' capacităţi mari la t ieşire), pe Dl şi D2 tensiunea nu poate depăşi 1,4 ' V, iar R3 limitează curentul de bază pentru Q1 la o valoare nedistructivă, adică la circa 10 mA. Circuitul 723 va comanda rapid tranzistoarele de putere, dar în condiţii de siguranţă. CI va absorbi orice supratensiune tranzitorie ce poate apărea datorită inductanţei sarcinii. 18 TEHNIUM decembrie 2001 RADIOAMATORISM Prin introducerea lui R4 şi mărirea uşoară a lui R1 (3 rezistoare de 0,2Q/5W conectate în paralel) se realizează şi o mică protecţie cu întoarcere (fold-back). Astfel după atingerea unei valori de cca 13A, scăderea tensiunii la ieşire este însoţită şi de scăderea curentului, valoarea de scurtcircuit fiind de cca 10 A. Radiatorul şi tranzistoarele de putere vor trebui să suporte întreaga putere disipată în acest caz. Montajul s-a testat aplicând 100 de scurtcircuite la ieşire, durata acestora fiind de 5 secunde şi repetate la intervale de 2 secunde. S-au ales aceşti timpi pentru ca sursa să-şi poată reveni la tensi¬ unea normală la ieşire. Apoi s-a păstrat scurtcircuit la ieşire şi s-a comutat de 50 de ori tensiunea alternativă. Nu s-a distrus nimic. Desigur tranzistoarele Q3-Q6 se încălzesc. Aceste teste permit de fapt şi verificarea radiatorului. OSCILATOR CU CRISTAL DE CUART PENTRU FRECVENTE ÎNALTE 3 3 Ing. Ştefan Laurenţiu, Y03GWR Nu toate schemele obişnuite pot fi folosite la frecvenţe mari. Propun o schemă simplă, utilizabilă pentru cuarţuri cu frecvenţa între 60... 150 MHz. Prin simulare s-a determinat amplitudinea compo¬ nentelor spectrale nedorite pentru un caz concret. Schema din fig. 1 este un oscilator pilotat cu cristal de cuarţ, circuit care permite obţinerea unor frecvenţe ridicate. Particularitatea schemei este felul în care este montat cuarţul. La frecvenţe mari, schemele obişnuite nu dau rezultate bune, deoarece capacitatea statică a cuarţului tinde să-l scurtcircuiteze. Considerând impedanţa complexă a cristalului, se poate ajunge la o situaţie în care să nu mai existe nici un punct de rezonanţă unde Fig. 2: Graficul analizei Fourier (simulare) pentru oscilatorul pe 60 MHz cu cristal de cuarţ Inductanţa LI montată în paralel este necesară pentru a asigura compensarea capacităţii sta¬ tice.Valoarea ei se calculează cu relaţia: LI < __i— C 0 unde Cq reprezintă capacitatea statică a cuarţu¬ lui, de cca 3...7pF, iar co s = 2 7T f s cu f s frecvenţa de rezonanţă serie a cuarţului. Am ales inductanţa mai mică sau egală şi nu egală, pentru a putea aplica montajul şi atunci când efec¬ tul capacităţii statice nu este aşa de pregnant (la frecvenţe mai joase). O regulă empirică spune că trebuie să aplicăm această metodă atunci când Xqq < 5 R-j (în ge¬ neral peste 100MHz). Nu este necesar ca LI să aibă un Q ridicat, iar valoarea sa nu trebuie impusă cu exactitate, se poate rotunji la o valoare standard. Tranzistorul se alege cu fT = lO.fosc şi poate fi BF214, BF180, BFY90. Inductanţa L2 este utilizată pentru a selecta fun¬ damentala, dar poate varia (în limite mici) şi Fig. 1: Schema electrică a oscilatorului cu cuarţ 0 -oh 0 II U R1 CI — -OHK- ||C0 O II Fig. 3 : Circuitul echivalent al cristalului de cuarţ frecvenţa de oscilaţie. O altă cale de a varia frecvenţa de oscilaţie este introducerea unei reac- tanţe ajustabile în serie cu cristalul de cuarţ. Condensatoarele C 2 şi C3 se aleg astfel încât să satisfacă relaţia: C 2 C 3 C 2 + C 3 = 4 ... 10 pF Analiza spectrală a semnalului de ieşire a fost simulată pentru cazul utilizării unui cristal de cuarţ de 60MHz, utilizând versiunea de evaluare a pro¬ gramului PSPICE 6.1 de la MicroSim. S-au ales următoarele valori pentru compo¬ nente: C2 = 8,2 pF, C3 = 12 pF, LI = 91 nH, L 2 = 750 nH, CT 1 = reglat pe 4,7 pF. Cristalul de cuarţ s-a înlocuit printr-un subcircuit echivalent compus din inductanţa serie echivalen¬ tă, capacitatea serie echivalentă şi rezistenţa serie (fig. 3) cu R1 = 1 5,6Q, LI = 3 , 8 mH, CI = 1 ,9pF, C 0 = 4,3pF. TEHNIUM decembrie 2001 19 LABORATOR L-METRU ADAPTOR Andrei Ciontu Pentru cititorii noştri care posedă un volt- Valoarea medie a impulsurilor de ieşire metru electronic digital, recomandăm un mon- (figura 2.4) este: taj simplu de L-metru care permite măsurarea U _ E ţo directă (cu afişare numerica) a inductanţei La 0 T ( 3 ) în care timpul t D rezultă din relaţia (2), în care V||_ este tensiunea de intrare maximă permisă în stare „jos“ a circuitului integrat R Avem V|[_ = E (1 - -^-t 0 ) de unde: '° R (1 - V IL ) (4) înlocuind (4) în (3) se obţine: U 0 = E^-(1 cum T = -j-, final se obţine: in Uo^(E Vil) (5) Cum valorile parametrilor f, R, E şi V|[_ pot fi făcute constante, avem, în definitiv: L = KU, K a ( 6 ). L - metrului (7) 6 mH. Principiul de măsură este simplu şi este ilus¬ trat în figura 1. Tensiunea la bornele bobinei de inductantă L este: unor bobine, având valori între 1 uH şi )lu _ B t u L = Ee L ( 1 ) în care constanta este: K =W^) înH/V Deci, conectând bobina de induc¬ tantă Lx necunoscută la bornele L - metrului, se măsoară pe scala volt- metrului electronic tensiunea U 0 şi, cunoscând valoarea constantei K, aflarea inductanţei Lx este simplă. Valoarea maximă a inductanţei ce poate fi măsurată rezultă din condiţia: t. o max x 2 x 2f -max R ( 1 “- L ) ( 8 ) In cazul, frecvent, când constanta de timp L/R este mare, relaţia (1) se poate scrie apro¬ ximativ: u L=E(l-Bt) (2) Dacă tensiunea aplicată circuitului de derivare din figura 1 este periodică, aşa cum se arată în figura 2.1, se va obţine forma din figura 2.2. Partea căzătoare (frontul posterior) a impulsurilor diferenţiate este aproximativ liniară. Cu ajutorul unor porţi logice ŞI-NU (NAND), sau al unui trigger Schmitt, evident, toate circuite integrate, se pot obţine impul¬ surile dreptunghiulare din figurile 2.3 şi 2.4. Schema de principiu este prezentată în figu¬ ra 3 şi se bazează pe un singur circuit integrat CMOS, CI = MMC 4069 ce conţine 6 inversoare. Cu primele două (I şi II) s-a realizat un multivi- brator care poate lucra pe două frecvenţe comutabile, aceasta pentru a realiza două game de măsură pentru inductanţe. Cum frecvenţa de oscilaţie (f) este dată de relaţia: f = 1/2,2 RC (9) Pentru ca frecvenţa să fie puţin influenţată de tensiunea de alimentare E, s-a pus rezistorul R = 47 kft. Se recomandă ca R = (2 + 10) R. Pentru lucrul pe cele două frecvenţe, se comută grupul RC. 20 TEHNIUM decembrie 2001 LABORATOR Circuitul de derivare R1, Lx este alcătuit chiar cu ajutorul bobinei a cărei inductanţă dorim s-o măsurăm. Circuitul R 2 , C-j, este de integrare având rolul de filtrare a tensiunii de ieşire. Cu potenţiometrul R6 cu axul scospe panou se compensează tensiunea reziduala la ieşire (pt. Lx = 0, dacă la VE nu avem Uo = 0, cum ar trebui, se reglează R6). Reglarea lui R6 este curentă şi trebuie făcută înainte de orice