§ nr. 3/200C Revistă lunară pentru electronist Preamplifieator corector de ton, eu circuitul integrat UI1040 Filtru armonic Multiplicatori de frecvenţă cu diode varaetor In domeniul frecvenţelor înalte şl uitialnaltu Etaje prefinafe fa XX Laboratorul electronistului. Aparate de măsura. Ghid da utilizare (LV| Convertorul aaalog-digital cu 3 diglţi C520D (AD202D) Alarme auto - Generalităţi Alarmă auto Alimentator simetric 12Vcc Stabilizator de tensiune ridicată Magistrală pe două fire Protecţie CMOS VALDEMAR POULSEN * părintele magnetofonului - Inginerul danez Valdcmar Poulsen a rămas în istoria ştiinţei ca inventator al dispozitivului numii ‘lelegrafon*, care reprezintă practic primul aparat din lume destinat înregistrării şi redării magnetice a sunetului. Să parcurgem m continuare, pe scurt, câteva date legate de biografia şi de realizările tehnice de excepţie ale marelui inventator danez. Valdemar Poulsen s-a născut la 23 noiembrie 1869 îa Copenhaga. Danemarca, fiind fiul unui judecător de la Curtea Supremă a Danemarcei. După efectuarea studiilor în vederea obţinerii unei diplome in ştiinţeîe naturii la Universitatea din Copenhagâ (1889-1893), Poulsen a intrat in departamentul tehnic al Companiei de Telefoane din Copenhaga. în anul 1888, americanul Qherlin Smith publică un articol care va sta la baza proiectării de către Valdcmar Poulsen, in 1898, a "lelegrafon ului 1 , aparat denumit astfel deoarece era destinat înregistrării mesajelor telefonice. Dala patentării "lelegrafonului ’, care este primul echipament pentru înregistrarea magnetică a sunetului, este 1 decembrie 1898. Invenţia consta intr-un cilindru de bronz pe care era înfăşurat un fir de oţel, de-a lungul căruia se deplasa un mic eleclromagnet, care putea să joace succesiv rolul de cap de înregistrare, de redare sau de ştergere. Spre deosebire de magnetofoanele actuale, la "lelegrafon" capul era mobil, tar tamburul fix Acest înregistrator magnetic al sunetului prezenta performanţe destul de scăzute (domeniu de frecvenţă limitat, redare distorsionată şi cu un nivel ridicat al zgomotului) şi o fiabilitate extrem de mică. tipică tuturor înregistratoarelor cu fir (firul se răsucea, apoi se rupea!). Cu toate acestea. ’ lelegrafon ui" s-a bucurat de o atenţie deosebită la Expoziţia Universală de la Paris, din anul 1900. unde Poulsen a câştigat "Grand Prix‘-ul. Cele câteva cuvinte înregistrate ale împăratului austriac Frantz Joseph. la acea expoziţie, sunt considerate a reprezenta prima înregistare magnetică a sunetului care a supravieţuit timp u tui, în ciuda acestei realizări Poulsen nu a găsit sponsori in Europa pentru a-şi continua cercetările. El a părăsit totuşi Compania de Telefoane pentru a avea cât mai mult timp la dispoziţie în vederea efectuării unor serii de experimente. în anul 1903, cu asociaţi americani, Valdemar Poulsen a fondat ‘American Teîegraphone Company'. în vederea fabricării şi vânzării unei variante imcunătâţite a aparatului. "Telegrafonur înregistra continuu timp de 30 minute pe lungimea unui fir de pian (de otei i care se mişca cu viteza de 84 de inch (213 cm) pe secundă Cu toate acestea, dispozitivul nu şi-a găsit prea multe aplicaţii, constituind un eşec comercial De asemenea. în anul 1903, Poulsen a obţinut un patent în Anglia pentru o adaptare a “arcului cântă tor' pentru aplicaţii radio. Inventai de englezul Witliam Duddeli, ‘arcul căntător' putea genera unde audio continue. Danezul V. Poulsen a transformat acest dispozitiv, pentru a putea genera unda radio. Aceste realizări, precum şi altete, au făcut posibilă în anii '20 radiodifuziunea pe unde lungi. In *907, Poulsen a primit Medalia de aura Societăţii Regale Daneze pentru Ştiinţă şi, în 1909, Universitatea din Leipzig i-a conferit titlul de doctor, A mai primit, din partea guvernului danez, Medalia de merit. După demonstrarea principiului înregistrării magnetice a sunetului, Poulsen şi alţi savanţi ai timpului au căutat noi căi de îmbunătăţire a calităţii reproducerilor. în 1927, inventatorul american J.A.O Meil! a înlocuit firul de înregistrare cu o panglică acoperită cu un material magnetic, iar din acel moment crescând calitatea, induslria înregistrănior son ere a cunoscut un nou avânt. Valdcmar Poulsen rămâne in istoria Ştiinţei şi pentru tnansmiţâtonjl său cu arc, utilizat cu succes de marina mililarâ americană în timpul primului război mondial numeroase nave de război au fost echipate cu asemenea dispozitive Când nava americana ‘George Washington", care îl purta pe preşedintele SUA. W Ison, către Conferinţa de Pace, echipată cu transmită lor cu arc. a intrai în portul Brest emiţând un mesaj de circa 600 de cuvinte ţ din care nu s-a pierdut nici unul) care a fost recepţiona? în Portul Sar, Mâine, a fost considerat un mare succes. Ulterior a apărut altematorul lui F W, Alexanderson. un generator de unde radio mal eficient, tar transmiţâtorul ou arc a devenit istorie Dr. Valdemar Poulsen a murit la 6 august 1942. la Copenhaga, ta acea dată fiind membru ai Academiei Daneze de Ştiinţe Tehnice şi al Institutului Suedez pentru Cercetări în Inginerie. Şerban Naicu Redactor şef: ing, ŞERBAN NAICU AUDIO FILTRU ARMONIC Aurelia n Lăzăroiu introducere în acest material este prezentat un filtru neconvenţional, realizat cu 0 linie de întârziere electronică de tip BBD, Concret, este vorba despre un filtru armonic conceput şi realizat de noi, în scopul ameliorării unor înregistrări puternic afectate de brum sau dezechilibrate din punct de vedere al structurii spectrale discrete Pentru cei care au in dotare un arcuit integrat TDAI022, propunem acest experiment interesant şi util, cu menţjunea că montajul poate avea şi alte aplicaţii. Ce este un filtru armonic. Literatura de specialitate nu înregistrează acest termen, fiind vorba de un tip special de filtru, neconvenţional, Tn accepţiunea noastră, un (litru armonic este un filtru multirezonant, ale cărui frecvenţe de rezonantă suni în aceeaşi relaţie ca şi armonicele unui semnal periodic complex Caracteristica de transfer a filtrului armonic este echivalentă cu a unui filtru mulţi rezonant ideal care ar rezulta o»n inso nerea unui număr infinit de filtre trece-ban dă echidistante, cu lăţime de bandă egală Practic, numărul rezonanţelor este limitat de lăţimea de bandă a semnalului audio procesai Filtrul armonic este realizat prin intermediul unei linii de întârziere electronică. Inclusă intr-o configuraţie specifică. a$;i cum se arată în figura 1 a. Caracteristica de transfer a filtrului realizat conform acestei configuraţii este prezentată în figura 1b, în care axa frecvenţei este liniară Om punct de vedere practic, realizarea unui filtru armonic cu filtre discrete ar fi greu de imaginat; în plus. trebuie menţionat şi faptul că o sincronizare perfectă a frecvenţelor de rezonanţă ar fi imposibilă. Filtrele armonice cu linii de întârziere sunţ simple şi uşor realizabile, iar controlul sincron al tuturor frecvenţelor de rezonanţă se face automat, prin control unic, de tip monocomandâ. Aplicaţii ale filtrelor armonice. Configuraţia şi răspunsul în frecvenţă prezentate în figura 1 suni asemănătoare celor întâlnite Ja producerea efectului sonor cunoscut sub denumirea de comb filter (filtru pieptene} Noi l-am numit filtru armonic, deoarece experimentele noastre au vizai în primul rând, ameliorarea unor înregistrări afectate în structura discretâfarmonică a semnalului audio. Mai mult, proiectarea schemei şi alegerea paramecilor de lucru au fost adaptate la specificul aplicaţiilor pe care le prezentăm în cele ce urmează Pentru început, ne vom referi la aplicaţia care vizează rejecţia brumulut pătruns acddenlal în unele înregistrări 8 rumul este o perturba Le de frecvenţă joasă, datorată reţeleior electrice de curent alternativ. Dacă brumul s-ar datora pătrunderii componentei de 50Hz pe oale directă, deci fără deformări ale sinusoidei, înlăturarea acestuia se poate face simplu, fie prinir-un filtru rejector acordat pe frecvenţa reţelei, fie prinir- un filtru trece-sus cu frecvenţa de tăiere 1a minimum 