măsurătoare. aralelipipedică, cu dimensiunile de 65 x 44 x 4 mm. Cutia a fost prevăzută cu borne pentru conectarea bobinelor, un conector coaxial pen¬ tru alimentarea de la un redresor-adaptor şi borne pentru cuplarea la VE digial. Un comuta¬ tor de translaţie „asigură lucrul pe cele două scări de valori. In figura 4a se dă desenul cablajului imprimat la scara 1 : 1, iar în figura 4b modul de echipare a plăcii cu componente. Bibliografie *** Microelectronica: Data Book, 1989 Iulian Ardelean ş.a.: Circuite integrate CMOS, 1986 Gh Mitrofan: Generatoare de impulsuri şi de tensiune liniar variabilă, 1980 Cum E = 12 V, Vm = 2 V, alegând R = 39 Q (cu precizia T%) se obţine: fi = 3,9 kHz; f 2 = 39 kHz Ţinând cont de relaţiile (8) şi (9) am calculat valorile din tabelul alăturat. Construcţie. Ţinând cont de erorile cu care sunt realizate valorile capa¬ cităţilor condensatoarelor, s-a preferat folosirea a două potenţiometre trimer de 22 kQ. L - metrul adaptor descris a fost rea¬ lizat practic într-o cutie de medicamente K E x max f R C H7frT mH ŢHz ki2 nh 1 TcF 3 " 6 3,9 11,65 10 2 IO- 4 0,6 39 11,65 1 Scările de măsură. Dacă se aleg pentru constanta L- metrului două valon „rotunde”, şi anume IO'' 3 H/m, respectiv 10' 4 H/m pentru cealaltă scară, în conformitate cu relaţia (7), avem: „ k(E - V IL ) TEHNIUM decembrie 2001 21 LABORATOR Q-METRU SIMPLU Andrei Ciontu Aparatul a cărui schemă de principiu se prezintă în figura 1, simplu şi uşor de realizat practic, poate fi de un real folos radioconstruc- torilor amatori. Componenta de bază. esenţială, a lui este un condensator variabil etalonat (cu scală gradată). Aparatul poate servi la măsurarea următorilor parametri: - factorul de calitate Q al bobinelor; - inductanţa Lx a bobinelor; - frecventă fx a unei tensiuni alternative. Principiul de măsură este binecunoscutul acord la rezonantă al unui circuit acordat LC derivaţie, acord evidenţiat de indicaţia maximă a unui voltmetru electronic simplu, cu diodă semiconductoare. Generatorul de semnal, care alimentează circuitul LC de măsură, este un multivibrator pilotat de un rezonator cu cuart. de preferat. Frecventa de repetare a impulsurilor dreptunghiulare generate este fo, de ordinul sutelor de kHz. Circuitul oscilant se acordează, însă, în general pe o armonică de ordinul N pe care va trebui s-o determinăm de la început pentru a şti frecvenţa de lucru f. f = Nfo Pentru aceasta, acordăm circuitul LC pe o armonică N şi citim capacitatea de acord CI. Ne acordăm apoi pe armonica N-1 (mărind capacitatea de acord) sau pe armonica N + 1 (micşorând capacitatea de acord), după cum este mai comod. Să presupunem că am micşorat valoarea capacităţii de acord de la CI la C2 < CI. Avem, evident Nfo = 1/2 rcVLCI; (N+1)fo = 1/2 ti VTcŢ Şi rezultă: (N+1)/N = C1/C2 sau N = 1/(VC1/C2 - 1) (1) In cazul că C2 > C I se obţine: N = 1/(1 -VC1/C2) (1) Dacă, din cauza impreciziilor de măsurare a lui CI şi C2, valoarea N nu rezultă întreagă, se ajustează (prin scădere sau adaos^lajDroxima valoare întreagă; aceasta din cauza ca ordinul armonicii este, esenţialmente, un număr întreg şi pozitiv. De exemplu, fiind date Cmax = 510 pF; CI = 420 pF- C2 = 266 pF; fo = 200 kHz se obţine N = 3,69 (rotunjit, 4) Frecvenţa de lucru este, deci: f = 4-200 = 800 kHz Măsurarea Q Conectând la bornele aparatului bobina de inductantă Lx, se obţine acordul pe frecvenţa f (determinată aşa cum s-a arătat) şi notăm va¬ loarea capacităţii de acord. Co, precum şi indi¬ caţia maximă a voltmetrului electronic, Umax (său Imax). Rotim axul condensatorului variabil întâi la stanga şi apoi la dreapta (în raport cu poziţia pentru Co) până când VE arată, de fiecare dată, tensiunea 0,707 U™*. Notăm, în ordine, cele două valori ale capacităţii, C 2 şi CI. Având relaţiile evidente: f + Af = 1/2 rc\/L x Ci f-Af = 1/2 ttVTX'p Q = fo/2Af Din ele rezultă că: 22 TEHNIUM decembrie 2001 LABORATOR Q = 2Co/(C2-C1) (2) în care: Co = (CI + C2)/2 (3) Măsurarea Q este deci indi¬ rectă, ea necesitând şi un mic calcul. Măsurarea Lx Din binecunoscuta relaţie (Thomson). .- f = 1/2 7tVL^Co Rezultă: Lx = 1/47t 2 f 2 Co (4) Deci măsurătoare este, de asemenea, indirectă şi se bazează pe citirea directa a lui Co şi aflarea (indirectă) a lui f = Nfo. Măsurarea fx Cuplând la bornele 1-2 o bobină (etalon) cu inductanţa Le cunoscută, tăind alimentarea multivibrâtorului şi aplicând la borna 3 sem¬ nalul a cărui frecventă fx dorim s-o măsurăm, se aduce circuitul LC la rezonanţă. Citind va¬ loarea lui C pe scală şi grafic se deduce fx = M2nVLeC (5) Descrierea schemei de principiu Schema de principiu din fig. 1 conţine un multivibrator generator de semnal dreptun¬ ghiular tip meandre (impulsuri cu coeficient de umplere 50%) care este realizat cu circuitul integrat CDB400 E (3 porţi NAND). Frecvenţa impulsurilor generate la pinul 8 este f Q = 1375,69 kHz (acest cuarţ a fost la îndemână). Fiind prea mare, s-a procedat la o divizare cu 10 realizată cu circuitul integrat CDB490E (în conexiune 5 x 2%), la ieşire obţinându-se frecvenţa fundamentală fo = 0,1 fq = 137,569 kHz. Constructorii amatori pot folosi alte variante de obţinere a frecvenţei de repetiţie fo între 100 şi 200 kHz. Alimentarea Q-metrului se face de la un ali¬ mentator de radioreceptor, cu o tensiune de 6- 12 V. Oricare ar fi tensiunea, aceasta trebuie micşorată la 5 V, tensiunea necesară pentru CI de tip TTL, lucru ce se face cu dioda Zenner PL5V1. Condensatorul variabil are, de regulă, scala gradată în diviziuni (sau în pF). Este de prefe¬ rat un condensator cu variaţia liniară a capa¬ cităţii cu unghiul de rotire. O curbă de etqjonare este neapărat necesară (ex. fig. 3). In cazul unui condensator liniar avem: C = a6C în care a = diviziunea citită pe scală (de exemplu între 0 şi 100 diviziuni) 8C = variaţia de capacitate pentru rotirea cu o diviziune. Cu această notaţie, relaţiile (1), (2), (3) devin: _ N = 1/(V a 2/al - 1) (1) Q = 2(a2 + a1 )/(a2 -al) (2) Po = 0,5(al + a2)5C (3) în aceste trei formule a2>al. Voltmetrul electronic este cu diodă de RF cu contact punctiform, de tipul serie. Indicaţia maximă a curentului detectat se poate regla cu potenţiometrul P2 scos pe panou, care face parte din rezistenţa de detecţie. Instrumentul indicator este iţn microampermetru de 100 pA, curent maxim. în fig. 2 a şi b se dau desenele cablajului imprimat şi al modului de echipare a plăcii cu componente. TEHNIUM decembrie 2001 23 - LABORATOR - CUM PĂSTRĂM COMPONENTELE ELECTRONICE Tony E. Karundy Desigur că cea mai nefericită metodă este să le ţinem de-a valma - rezistoare, condensatoare, diode, tranzistoare, bobine etc. - bune sau rele, într-o cutie de pantofi, bine „asortată” şi cu piuliţe, şuruburi şi alte „smelţuri”. îţi trebuie multă răbdare şi timp să găseşti ceea ce cauţi în această cutie care trebuie - nu-i aşa? - deşertată