100Hz şi panta de atenuare de 12 24d8(oct. în funcţie de nivelul perturbaliei De cele mai multe ori, pălrunderea perturbaţiei în traseele audio se tace pe căi indirecte (inductive/capacltive), ceea ce antrenează aulomaî puternice deformări ale undei sinusoidale provenită de la reţea. In această situaţie, brumul nu este reprezentat de o singură linie spectrală (ca în cazul unui semnal perfect sinusoidal), ci de o fundamentală insolită de o infinitate de armonice Deoarece armonicele reprezintă multipli întregi ai fundamentalei, rezultă ca liniile spectrale care definesc brumul sunt localizate la frecvenţele de 50, 100, 150. 200, 250 Hz , nxF 0 (unde n este orice număr întreg, iar F 0 este frecventa fundamentalei, respectiv 50Hz, în cazul reţelei electrice de curent alternativ) Este de la sine înţeles că acest tip de brum, fiind o perturbaţie cu spectru dens şi larg, nu poate fi înlăturat cu filtre convenţionale. Deoarece componentele spectrale ale drumului se află în relaţie armonică, înlăturarea acestuia se poate face uşor cu filtrul armonic propus de noi. Precizăm însă că datorită filtrării, odată cu eliminarea brumului se produce şi o denaturare a spectrului semnalului util, care, de cele mai multe ori capătă sonorităţi specifice Oricum, această denaturare spectrală este mai uşor tolerată decât un brum puternic şi continuu. O altă aplicaţie vizează posibilitatea ameliorării spectrale a unor înregistrări efectuate în spaţii netralate acustic, cu microfoane neadecvale din punct de vedere al caracteristicii de direclivîtate şi/sau amplasate necorespunzâior în raport cu sursa de sunet şi suprafeţele reflectante din apropiere Datorită acestor condiin improprii, apar reflexii A multiple cu întârzieri şl faze diferite care produc importante modificări spectrale ale semnalelor audio înregistrate. Aceste modificări sunt materializate sonor printr-o "sărăcire" sau 'îmbogăţire 1 ' spectrală. în funcţie de ordinul armonicelor accentuate sau atenuate, ca rezultat al însumării undelor acustice multiple, la locul captării Filtrul armonic poate fi folosit ca un corector spectral, putând compensa aceste modificări spectrale, numai dacă microfonul şi sursa sonoră şi-au păstrat poziţia în timpul înregistrării Dar şi în această situaţie, compensarea este parţială, deoarece se compensează numai reflexia cea mai puternică. In realitate existând o infinitate de reflexii. TEHN1UM * Nr. 3/2000 i AUDIO Pâră a intra în amănunte, menţionăm că acţiunea unui corector armonic este cu toiul diferita de cea a unui corector de ion sau egalizor Intre un corector spectral de tip armonic s< un corector de Ion sau egaiizor există diferenţe majore aiâl în ce priveşte modul de acţiune a acestora, cât mai ales din punct de vedere ai percepţiei audilive, In llmp ce un corector de ton sau un egalizor realizează o accentuare/atenuare la nivelul unei zone a domeniului de aud io frecvenţă. corectorul spectral acţionează asupra structurii discrete a semnalului, pe toată lăţimea sa spectrală de aici şi rezonatele perceptuale total diferite necesară numai o simplă modificare a valorilor din structura generatorului dtfazicde tact Realizare practică După cum s-- poate observa in figura 2. schema este deosebit de simplă, iar montajul este uşor de realizat si reglat. Componenta principală a filtru tul armonic o constituie circuitul integrat TDA1022, circuit specializai pentru întârzierea electronică analogică a semnalelor de aud ©frecvenţă Pe lângă acest circuit Integrai, în structura filtrului armonic mai întâlnim câieva etaje: - etajul de intrare realizat cu tranzistorul TI are rol ce 1» ÎXîf J m J2 \ Jir# lîl J fi r Î6CI7i i.Srf J f 3*d m:i k i r l un monosiatxl operat în configuraţie de astabil în aplicaţiile referitoare la înlăturarea brumului sau la corecţii spectrale, stabilitatea frecvenţei generatorului de tact şi posibilitatea variaţiei line a acesteia sunt * importanta, motiv pentru care se recomandă ca polanjiometruf P2 să fie de lip helipoi, iar condensatorul din structura aceluiaşi generator să fie termostabil fstircflex mică) In funcţie de aplicaţie, generatorul bifazicse poate realiza în două vanan;e Cund se foloseşte ca filtru armonic pentru înlăturarea brunului generatorul trebuie să - ir i FiQLro 2 Pentru a nu ‘bloca’ un arcuit integrat relativ scump (TDAl 0221. numai pentru aplicaţiile de mai sus, considerăm oportun a menţiona că mor itajul pe care îl vom prezenta poate fi utilizat si peniru producerea unor efecte sonore sau pseadostereofortice Pentru toate aplicaţiile enumerata mat sus, schema rămâne aceeaşi, este r n M preamplificator si filtru trece-jos: - etajul defazor realizat cu tranzistorul T2 a cărui rez.sîenţâ de sarcină Osie egal distribuită în circuitele de colector şi emitor, • filtrul activ trece-jos de ordinul doi, realizat cu tranzistorul T3, - generatorul bifnzic de tact realizat cu CI2 do lip CMOS 4047 care este AD ELECTRO COM COMPONENTE ELECTRONICE St ElECTRICE RADIO ~ T.V AUDIO-VtDEO ACCESORII GSM COMPONENTE SI CONSUMABILE CALCULATOARE APARATE DE MĂSURĂ SI CONTROL LITERATURA DE SPECIALITATE OFERIM SPAŢIU ÎN CONSIGNAŢIE Str. Calea Gnvitei nr. 34. Bucureşti, sector 1 Tel: 01/650,32.70 asigure variaţia frecvenţei de taci in jurul a două valori specifice Configuraţia generatorului, cores¬ punzătoare acestei aplicaţii, este cea prezentată in schema generală din figura 2 Celor două poziţii ale comutatorului S2 le corespund domenii ce frecventă diferite reglabile prin intermediul potonţ ©metrului R2. în limitele n --14kHz, respectiv 22 . 28 kHz Conform relaţiei care există intr© frecvenţa de taci şi capacitatea unui SBD, pentru frecvenţele de tact de 12,8kHz si 25,8 kHz (situate în interiorul celor două domenii indicate mai sus), timpul de întârziere obţinut cu TDA1022 este de 10 sau 20 milisecunde Peniru aceste întârziem pasul filtrului -definit ca intervalul dintre două rezonanţe succesive, este de 100Hz, respectiv 50Hz. Peniru aplicaţii care vizează corecţii spectrale seu obţinerea efectelor sonore, generatorul de tact vn aven un smgur domeniu de frecventă, cuprins intre l5^-20kHz - lOO+SOOkHz Acoperirea acestui domeniu se ponte face prin câteva modificări operate în schema generatorului de tact d -1 figura 2 TEHNIUM • Nn 3/2000 AUDIO - se exclude comutatorul S2 şi se conectează condensatorul de 47QpF. direct între terminatele 1 şi 3 ale CI2; • potenţiometre P2 se în locu iesle cu unu! de 25kîi; * rozi storul de 15 kii va fi înlocuit cu un semireglabil de 5k£i, prin intermediul căruia se stabileşte limita superioară a frecvenţei de taci, în limitele 100*500kHz. Pentru asigurarea funcţionării corecte ca filtru armonic, trebuie să se respecte întocmai valorile tuturor condensatoarelor din schemă Montajul se alimentează de la o sursă de tensiune bine stabilizată şi filtrată Se recomandă utilizarea unui stabilizator monolitic de lip 7815 sau 78L15, deoarece consumul de curent este redus, sub 10mA. Reglaje Pentru efectuarea reglajelor sunt necesare un generator audio de semnal sinusoidal, un osciloscop şi, eventual, un frecvenţmetru digital . Se poziţionează cursoarele potenţrnmelrelor şi semi regi abilei or la jumătatea cursei: comutatoarele Si si S2 se vor comuta în poziţia 5 iar comutatorul S3 se întrerupe Se conectează osciloscopul pe emitorul tranzistorului T3 Se aplică la intrarea montajului un semnal sinusoidal cu frecvenţa de 1kHz şt amplitudinea de maximum IVrms Se reglează SR1 până când semnalul vizualizai pe ecranul osciloscopului va avea o formă sinusoidală cât mai corectă. Dacă din acest reglaj nu se obţine un semnal sinusoidal fără distorsiuni, se verifică forma semnalului pe cete două ieşiri ale defazorului. în cazul în care distorsiunile se menţin, se tatonează reziştorul marcat cu asterisc in jurul valorii indicate. Se întrerupe semnalul de intrare, se comută 52 în poziţia A şi se reglează SR2 până la rejectia totală a componentei reziduale de tact Se aplică din nou semnal la intrare, se face contactul S3 şi se verifică cu osciloscopul amplitudinea semnalului la cete