de fiecare dată pe o suprafaţă pentru căutare. Şi, conform lui... Murphy, ceea ce cauţi... nu găseşti! Şi asta din cauză că, de fapt, cine strânge fără discernământ şi fără ordine, nu ştie de fapt ce are în „zestrea”sa electronică şi ce n-are! Vă recomandăm în conti¬ nuare o metodă economică prin care vă puteţi face ordine în zestrea laboratorului per¬ sonal, prin care să nu mai pierdeţi timp mult pentru găsirea componentelor nece¬ sare unui montaj, ci dim¬ potrivă, transformarea acestei activităţi într-una facilă, pl㬠cută. Pentru aceasta vă reco¬ mandăm însuşirea a două „axiome” de bază: - componentele bune nu se vor ţine la un loc cu cele defecte, care ar trebui arun¬ cate la gunoi; - componentele bune (ve¬ rificate) trebuie sortate pe tipuri (rezistoare, conden¬ satoare, tranzistoare, circuite integrate etc.) şi pe valori ale parametrului de bază (sau pe game de valori); acestea vor fi puse în cutiuţe sau plicuri spe¬ ciale inscripţionate, iar aces¬ tea în cutii de carton mai mari. Cutiuţele pe care le reco¬ mandăm sunt cele pentru beţele de chibrit (figura 1), de preferat cele cu înălţimea mai mare (17 mm). După ce ne procurăm un număr suficient de mare de astfel de cutii, vom proceda la caşerarea lor cu o bandă de hârtie albă (figura 2). în acest fel, pe lângă faptul că se obţine o rigidizare a cutiuţei, vom putea să inscripţionăm pe ea date despre conţinut (figura 3). Lipirea benzii de hârtie se face cu un adeziv de aseme¬ nea economic: coca fiartă. Coca fiartă se prepară în felul următor: într-un ibric se pun 100 ml apă rece şi o lin¬ guriţă cu vârf de făină de grâu, cât mai albă. Se amestecă bine făina cu apa, până se obţine un lichid lăptos omogen, fără cocoloaşe. Se pune la fiert amestecând cu linguriţa tot timpul până la îngroşarea conţinutului, astfel TEHNIUM decembrie 2001 24 LABORATOR ca pasta obţinută să poată fi inscripţionare (4b), pentru O altă metodă, tot econo- întinsă cu o pensulă. Deci găsirea rapidă a ceea ce mică, de a păstra componen- RCG 0,5W 1....1000 © CERAMICE DISC 1.22pF — o — -b- —c— reţineţi: nu se va pune nicio¬ dată făina peste apa clocotită, căci se vor obţine numai... cocoloaşe! Cutiuţele cu componente inscripţionate se pot pune în cutii de carton mai mari care se pot găsi (nefiind nevoie să fie confecţionate), ca în figura 4a, în care intră 18 astfel de cutiuţe. Pe cutia mare vom face de asemenea o căutăm. O altă posibilitate este cea menţionată în figura 5, anume de a lipi mai multe cutiuţe (după ce li s-a lipit hâr¬ tia de rigidizare) între ele, cu ajutorul unei alte benzi de hâr¬ tie, evident mai lungi ca aceea din figura 2. Se obţine astfel un fel de dulap-bucătărie, cu sertare. Datele despre conţi¬ nut se vor scrie în acest caz pe capătul „sertarului”. tele electronice este cea a pli¬ curilor speciale ce trebuie confecţionate. Un asemenea plic cu dimensiunile 140 x 90 (pot fi şi altele) este prezentat în figura 6 a. Ele se realizează din carton subţire (de dosare) şi au forma unor „minimape”. Pentru motive lesne de înţe¬ les, la părţile laterale ale pli¬ curilor vom lipi două trapeze (figura 6b) de pânză subţire TEHNIUM decembrie 2001 25 LABORATOR (de legătorie) aşa cum se arată în figura 6a. După inscripţionare şi intro¬ ducerea componentelor sor¬ tate în plic, vom închide plicul cu ajutorul unei agrafe şi-l vom introduce împreună cu altele într-o cutie de carton adecvată (figura 7). Această cutie inscripţionată conţine 11 plicuri (de exemplu) care vor fi inscripţionate cam aşa: plicul 1: 10 £2 - 50 Q plicul 2: 51 £2 - 100 £2 plicul 3: 101 £2 - 200 £2 plicul 4: 201 £2 - 300 £2 ş.a.m.d. Pe plicul 2 vom scrie 51 Q (şi nu 50) ca să ştim precis că valoarea de 50 Q trebuie s-o căutăm în plicul 1. Evident, aceste plicuri se aşază în ordine în cutie. Funcţie de zestrea fiecărui electronist constructor, gamele de valori ale parametrilor componen¬ telor din cutii sau plicuri pot varia. în cutiuţe de chibrituri se pot păstra nu numai compo¬ nentele electronice, dar şi mici componente mecanice ca şuruburi (mici şi scurte), piuliţe, şaibe, cose, pini etc., căci şi la căutarea unora din astea se pierde timp. Este indicat ca, după realizarea acestor micro „depozite” (care necesită o oarecare răbdare şi timp, dar... zero lei investiţie, şi să nu uităm că acest timp se va recupera ulterior), este bine ca într-uo caiet să facem şi un catalog al lor, ca să ştim în fiecare clipă ce avem şi ce n-avem, ce putem oferi la schimb prietenilor etc. 26 TEHNIUM decembrie 2001 AUTO - MOTO CONDUCEREA ECONOMICA Prof. ing. Mihai Stratulat (Urmare din nr. trecut) La motorul diesel, după ce s-a stabilit că rezervorul conţine moto¬ rina pentru sezonul respectiv, se elimină mai întâi aerul din insta¬ laţie. Se aduce maneta pentru reglarea debitului de combustibil în poziţia de pornire, iar schimbătorul de viteze în poziţia neutră, după care se acţionează demarorul. Pe timp foarte rece, se apasă şi pe pedala de ambreiai, din motivul arătat la motorul cu benzină. Dacă motorul nu a pornit după o primă încercare, care nu trebuie să depăşească 10-15 secunde, o nouă tentativă este reluată numai după 1-2 minute. Trei nereuşite, când instalaţia de alimentare este în stare buna, arată că temperatu¬ ra ambiantă este prea mică (în general sub -5°C) şi că trebuie să se folosească mijloace auxiliare pentru uşurarea pornirii. Starea instalaţiei de alimentare a motorului diesel este mai dificil de testat fără mijloace adecvate. Singurul lucru care se poate face este controlul debitării motorinei, care se efectuează prin desfacerea şurubului de aerisire a instalaţiei (sau apăsarea supapei de eva¬ cuare a aerului, dacă există) şi acţionarea manuală a pompei de motorină, observând curgerea ei continuă. La temperaturi mai coborâte de -5 : C, motorul diesel Rorneşte cu dificultate, în general. In astfel de situaţii, pornirea este uşurată dacă se face apel la substanţe uşor inflamabile care pot fi procurate din comerţ. Pentru pornire, după efec¬ tuarea operaţiunilor menţionate deja, se aduce pedala (maneta) de acceleraţie în poziţia de debit maxim, se introduce capsula care conţine amestecul inflamabil în dis¬ pozitivul de pornire, după care se perforează şi se acţionează ener¬ gic maneta dispozitivului de pornire de circa 2 ... 6 ori, în funcţie de temperatura ambiantă. Se pune în funcţiune demarorul şi, concomi¬ tent, se acţionează energic mane¬ ta pompei de pornire, cu o frecvenţa de 60-80 acţionări pe minut timp de maximum 15 s. După ce motorul a pornit, se întrerupe acţionarea demarorului şi se con¬ tinuă pomparea într-un ritm care să asigure cea mai mică turaţie sta¬ bila de mers în gol. Debitarea sub¬ stanţei de pornire se întrerupe din momentul în care se constată că motorul funcţionează stabil la ralanti, cu pedala (maneta) de accelerare adusă în poziţia de debit minim. După pornire este necesar să se lase un răgaz pentru ca tempe¬ raturile lichidului de răcire şi a uleiului să ajungă la un nivel mini¬ mal necesar corectei funcţionări a motorului. La motorul cu aprindere prin scânteie, încălzirea se face reducând treptat închiderea clapetei de aer pe măsura creşterii temperaturii motorului. încălzirea se face timp de 1-3 minute (în funcţie de temperatura ambianta), la turaţia minimă de mers în gol şi 3-5 minute la o turaţie medie, dacă motorul a fost rece; dacă el este deja cald, bineînţeles că perioada de încălzire se suprimă. După unele date, demarajul maşinii poate fi început după ce lichidul de răcire a atins 40°C la motoarele cu benzină, după alţii 50-60°C. Motorul diesel se încălzeşte după pornirea la rece la ralanti (6O0-800 min" 1 ) timp de 2-3 minute şi apoi pe o durată de 3-5 minute la a turaţie medie (1000- 1200 min' 1 ), la finele acestei perioade motorul trebuind să ajungă la 40-50°C. Sunt de reţinut două observaţii: mai întâi, dacă uleiul folosit în motor este multigrad, perioada de încălzire poate fi scurtată, deoarece astfel de uleiuri au o flu¬ iditate care depinde în mai.mică măsură de temperatură. In al doilea rând, este greşită şi păgu¬ bitoare prelungirea duratei de încălzire a motorului peste limitele arătate, chiar pe timp rece. Să reţinem că într-o oră de funcţionare pe timp rece, cu clapeta de şoc trasă şi la o turaţie medie, se con¬ sumă până la trei litri de benzină într-un motor cu cilindree mijlocie, însumaţi această risipă pe durata unui an de exploatare ia fiecare pornire şi veţi ajunge la un rezultat care vă va dâ de gândit. Tocmai din acest motiv, al pre¬ venirii risipei de combustibil şi al diminuării ratei de uzare a motoru¬ lui, este de dorit ca durata încălzirii sale să fie cât mai mult redusă. O primă măsură constă în preve¬ derea radiatorului pe timp friguros cu huse sau ecrane de protecţie. O a doua modalitate o oferă începerea rulajului (demarajul) după circa un minut cu viteze mici şi cu clapeta de aer deschisă atât cât să asigure funcţionarea motorului fără întreruperi. Creşterea cantităţii de benzină care arde pe ciclu măreşte tempe- TEHNIUM decembrie 2001 27 AUTO - MOTO ratura motorului, încălzind uleiul care, fluidificându-se, ajunge mai uşor la locurile necesare lubrifierii. Pe această cale consumul de com¬ bustibil scade, datorită micşorării timpului de staţionare. Pe măsură ce funcţionarea motorului se stabi¬ lizează, clapeta de aer se deschide treptat până la deschiderea sa totală. O menţiune aparte trebuie făcută pentru situaţia care inter¬ automobilului care, şi ea, poate fi o sursă de pierderi. Convingându-se că accesul în trafic nu este limitat nici din spate, după ce a semna¬ lizat, a eliberat frana de mână, a debreiat şi a adus maneta schim¬ bătorului de viteze în poziţia cores¬ punzătoare treptei I (când pornirea se face pe un drum in coborâre se poate cupla direct etajul II), şoferul eliberează lin pedala de ambreiaj până când simte că turaţia motoru¬ vine atunci când - mai ales iarna - din cauza unei baterii descărcate, a defectării demarorului sau a înecării motorului, se recurge la pornirea motorului prin tractarea sau împingerea maşinii, cutia de viteze fiincf cuplată în etajul II sau III, în funcţie de împrejurări (pe un sol cu gheaţă sau polei, cuplarea în etajul II poate conduce la patinarea roţilor motoare). In cazul aplicării acestui procedeu, cu schimbătorul de viteză adus în- tr-una din poziţiile menţionate, se începe deplasarea maşinii cu pe¬ dala de ambreiaj apasată total. După atingerea vitezei necesare, pedala se eliberează lent (fireşte, cu aprinderea conectată, şocul tras şi pedala de acceleraţie apăsată puţin). Nu este permisa eliberarea bruscă a pedalei de ambreiaj, pen¬ tru că şocul aplicat roţilor motoare le poate face să derapeze fără a antrena motorul. Dar se poate întâmpla ceva şi mai grav: roţile motoare trebuie să rotească toate agregatele transmisiei, precum şi arborele motor. Din cauza visco- zităţii ridicate a uleiului, organele acestora opun o mare rezistenţă la antrenare, cel care este cel mai afectat fiind ambreiajul. Arcurile discului său, calculate să lucreze la întindere, sunt acum solicitate în sens invers, adică la comprimare, şi încă cu un efort extrem ae mare. De aici se naşte pericolul ruperii lor atunci când pedala de ambreiaj este eliberată brusc. Demarajul (accelerarea) este precedat de pornirea de pe loc a lui a început să scadă. Apoi, conti¬ nuând cursa pedalei de ambreiaj, începe să acţioneze uşor pedala de acceleraţie, procesul terminân- du-se cu eliberarea completă a ambreiajului şi continuarea creş¬ terii vitezei maşinii prin apăsarea mai departe a pedalei de accele¬ raţie. După aceasta demarajul con¬ tinuă cu angajarea celorlalte etaje ale schimbătorului, până la atin¬ gerea vitezei de croazieră. Ce greşeli se produc uzual cu prilejul plecării de pe loc, care gre¬ vează consumul? Cea mai frecventă este eliberarea bruscă a pedalei de ambreiaj, concomitent cu accelerarea violentă; această manevră eronată duce la o pornire însoţită de suprasolicitarea ele¬ mentelor transmisiei şi patinarea roţilor motoare, a căror uzură este evidentă. O altă greşeală constă tot în ambreierea rapidă, dar cu acţionarea insuficientă a accele¬ raţiei, rezultatul fiind oprirea motorului; o nouă pornire înseam¬ nă risipă de combustibil, ca şi efectele menţionate asupra uzării motorului. In sfârşit, o alta manevră păgubitoare dar foarte răspândită este ambalarea violentă a motoru¬ lui, înainte de ambreierea com¬ pletă; în acest caz se produce o puternică uzură a ambreiajului, însoţită şi de o oarecare risipă de combustibil. După ce autovehiculul a pornit de pe loc, urmează accelerarea şi succesiunea schimbării etajelor până la atingerea vitezei stabi¬ lizate. In legătură cu prima fază există mai multe păreri: această etapă să se facă într-o alură foarte vie, să fie parcursă foarte lent sau să se procedeze de o manieră moderată. Partizanii primului procedeu sunt aceia care îl aplică fie din grabă, fie din orgoliu pentru a demonstra calităţile autovehiculului sau, mai degrabă, ale şoferului. Aceştia nu trebuie să uite că o ast¬ fel de manieră de a conduce nu aduce altceva decât o importantă risipă de combustibil, provoacă uzarea pretimpurie a cilindrilor (da¬ torită excesului de benzină ce pătrunde în motor în acest timp şi marilor forţe de inerţie ale pieselor ce compun echipajul mobil) şi ridică enorm cota de poluare chi¬ mică şi fonică de care suferă atât de mult astăzi centrele aglomerate. Iar câştigul? Aproape nimic; câţiva metri avans, care sunt pierduţi în restul rulajului sau la primul stop. Din punct de vedere dinamic, s-a constatat că accelerările cele mai economice sunt acelea care imprimă 0,9-1,5 m/s^ în cazul autoturismelor şi 0,7-1,0 