două extremităţi ale potent iot vi elfului Pi La extremitatea corespunzătoare semnalului întârzia! se admite o diferenţă de maximum iO.SdB (în funcţie de poziţia comutatorului SI), faţă de nivelul măsurat pe extremitatea polen ţiomet nu lui care corespunde TEHNIUM • Nr. 3/2000 semnalului direct Dacă diferenţa este mar mare se acţionează asupra reziştorul ui din emitorul tranzistorului Ti: modificarea acestuia impune însă şi o tatonare a rezistoruluk marcat cu asterisc, în scopul evitării apariţiei distorsiunilor la semnal de intrare cu amplitudinea de 1 Vrms. Ultima operaţie de reglaj vizează măsurarea frecventei de tact Se cuplează un frecvenţmetru digital sau un osciloscop cu baza de trmp bine etalonatâ pe una dintre ieşirile generatorului bifazic Cu comutatorul S2 în poziţia A, rotind P2 de la un capăt ta celălalt, frecvenţa trebuie să varieze în domeniul ii-l4kHz, iar în poziţia B. în domeniul 22-28kHz Limitele celor două domenii nu sunt stricte; important este ca cele două frecvenţe specifice acestei aplicaţii, respectiv 12,8kHz şi 25,6kHz să corespundă aproximativ poziţiei mediane a cursorului P2. Probe de funcţionare Pentru început, precizăm că filtrul armonic descris în acest material are patru moduri de tucru distincte, determinate de poziţie comutatoarelor Si şi S2 Comutatorul SI stabileşte faza semnalului, iar 52 pasul filtrului, din combinaţiile care rezultă se poale abţine rejectia armonicelor de ordin par sau impar, cu pas de 50Hz sau 1 QOHz, Când se găseşte combinaţia care asigură rejectia armonicelor ce deţin ponderea perceptuaiă cea mai mare intr-un spectru perturba tor dat. se obţin rezultatele auditive cele mai bune. Concret, se coneclează filtrul la ieşirea unui magnetofon/ca setofon pe care se redă o înregistrare afectată de brum. Se recomandă ca amplitudinea semnalului la intrarea filtrului să fie de 5GG+75QVrms. Ieşirea filtrului se conectează la un amplificator de putere. Comutatoarele Si şi 52 vor fi în poziţie S. contactul 53 va fi făcut, iar cursorul potenţiomeirului Pi se poziţionează la jumătatea cursei în timp ce se ascultă înregistrarea, se roteşte cursorul potenţio metrului P2 până când se constată o atenuare puternică a brum ului. Dacă nu se obţine această atenuare, se comută pe rând cele două comutatoare, refăcând reglajul potenţiometrglui P2 pentru fiecare poziţie în parte. Odată obţinută o atenuare semnificativă a brumului prin rotirea cursorului potenţiometrului P2, se poaie încerca o rejecţie * S * Your Internet Business Solution • m D IExplorer nternet 0 E-rnaîl -NL Netscape WcbTaik Real Audio Numai prin noi aveţi acces la Internet din toată ţara „ cu viteză maximă şi costuri minim ei \nterComp Tel: 01-323 8255 Fax: 01-3239191 Email: [email protected] http://www. stamets.ro News Telnct/r TP HOT JAVA - — = AUDIO PREAMPUFICATOR CORECTOR DE TON, CU CIRCUITUL INTEGRAT LM1040 Mie Marian In cele ce urmează este descris un preampEiftcator care se încadrează in nomele Hi-Fi. Componenta principală este un circuli integrat cu comandă in tensiune şi deci se pot executa legături lungi şi neecranate, utilizând, pe deasupra, şi un singur potenlio metru (simplu) pentru fiecare corecţie de ton, balans sau volum. Schema de principiu este prezentată in figura 1, iar forma cablajului este arătata In ftgura 2 Se poale adopta şi altă formă a cablajului, cu o placă separată pentru potenţiometre şi cele două comutatoare. Preamplifiealorul corector de ton poate ataca un amplificator de AF bazat pe circuit integrat, aşa cum a fost descris în paginile revistei TEHNlUM acum câteva numere Bibliografie EltîClfonique pralîqus. 