m/s^ la autocamioane. Dar aceste cifre nu spun prea mult şoferului care nu poate măsura acceleraţiile. Mai elocventă şi utilă este examinarea felului în care se mo¬ difică consumul de combustibil în funcţie de sarcină şi de turaţie. Din figura 1, în care sunt înscrise curbele izoparametrice de consum specific - exprimat în grame de benzină pe kilowat şi oră (g/kW.h) - în funcţie de turaţie şi sarcina aplicată motorului (reprezentată de presiunea medie efectivă Pe), se vede că primul procedeu descris, demarajul vio¬ lent, este caracterizat de con¬ sumuri specifice foarte mari; pen¬ tru învingerea marii forţe de inerţie provocată de valoarea înaltă a acceleraţiei, clapeta de accelerare trebuie deschisa larg, punând în funcţiune şi îmbogăţitorul carbura¬ torului şi pompa sa de accelerare; din acest motiv curba I, care reprezintă dinamica accelerării, traversează zone de consum spe¬ cific foarte ridicat, procedeul fiind neeconomic. Cel de al doilea procedeu descris, demarajul foarte lent, face ca regimul dinamic să urmărească linia lîl, deoarece deschiderile prea mici ale clapetei de accelerare impun îmbogăţirea amestecului necesar pentru obţinerea unei arderi satisfăcătoare la regimul de presiuni coborâte ce se stabilesc acum în cilindri. Linia II reprezintă regimul dinamic cel mai economic, care se face cu acceleraţiile de plafon 28 TEHNIUM decembrie 2001 AUTO - MOTO mediu precizat mai sus şi care plasează curba de demaraj în cele mai coborâte zone de consum spe¬ cific. Aceasta înseamnă că în tim¬ pul demarajului pedala de accele¬ rare nu trebuie apăsată mai mult de 70-80% din cursa ei, dar nici mai puţin de 50%. Aşadar, nu demaraţi în trombă, dar. nici cu acceleraţii de melc! In ceea ce priveşte schimbarea etajelor cutiei de viteze în timpul demarajelor, pentru a nu risipi combustibilul dar şi pentru a nu stânjeni traficul, se remarcă nece¬ sitatea de a nu se face pauze prea mari în trecerea de la o treaptă la alta. Acest timp trebuie încadrat în limitele de 1-2 secunde, astfel încât turaţia motorului să nu scadă cu mai mult de 0,4-0,5 din cea nomi¬ nală. Un interval de timp prea mic acordat procesului de schimbare a etajelor produce supraîncărcarea sincronizatoarelor şi a ambreiaju- lui. O durată mare în care se trece dintr-o treaptă la alta previne aces¬ te neajunsuri, dar face ca, înainte de a se fi cuplat etajul următor, viteza de deplasare a maşinii să fi scăzut mult, aşa cum relevă linia II din figura 2. Pentru a reface viteza pierdută, se cere o nouă accele¬ rare, deci o risipă suplimentară de combustibil; în plus, spaţiul şi tim¬ pul de accelerare cresc foarte mult pentru a atinge viteza de croazieră, in raport cu o conducere corectă reprezentată de linia I din acelaşi grafic. Pe de altă parte, nici cuplarea etajului superior înainte de atingerea vitezei optimale nu este recomandabilă. Dacă şoferul cuplează o treaptă mai înaltă a cutiei de viteze, atunci puterea motorului nu va fi folosită spre nivelul ei maximal, ceea ce face ca, după intrarea în etajul superior, turaţia motorului să scadă şi mai mult iar demarajul în acest etaj să fie prelungit, aşa curri arată linia III din figura precedentă. Pentru scurtarea timpului de demaraj, şoferul va fi nevoit să apese adânc pedala de acceleraţie, ceea ce va determina intrarea în funcţionare a îmbogăţitorului carburatorului şi a pompei de accelerare, mărind con¬ sumul de benzină. Rulajul cu viteză stabilizată, propriu circulaţiei interurbane şi mai puţin celei din oraşe, trebuie să aibă în vedere că, pentru economia de combustibil, foarte importante sunt viteza maşinii şi alegerea celui mai potrivit etaj al cutiei de viteze. Din punct de vedere al selectării etajelor, figura 3 scoate în evidentă că rulajul în etajele inferioare ale cutiei de viteze sunt neeconomice; de aceea, utilizarea îndelungată a acestora fără un motiv temeinic trebuie să fie evitată. Examinând graficul menţionat, se constată că neschimbând la timp treapta cutiei de viteze se pot risipi 14 litri de benzină la 100 km când se foloseşte etajul I şi 81/100 km când se circula cu viteza a ll-a în locul etajului III. Creşterea consumului în cazul demarajelor prelungite în etajele inferioare sau folosirea acestora la rulajul cu viteză stabilizată se explică prin mărirea pierderilor de pompaj ale ciclului motor şi a celor de frecare; primele sunt prilejuite de utilizarea motorului cu clapeta de accelerare mai puţin deschisă, iar a doua categorie de pierderi se datorează folosirii motorului la turaţii mari, când frecarea dintre piesele mecanismului motor devine foarte intensă. Se mai cuvine să se observe că de multe ori în discuţiile privitoare la consumul de combustibil inter¬ vine termenul viteză economică. Noţiunea a fost introdusă în voca¬ bularul automobilistic datorită ca¬ racteristicii de consum a autove¬ hiculelor la care circuitul de mers în gol al carburatorului are o structură neperfecţionată, de dată mai veche; din cauza imperfecţiunii for¬ mării amestecului la turaţii mici, astfel de carburatoare trebuie să prepare amestecuri relativ bogate, mărind consumul la turatii infe¬ rioare, deci la viteze coborâte în etajul de priză directă, aşa după cum se vede în figura 4, curba I. La o astfel de caracteristică, linia de consum prezintă un minim la o viteză Vec care s-a numit viteză economică. Carburatoarele la care circuitul de mers în gol este per¬ fecţionat furnizează la turaţii infe¬ rioare un amestec mai bine preparat, care nu mai necesită o îmbogăţire suplimentară pentru a arde corect. De aceea, curba de consum în acest caz arată o con¬ tinuă reducere a „apetitului" motorului când viteza maşinii scade (curba 2, figura 4). Aşadar, la aceste vehicule noţiunea de viteză economică îşi pierde din importanţă; rulajul acum este cu atat mai economic cu cât viteza este mai mică în priză directă. (Continuare în nr. viitor) TEHNIUM decembrie 2001 29 AUTO - MOTO APARAT PENTRU VERIFICAREA RUPTOR-DISTRIBUI Prof. ing. Mihai Stratulat Mai ales la motoarele cu „state de serviciu” îndelun¬ gate, uzura excesivă a com¬ ponentelor aprinderii pro¬ voacă multe neplăceri care se fac simţite mai cu seamă în anotimpul rece. Uzura inegală a camei rup- tor-distribuitorului, jocul avan¬ sat al axului în lagăre, funcţionarea incorectă a regu¬ latoarelor centrifugal şi vacu- umatic, toate acestea îngre¬ unează pornirile la rece şi împiedică atingerea valorilor nominale ale cuplului motor şi puterii. De aceea, motoarele mai vechi trebuie să fie supuse periodic controlului uniformităţii distribuirii scân¬ teii electrice şi a funcţionării normale a regulatoarelor de avans. Operaţiunea se poate face la atelierele prevăzute cu testere electronice, dar... costă! Un aparat relativ simplu, care poate fi construit de orice amator cu oarecare îndemânare practică, permite verificarea uniformităţii aprinderii, a avansului şi - ceea ce nu este mai puţin important - calitatea funcţionării dispozitivelor de reglare vacuumatică şi cen¬ trifugală a avansului. El constă dintr-un stativ, 1, în care se montează ruptor- distribuitorul demontat de pe motor şi al cărui arbore se cuplează cu un mic motor de curent continuu de 25-40 W. Acesta este alimentat prin- tr-un reostat, 8, de bateria de acumulatoare, 9, care, în acelaşi timp, pune sub tensi¬ une şi o bobină de inducţie, 10. Pe arborele ruptor-dis- tribuitorului se fixează pârghia subţire 5, aceasta plimbându- se în dreptul cadranului gra¬ dat de la 0° la 360°, conectat la borna de înaltă tensiune a bobinei de inducţie şi fixat izo¬ lat de masă. Pe arborele motorului elec¬ tric, 6, se fixează de o manieră convenabilă un tu- rometru mecanic, electric sau electronic, 7, iar la capsula vacuumatică a ruptorului se conectează o pompă de vacuum, 3, care poate fi chiar şi o seringă veterinară, al cărei vacuum se controlează cu un vacuummetru, 11. După realizarea montaju¬ lui, se pune sub tensiune electromotorul 6, stabilindu-i o turaţie de 350-400 min' 1 . Urmărind momentele de pro¬ ducere a scânteilor pe ca¬ dranul gradat, 4, trebuie să se observe ca acestea să fie ri¬ guros decalate între ele cu 90° la motoarele cu patru cilindri şi 60° la cele cu şase. Dacă decalajele nu sunt uniforme, aceasta arată o uzură inegală a lobilor camei, care trebuie să fie înlocuită neîntârziat. Funcţionarea regulatorului centrifugal se verifică prin înregistrarea variaţiei unghiu¬ lui de avans în funcţie de turaţie. în acest scop, se deconectează capsula vacu¬ umatică şi se măreşte treptat turaţia, folosind reostatul 8. de la valoarea de ralanti (350- 400 min -1 ) până la 2500- 3000 sau jumătate din turaţia maximă prescrisă de fabri¬ cant. între curba obţinută şi cea etalon (indicată de con¬ structor) nu trebuie să existe abateri mai mari de 5%, iar variaţia avansului ((3) în funcţie de turaţia (n) trebuie să sie facă lin, fără salturi, în timpul creşterii acesteia. Se procedează în mod similar şi pentru verificarea dispozitivului de reglare vacu¬ umatică. Acum se conectează capsula vacuumatică a dis¬ pozitivului la corpul ruptor- distribuitorului şi, menţinând cu ajutorul reostatului o turaţie constantă de 1200- 1400 min' 1 , se măreşte trep¬ tat depresiunea acţionând pompa de vacuum, 3. într-o diagramă (3 - Ap (Ap fiind depresiunea citită pe cadra¬ nul vacuummetrului, 11 - sau pe tubul manometric, dacă se foloseşte un aparat de măsură cu tub umplut cu mer¬ cur sau apă) se înscrie dependenţa avansului de depresiune. Curba obţinută se compară cu cea indicată de fabricant, între ele neadmiţându-şe abateri de mai mult de 5%. în caz contrar capsula vacu¬ umatică trebuie schimbată după verificarea gradului de murdărire a orificiilor şi a traseului care o leagă de galeria de admisiune. 30 TEHNIUM decembrie 2001 CONSTRUCŢIA NUMĂRULUI FÂNTÂNA CD BOLTARI ♦ Tony E. Karundi Multe fântâni ţărăneşti artizanale au struc¬ tura arătată în figura 1. După săparea puţului cilindric de diametru D, până se dă de apa freatică (1) şi de stratul de lut impermeabil (2), în care se sapă „patul fântânii” (3), pereţii aces¬ tuia se căptuşesc cu piatră. Tradiţional, bolo¬ vanii de piatră se aşază (numai!) unii peste alţii într-un singur rând sau chiar în două rânduri, (4), fără folosirea vreunui liant (exemplu, mor¬ tar din ciment şi nisip). Este o adevărată artă a meşterilor fântânari (relativ puţini la număr) această zidire a fântânilor din piatră, care nu trebuie să se dărâme, deşi nu s-a folosit mor¬ tar în fixarea pietrelor. Aceste fântâni, deşi nu necesită materiale speciale în realizarea lor, au totuşi anumite deficienţe: - manopera de zidire este grea, neputând fi realizată decât de către unele persoane talen¬ tate (fântânari); - fiabilitatea zidului este scăzută; după ani şi zeci de ani, unele pietre din zid se desprind şi cad în fântână; - în cazul ploilor abundente, apa penetrată în solul adiacent fântânii se scurge printre pietre în fântână; fântâna se umple (apa din ea îşi creşte nivelul), dar apa este tulbure multe zile după ploaie, iar gustul apei este schimbat. Pentru înlăturarea acestor neajunsuri se propune în continuare o modificare a tehnolo¬ giei de realizare, cu folosirea unor materiale adecvate. Conform noii tehnologii, fântâna va avea numai 3-4 rânduri de piatră aşezată la fundul ei, adică numai până la nivelul AA' (figu¬ ra 1) situat la 80-100 cm de fundul fântânii. Optim, trebuie ca apa freatică să pătrundă uşor în fundul fântânii şi să existe acel gust al „apei de piatră”, mult mai plăcut decât al „apei de ciment” (al fântânilor făcute în totalitate cu tuburi de ciment). De la nivelul AA' în sus, până la suprafaţă şi chiar mai sus (inclusiv „ghizdul” fântânii), zidirea urmează să fie realizată cu bolţari de ciment speciali, trapezoidali, ca în figura 2. Prin aşezarea a 12 (opţiunea autorului) asemenea bolţari se umple circumferinţa puţu¬ lui care va fi obligatoriu rotundă şi, în plus, uşor de zidit (figura 3). Chiar dacă spaţiile dintre bolţari nu se astupă cu un liant pe bază de ciment şi nisip fin (ceea ce se recomandă), zidirea cu bolţari este mult mai etanşă decât cea cu pietre şi apele de ploaie din sol nu mai pătrund în fântână. Bineînţeles că stratele de bolţari, vecine pe verticală, vor fi intercalate 50% (ca la orice zid) pentru o bună fiabilitate. O problemă care se pune este aceasta: de unde ne procurăm bolţarii? Nu avem de unde, TEHNIUM decembrie 2001 31 CONSTRUCŢIA NUMĂRULUI nu-i fabrică nimeni şi va trebui să ni-i con¬ fecţionăm singuri, lucru deloc dificil. Pentru aceasta va trebui să ne con¬ fecţionăm mai întâi matriţa (forma), ca în figu¬ ra 4. Aceasta se face din tablă de fier cu grosimea de 2,5 mm, având şi două mânere sudate. Matriţa nu are funduri. Ea se pune pe un teren drept, pe care se aşterne o folie de plastic, şi se umple cu mortar format din o parte ciment şi patru părţi nisip grosier (cu pietriş, griblură). Cu spatele lopeţii îndesăm bine umplutura în formă, după care scoatem cu atenţie forma pentru a nu deteriora miezul (bolţarul), care rămâne să se usuce la soare două-trei zile. Dintr-un sac de ciment şi patru roabe de nisip cu pietriş se pot confecţiona 50- 60 bolţari, dacă în interiorul formei de bolţar pe lângă mortar se mai încorporează (pentru economie) şi mici bolovani de piatră. Pentru a calcula numărul necesar de bolţari (N), trebuie mai întâi să stabilim nişte formule de proiectare a bolţarului. Bolţarul (figura 5) este din punct de vedere geometric o prismă dreaptă cu baza un trapez isoscel de dimensiuni B, b şi 0,5 (D-d). înălţimea prismei se alege arbitrar. Pentru proiectare se dau: H = adâncimea fântânii, D = diametrul puţului nezidit, d = diametrul puţului zidit. Prima dată rezultă în urma săpării, iar D şi d se aleg. Dimensiunile bolţarului sunt: B = D sin 15° = 0,23 D b = d sin 15° = 0,23 d Numărul de bolţari necesari este: N = 12 (H - 100)/h Exemplu concret. Fie D = 120 cm şi H = 450 cm. Alegem d = 90 cm. Rezultă: B = 0,23 120 = 27,6 cm « 27 cm; b = 0,23 • 90 = 20,7 cm ~ 20 cm. Valorile s-au rotunjit inferior ţinând cont şi de mortarul dintre bolţari. 