232, ianuarie 1999 suplimentară prin reglajul potenţio- metrului Pi în jurul poziţiei mediane Din reglajul conjugat al celor două polc ni. o mc! re, se poate obţine □ rejedie a bromului de minimum 20dB. dar se poate atinge valoarea 40dB ş- chiar mai mult, In condiţiile unui reglaj corect al stabilităţii de frecvenţă şi pentru anumite forme ate semnalului perturbator. Prin comutarea alternativă a comutatorului S3 se poale face o demonstraţie sugestivă a eficienţei de filtrare a bromului. Concluzii Err acest material a fost prezentat un filtru armonic de concepţie proprie, recomandat pentru înlăturarea drumului indus acidental în unele înregistrăm Experimentele au demonstrat că Mirul este deosebit de eficient în recondiţionarea unor înregistrări ia care brumul este toarte puternic, chiar egal sau mai mare decât semnalul util Precizăm că, odată cu eliminarea bromului aro loc şi o alterare spectrală a semnatelor utile, dar care este preferabilă bromului puternic şi continuu, Prin inlcrmediul acestui fillru special, pol fi salvate mărturii sonore utile, interesante sau care prezintă valoare sentimentală ori documentară. Irp 1 Nfcm» C? simo HI- G3 r4P-#-i sCQrtf _ [NALTE 4^ oun i/VM HvUjuJ nc *tc Ftguro l !CJ 2£U Cif Cti ci* L_loi ■U m t, dfc' Ll W Figura 2 TEHN1L M * Nr. 3/2000 CQ-YO MULTtPLICATORi DE FRECVENŢĂ CU DIODE VARACTOR ÎN DOMENIUL FRECVENTELOR ÎNALTE SI ULTRAÎNALTE i i !oan Andrusca/ Y09BMB •- Folosirea etajelor multiplica¬ toare de frecvenţă cu diode varactor permite ca frecvenţa de lucru a oscilatorului să fie mal mică decât frecvenţa finală, asigurăndu-se o stabilitate do frecvenţă mai bună şi o deviaţie de frecvenţă mai mare. Acest lucru este posibil numai dacă în circuit există un element neliniar, de exemplu o rezistenţă neliniară. Figura l Aplicăndu-i acestui element o tensiune sinusoidală F. se obţin: o componentă a curentului de frecvenţă fundamentală F s; componente de frecvenţă 2F, 3F 4F etc Orice etaj folosit pentru multiplicarea frecventei se compune dmtr-o sursă de iens une. elementul neliniar si un element care scoate în evidentă ions unea de frecventă dorită Surs^j de tensiune poate fi oscii atom! ou cuarţ. elementul neliniar un tub electronic sau un tranzistor, iar elementul de extragere a armonicii dorite, un circuit acordat pe frecvenţa dorită Regimul de lucru al tubului sau al tranzistorului se alege în dasă C, astfel încât curenful anodic sau de colector să se prezinte sub forma unor impulsuri, care conţin o componentă continuă şi armonici ale frecvenţei fundamentale. Acordând circuitul de ieşire pe frecvenţa corespunzătoare unei a nu mile a rmonic. se obtm e o tens iune apreciabilă, de frecvenţă corespun¬ zătoare armonicii respective O dală cu creşterea factorului de multiplicare, puterea utilă scade foarte mult, de aceea, în general, ei nu se alege mai mare de 4. ne liniaritate pronunţată a caracteristicii tensiune-ourent Aplicând o tensiune sinusoidală la intrarea unei diode varactor, sa va produce distorsiunea ei, ceea ce favorizează extragerea unei anumite armonici a semnalului aplicat la intrare. De aici rezultă posibilitatea folosim diodelor varactor în etajele de multiplicare a frecvenţei Pammetni cei mai importanţi ai diodelor varactor suni: - coeficientul de vanaţie a capacităţii. * frecvenţa maxima de utilizare, in afară de aceşti doi parametri care determină factorul de merit al diodei varactor. trebuie avuţi în vedere şl parametrii de utilizare: puterea minimă şl maximă, stabilitatea para metrilor la variaţii de temperatură. i D&IVATt X. Figura 2 In schemele de multiplicare, dioda varactor se poate monta in serie (figura t} sau in paralel (figura 2) în montajele practice nu se utilizează decât montarea în paralel, datorită avantajelor care rezultă în urma coneclarii ia şasiu a unui electrod al diodei, de obicei catodui. Din punct de vedere constructiv diodele varactor au unu! din electrozi legat la capsulă şi prevăzut cu filet pentru prinderea de şasiu sau radiator. Această montare are avantajul unei răciri eficace a diodei, fapt care cuce ia mânrea randamentul şi puterii admisibile in figura 3 se observă modul de funcţionare aî diodei. Punctul de funcţionare A se stabileşte în mod automat, datorită căderii de tensiune care apare în urma detectării vârfurilor Diodele varactor sunt diode pozitive ale semnalului, la bornele capadtive dependente de tensiunea rezistorului R, conectai în paralel pe inversă