0,5 (D - d) = 0,5 • 30 = 150 cm - lăţimea bolţarului; h = 15 cm - grosimea bolţarului (aleasă). N = 12 (450-100)/15 = 280 buc. S-a presupus că zidirea cu bolţari începe de la 100 cm de fundul fântânii. Pentru con¬ fecţionarea acestui număr de bolţari este nevoie de circa 5 saci de ciment. Inovaţia prezentată în acest articol transfor¬ mă meseria de fântânar dintr-o „meserie artă" practicabilă numai de către anumiţi oameni, într-o meserie cu o tehnologie simplă şi sigură, la îndemâna tuturor acelora ce vor să-şi facă o fântână. 32 TEHNIUM decembrie 2001 MODELISM STAŢIE DE TELECOMANDĂ Dr. ing. Sorin Pişcaţi începând cu acest număr, va fi descrisă o staţie de tele¬ comandă modernă, capabilă să satisfacă exigenţele celor mai pretenţioşi amatori. Staţia, cu modulaţie în frecvenţă (MF), lucrează în banda de 27 MHz, autorizată în ţara noastră. Are şapte canale digital-proporţionale şi simultane. Fiind foarte performantă, realizarea ei este destul de pretenţioasă, necesitând cu¬ noştinţe avansate în domeniu, îndemânare şi perseverenţă. Aparatura de reglaj trebuie să fie electronică şi cu indicaţie numerică (frecvenţmetru elec¬ tronic, osciloscop/100 MHz, AVO-metru electronic etcj. Autorul, în perioada 1990- 2000, a construit cinci astfel de staţii şi toate au funcţionat ireproşabil, indiferent de tem¬ peratură, umiditate şi alte condiţii de mediu. Atragem atenţia amatorilor doritori de a realiza acest ansamblu FM asupra faptului că preţul de cost al unui asemenea echipament poate fi redus la jumătate utilizând material „pentru marele pu¬ blic”. Nu vă sfătuim să recurgeţi la această soluţie, din motive de garanţie a stabi¬ lităţii, siguranţei în funcţionare şi absenţei derivei termice. Ar fi un nonsens realizarea unui ansamblu de telecomandă FM, ale cărui caracteristici nu sunt superioare celor ale unui ansamblu AM. Emiţătorul şi receptorul, care vor fi descrise în continuare, trebuie să fie realizate numai cu materiale de înaltă cali¬ tate, profe¬ sionale, de¬ oarece un astfel de ansamblu FM trebuie să fie perfect stabil cu tensiunea şi temperatura. Variaţia de frecvenţă se tra¬ duce printr-o funcţionare defectuoasă, datorită benzilor de frecvenţă foarte înguste, care trec prin filtrele ceramice ultraselective care intră în componenţa aparaturii. Pentru buna funcţionare a staţiei, o condiţie importantă, deşi aparent minoră, o consti¬ tuie starea surselor de ali¬ mentare (acumulatorilor). Este obligatorie utilizarea unor acu¬ mulatori în perfectă stare, complet încărcaţi şi cât mai noi posibil. In decursul anilor am constatat că majoritatea incidentelor neplăcute au apărut tocmai din vina surselor de alimentare. Din acest motiv am considerat că trebuie prezentate la sfârşitul materialului două aparaturi: una de încărcare şi a doua de descărcare controlată a bateriilor de acumulatori. Staţia de radiocomandă ce urmează a fi descrisă are ca model o staţie franceză de vârf (ERIC - 7), căreia autorul i-a făcut unele modificări şi adaptări, astfel încât să poată fi construită cu piese autoh¬ tone şi în condiţiile noastre. Aceste modificări nu au dimi¬ nuat performanţele staţiei franceze care a servit ca model. Am considerat că este inutil să prezint o staţie, oricât de performantă, dacă ea nu poate fi realizată la noi, datorită greutăţii (uneori imposibilităţii) de a achiziţiona unele din componentele schemei originale. Dacă un asemenea ansamblu nu poate fi realizat de către toţi, descrierea lui este utilă cititorilor, pentru următoarele considerente: - pentru uzul începătorilor, constituie studiul de principiu atât în comanda radio, cât şi în modelism; - tratează ansamblurile şi subansamblurile specifice şi tehnice oferite de tehnologia modernă, pentru cei care doresc să cunoască mai bine „interiorul” echipamentelor de telecomandă; - permite efectuarea unei realizări personale, ca un prim ansamblu sau subansamblu complementar. Atenţie, însă: aşa cum am specificat ante¬ rior, o realizare de acest gen nu este absolut în puterea unui debutant în montaje elec¬ tronice. Constituie însă un excelent mod de dezvoltare a cunoştinţelor personale în această tehnică şi poate şi în altele. Pentru că această descriere se consideră a fi de interes general, s-a căutat o TEHNIUM decembrie 2001 33 MODELISM prezentare relativ simplă, dar cât mai completă, conţinând o parte de studiu şi o parte de realizare. Materialul cuprinde patru părţi: 1. emisia şi emiţătorul; 2. realizarea emiţătorului; 3. recepţia şi receptorul (descriere - realizare); 4. servomecanismele. Principalele caracteristici ale acestei staţii de radiotele- comandă sunt: - emiţător cu modulaţie de frecvenţa, şapte canale, versi¬ unea 27 MHz. Are putere mare la ieşirea în antenă. Prin acţionarea unui comutator, puterea nominală a semnalu¬ lui emis se dublează: meni utilizaţi în radiocomandă (RC). Frecvenţa pe care se efectuează emisia se numeşte frecvenţă purtătoare, rolul său fiind de a „purta” mesajul emiţătorului către receptor. Această frecvenţă este „înalta frecvenţă”, in cazul de fată fiind de 2/ MHz. Mesajul transmis, sau sem¬ nalul util, este semnalul ge¬ nerat de codificatorul emiţ㬠torului. El are o frecvenţă joasă, în jur de 50 Hz. Pentru a trimite semnalul util la receptor, acesta se „imprimă” pe frecvenţa purtătoare. Este ceea ce numim modulaţie. Pe plan general se disting două tipuri de modulaţie a 4 Puterea (log) BU ^ 1 r * i % * BLS Banda laterala J i Banda laterala - V * inferioara •* % • * f Y • % * ’î .