aplicată la bornele lor şi cu o diodă Rczistorul are valori cuprinse între 30 şi 2Q0k£i. Pe baza pnndpiului de funcţionare prezentat mai sus, in varactor rezultă in special armonica a 2-a a semnalului de la intrare, celelalte armonici având o pondere mult mai mică. Pentru a obţine armonica a 3- a, va trebui să producem un curent de armonica a 2-a în circuitul de ieşire. Acest curent, realizat cu ajutorul unui circuit Idler, se va mixa in varactor cu frecvenţa de intrare rezultând combinaţii sumă şi diferenţă. Frecvenţa diferenţă este frecvenţa semnalului de intrare, iar frecvenţa sumă reprezintă armonica a 3-a pe care este acordat circuitul de ieşire (figura 4) De aici rezultă necesitatea obligatorie a circuitelor Idler pentru a obţine randamente satisfăcătoare. Folosind dioda varactor BAY66 Intr-un montaj de multiplicare iripbf - de ia 144 la 432 - am utilizat ca circuite de adaptare, circuite de tip P, care au avantajul că obţin un randament ridicat. Performanţele montajului de multiplicare cu dioda varactor BAY66 se pol vedea din curbele trasate experimental a T lf li ~ x f 1,1 r*FI«3F! Figura 3 XL Folosind diode varactor cu siliciu, se pot realiza multiplicări de frecvenţă până la 1GHz. Peste această frecvenţă, în microunde nu se pot utiliza diode varaclor cu siliciu datorită timpului de tranzit limitat al electronilor in acest material, precum şi datorită necesitâtn incapsulârii ermetice a joncţiunii cu siliciu, ceea ce duce în mod inevitabil la mânrea capacităţii parazite. A apărut astfel necesitatea folosirii unor materiale şi tehnologii noi. Diodele varactor cu arseniură de galiu satisfac simultan cele două cerinţe necesare obţinerii de multiplicări până ia frecvenţe de ordinul sulelor de GHz cu randamentul bun. Varactorii cu GaAs nu se utilizează la puteri mari, datorită conductivităţii termice mai scăzute, ceea ce nu le limitează totuşi TEHNIUM • Nr. 3/2000 5 ETAJE PREFINALE LATX ing. Claudiu latan/Y08AKA inmuItecazuri, radioamatorul excita tubul final de putere. Cel în Este bine cunoscut că constructor, fie din grabă sau în cel mai cauză, văzând că nu poate aduce tubul semnalul SSB se formează ta niveluri nefericit caz din neştiinţa, consideră că la parametrii necesari, "forţează’ mici, mărindu-se treptat până la un un singur etaj amplificator, cu un singur tranzistorul scoţându-l din regimul liniar nivel necesar pentru a fi excitat tubul tranzistor, estesuficientpentru a prelua de lucru şi cu aceasta strică tot ceea final. Pentru aceasta sunt necesare semnatul da la ultimul mixer al Tx şi a ce a fâcut foarte bine până aici, mai multe etaje de amplificare, chiar Inf Inf aplicabilitatea, având în vedere faptul că la frecvenţe de peste 10GHz puterile utilizate în radiocomunicaţii au în general valori mult mai scâzule. Un exemplu în acest sens îl constituie montajul din figura 5 Pentru obţinerea frecvenţei de 1296 cu ajutorul unui trasverter, se pleacă de la un transceiver de bază pe 144 sau 432 şi se mixează cu un oscilator, care are la bază frecvenţa multiplicată a unui cuarţ, care prin multiplicarea frecventei se ajunge la 1152MHz sau 864. Penlru 1152MHz se pleacâ de la frecvenţa de 42,66MHz care se multiplică cu etaje tranzistorizate pănâ la frecvenţa de 384MHz. De aici, cu ajutorul unui etaj multiplicator ou diodă varactor. prin triplare, se ajunge la frecvenţa dorită. Toi aşa se procedează şi pentru frecvenţa de 864, plecând de la un cuarţ de 32MHz, se ajunge la 288MHz, care se triplează cu varactor, Avantajul constă în consum economic, utilizarea unortranzistoare cu frecvenţa de tăiere mai mică. riscul de autooscilaţii mai micetc. Conform schemei din figura 5, am utilizat dioda varactor BXY35A, BAY66 şi chiar diode de comutaţie din seria 1N4143 cu rezultate bune. în funcţie de putere se pot pune două până la patru diode în paralel (practic am. utilizat 4). - nu mai necesită tensiune de alimentare. - siguranţă în funcţionare ridicată, comparativ cu multiplicatorii de putere cu tranzisţoare. la care dezadaptarea sarcinii sau un dezacord al circuitului de sarcină în timpul reglajelor, poate duce la străpungerea tranzistorului. - este mai avantajos din punct de vedere al realizării practice, obţinerea de putere mare la o frecvenţă mai TjttAjf Su YCfoarcf A&ifl .152HH4 Ll 4i2 = *6mm. CuAg 1 .Zrttm Liî-LS Tub CuAg, tfi&mm !