-•% superioara I \ 1 J K. ^ !m FP A F FP FP • AF IM 2 Frecventa Cm ♦ ' Banda utila - receptor de înaltă cali¬ tate, cu mare selectivitate, datorită utilizării unui filtru ceramic cu bandă de trecere foarte îngustă; - tehnologie CMOS pentru toate funcţiile logice; - tipul de modulaţie reţinut este modulajia în frecvenţă a undei purtătoare, deoarece această tehnică a permis obţinerea unui real progres în ceea ce priveşte siguranţa transmisiei şi creşterea număru¬ lui de comenzi simultane. Autorul începe această descriere încercând să arate, cât mai pe înţeles, prin ce diferă modulaţia în amplitu¬ dine (AM) de modulaţia în frecvenţă (FM). EMISIA Generalităţi asupra modulaţiei Este necesar ca mai întâi să fie prezentaţi principalii ter- undei sinusoidale purtătoare (de înaltă frecventa): modu¬ laţia de amplitudine (AM), care constă în varierea puterii undei emise în funcţie de semnalul util, şi modulaţia unghiulară, care se face asupra fazei sau asupra frecvenţei instantanee a sem¬ nalului de înaltă frecvenţă (IF). Modulaţia de frecvenţă (FM) este, deci, un caz parii- pular al modulaţiei unghiulare. In modulaţia de frecvenţă, pu¬ terea emisă este constantă. De altfel, termenul de modu¬ laţie de frecvenţă nu este chiar exact în cazul tele¬ comenzii: este o modulaţie prin salt a frecvenţei, adică o modulaţie FSK (Frequency Shift Keying), in banda îngustă. Consider necesară această precizare pentru a nu se face confuzie între tehnica utilizată în RC şi modulaţia de frecvenţă folosită în alte domenii, de exemplu în radiodifuziune sau TV, unde modulaţia de frecvenţă „de bandă largă” nu este binară. In tehnica actuală, concepţia constructivă a unui emiţător FM este foarte apropiata de cea a unui emiţător AM, dar unda emisă de un ansamblu FM este complet diferită de cea emisă de un ansamblu AM. Diagramele caracteristice celor două modulaţii sunt prezentate în figura 1, astfel: IA => semnalul la ieşirea din codificatorul unui emiţător cu două căi (comenzi); 1B =* frecvenţa purtătoare nemodulată; IC => purtătoarea modu¬ lată în AM, gradul de modu¬ laţie fiind 100%; 1D => purtătoarea modu¬ lată FSK, zisă FM; în locul unei modulaţii prin întreru¬ perea purtătoarei, are loc un salt de la frecvenţa Fg la frecvenţa F-|. Este important de remarcat că figurile IC şi 1D dau o reprezentare în funcţie de timp a undei de înaltă frecvenţă (în ipoteza unei emisii ideale). Dacă reprezentarea tempo¬ rală a semnalelor este foarte utilizată, ea nu este unică. Frecventă este şi repre¬ zentarea sub forma „spec- trelor de putere”. Aceasta este o reprezentare a puterii trans¬ mise prin unde electromag¬ netice, în funcţie de frecvenţa. Cu alte cuvinte, spectrul de putere dă, pentru fiecare frecvenţă, puterea (nulă sau nu) transmisă printr-o undă electromagnetică având această frecvenţă. Figura 2 permite precizarea acestei noţiuni; fiecare linie verticală caracterizează o frecvenţă. Astfel, poziţia unei linii dă valoarea frecvenţei, iar înălţimea ei dă puterea emisă la această frecvenţă. In această figură, care nu este decât un exemplu, se vede că maximum de putere este emis pe frecvenţa purt㬠toarei (Fp), dar că există multe alte frecvenţe pentru care pu- 34 TEHNIUM decembrie 2001 MODELISM terea transmisă nu este nulă. Observăm că orice frecvenţă purtătoare are două benzi laterale. Cu alte cuvinte, există alte frecvenţe decât unda purtătoare, situate de o parte şi de alta a acesteia şi în pumăr mai mare sau mai mic. In plus, aceste frecvenţe au spaţii legate de semnalul de modulaţie, semnal generat de codificator în cazul radio- comenzii (RC). Aceste spaţii sunt foarte mici în raport cu frecvejiţa purtătoarei, de cca 1 Hz. In' plus, ele nu sunt con¬ stante şi variază după cum utilizatorul manevrează man¬ şele de comandă. Apariţia acestor frecvenţe, altele decât frecvenţa purtătoare, este intrinsec legată de fenomenul de modulaţie şi există pentru fiecare tip de modulaţie. Lărgimea totală în frecvenţă pe care o au benzile laterale, cuprinsă între f^şi fy (fig. 2) se cheamă banda utila, asoci¬ ată benzii purtătoare emise. Date specifice comenzii prin unde radio Gamele de frecvenţe (sau benzi) alocate radiotele- comenzii (RC) sunt foarte înguste şi puţin numeroase, mai ales în ftomânia, unde este repartizată numai o parte a benzii de 27 MHz. Pentru ca un maximum de utilizatori RC să poată emite simultan, de exemplu în cadrul unui con¬ curs) trebuie ca fiecare emisie să ocupe o bandă utilă cât mai îngustă posibil. Este deci natural să alegem tipul de modulaţie care generează benzile utile cele mai înguste, la emisie, fără de care se micşorează siguranţa trans¬ misiilor simultane. Interpretând diagramele din figura 3 observăm că mo¬ dulaţia FM ocupă o bandă utilă mai îngustă decât modu¬ laţia AM; mai exact, descreşterea puterii în cele două benzi laterale este mai Aceste frecvenţe, create prin modulaţie, au o putere care nu este de neglijat. Existenţa acestor benzi laterale li¬ mitează apropierea frec¬ venţelor de emisie (vecin㬠tatea a două emiţătoare). Benzile laterale de modu¬ laţie diferă în funcţie de: - tipul modu’lajiei: AM, FSK, FM cu banda îngustă, FM cu bandă largă FSK etc.; - mesajul transmis (sinu¬ soidal, în impulsuri sau in alt mod) pentru un tip de modu¬ laţie: - alţi parametri care nu fac obiectul acestui articol. rapidă în FM decât în AM. Astfel, în AM frecvenţele emiţătoarelor trebuie de re- ulâ să aibă între ele cel puţin 0 kHz, pe când emiţătoarele FM pot avea frecvenţele de emisie distanţate la numai 10 kHz. Acest lucru este impor¬ tant şi explică interesul pentru emisiile în FM, ţinând cont că siguranţa transmisiilor repre¬ zintă un factor hotărâtor. Din aceste motive am ales modulaţia în frecvenţă pentru ansamblul de radiocomandă ce va fi descris în continuare. (Continuare în nr. viitor) SUMAR CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE .pag. 2 Gard fără cuie CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR .pag. 3-7 Variator de tensiune HI-FI .pag. 8-15 Proiectarea incintelor acustice Comutator electronic pentru sursele de semnal Amplificator audio de 50 W Circuit de temporizare la conectare Optimizarea incintelor acustice PENETRAŢI PARANORMALUL .pag. 16-17 RADIOAMATORISM .pag. 18-19 Protecţie pentru circuitul 723 Oscilator cu cristal de cuarţ pentru frecvente înalte LABORATOR .pag. 20-26 L-metru adaptor Q-metru simplu Cum păstrăm componentele electronice AUTO-MOTO .pag. 27-30 Conducerea economică Aparat pentru verificarea ruptor-distribuitorului CONSTRUCŢIA NUMĂRULUI .pag. 31-32 Fântână cu bolţari MODELISM .pag. 33-35 Staţie de telecomandă TEHNIUM Revistă pentru constructorii amatori Fondată în anul 1970 Anul XXXII, Nr. 343, decembrie 2001 Editor SC Presa Naţională SA Piaţa Presei Libere nr. 1 . Bucureşti Redactor-şef: fiz. Alexandru Mârculescu Redactor: dr. ing. Andrei Ciontu Redacţia: Piaţa Presei Libere nr. 1. Casa Presei corp C, etaj 1, camera 119 Telefon direct: 2221916 Fax: 2224832; 2243631 E-mail: presanationala @ yahoo.com Corespondentă Revista TEHNIUM Piaţa Presei Libere nr. 1 Căsuţa Poştală 68, Bucureşti - 33 Abonamente La orice oficiu poştal (Nr. 4120 din Catalogul Presei Române) Macheta artistică: Ion Ivaşcu DTP: Irina Geambaşu; Râzvan Beşleagă Editorul şi redacţia îşi declina orice responsabilitate în privinţa opiniilor, recomandărilor şi soluţiilor formulate în revistă, aceasta revenind integral autorilor. ISSN 1224-5925 © Toate drepturile rezervate. Reproducerea integrală sau parţială este cu desăvârşire interzisă în absenta aprobării scrise prealabile a editorului. Tiparul: Romprint SA TEHNIUM decembrie 2001 35 •V : v\' v . v • m s » in i siirni«sw«iii «.iiifiHarîisilîăB» m i mm n mi iaj. I23 £$L"? jU! | K , > r"ap I wm Jov 1 '?ţ— * Preţ: 9 800 lei K _ .YrT~*— 1 1 O îlj [j m _J m Uf ■