=29mm ^_HXY&S VN1414S O.SdF Hf l P 153MHz -O Figura S în comparaţie cu etajeie de joesâ, apoi multiplicarea ei cu un singur multiplicare clasice, echipate cu etaj cte multiplicare echipat ou o diodă elemente active (tuburi sau varactor până la frecvenţa de emisie tranzistoare), mu Itipl icatori \ cu varactor do rrlă au următoarele avantaje: 6 TEHNIUM • Nr. 3/2000 CQ-YO numai în “etajul prefsnai' fiind necesare două sau chiar (rai amplificări, în unele situa! ii unul din tranzistor având rolul doar de adaptare de m pedanţi {aşa cum se va v edea în cele ce urmează}. Adaptarea de impedanţâ ane un roi TabglMl 1 tranzistorul TI T2 T3 Emiîor sau sursâ r ~ 2 1 &a zA sau poarta 1 5.5 3 1.6 Poarta 2 - 10 * Colector sau tirenâ 10 5 _23_ hotărâtor, deoarece acolo unde aceasta se impune, dar nu se realizează, semnalul este foarte mult atenuat, cu consecinţele de rigoare. Prezentăm în continuare trei astfel de etaje, ia care am avut in vedere cele trei clase de autorizare valabile pentru ţara noastră în US. Primul montaj este prezentat în figura 1 şi se adresează radioamatorilor ce posedă autorizaţie de dasa a 111-a, deoarece tubul GU-19 dezvoltă o putere cuprinsă intre 40*60W, in funcţie de iscusinţa constructorului. Pe poarta tranzistorului Ţ2 trebuie si ajungă din mixer circa IV. Reglarea amplificam acestui tranzistor se face prin potenţiometru! de 1Qk£l şi dioda dublă van cap. de tipul KVS111A, notată în schemă cu Dl, Această matrice este foarte precisă, deoarece este tăiată după acelaşi cristal Capacitatea maximă este de 36.3pF şi un factor de calitate Q egal cu 200. Prin reglarea amplificării acestui tranzistor, tubul VI poale dezvolta de ia câţiva waţi păni la puterea maximă 60W Dacă circuitele LI- 112 sunt corect acordate si prin testarea valorii condensatorului da 43 pF, notat cu astensc, din surse tranzistorului T2, atunci tranzistorul Ti. va dezvolta pe grilele de comande a tubului VI o tensiune de circa 15+17V Dacă aceaită tensiune există, iar în regim de emisie tensiunea de negalivare este de -20V. tensiunea stabilizată de ecran +26QV. iar cea anodicâ de +700 V, pe a nod ul tubului trebuie să obţinem un curent cuprins intre 130-1-15GmA, la un acord corect al filtrului Pi Dacă nu dispunem de dioda varicap din schemă, se pot folosi două diode vâri cap. ca se vor monta ca în schemă Toate bobinele se execută pe carcase din poitstiren. având diametrul de 7mm şi lungimea de 2Gmm. Se pot folosi cu succes bobinele de !a televizoarele vechi ruseşti, de lipul Rubin 100, Te mp etc. Miezul reglabil este de ia aceleaşi bobine, respectiv STR-1. Bobinele LI şi L7conţine spire, sârma folosită cupru-emailcu diametrul de 0.31 mm. Bobinele L2 şi L8 conţin 7 spire şi aceeaşi sârmă. Bobinele L3 şi L9 conţin. 10 spire şi aceeaşi sârmă Bobinele L4 si L10 au 28 de spire, cu aceeaşi sârmă Bobinele L5 şl LII au 35 de spire, iar diametrul sârmei folosite este de 0,i2mm, Bobinele L6 si LI 2 conţin 50 spire Si diametrul sârmei de 0.18mm. Valorile condensatorilor de acord sunt critice. Rezistenţele R1-R6, cane şunteazâ bobinele, se vor testa în aşa fel încât ia capete de banda semnalul sâ nu fie atenuat cu mai mult de 5% fată de frecvenţa centrală a fiecărei benzi. Ele pot avea diverse valori, de la 10 la 160m. Peste bobina LI se înfăşoară o altă bobină, iar la capătul "cald" al acesteia se culege semnalul de 2SMHz, la un nivel de 20D-300mV, fiind folosit la un transverter pentru banda de 50MHz. 144 MHz, sau chiar 430 MHz. Tranzistorul Ti se montează direct pe sasiu. acesta constituind radiatorul pentru răcire. Schema electrică a acestui montaj, cât şi a celorfaite care urmează este destul de simplă pentru a mai fi necesară prezentarea unui cablaj de montare a componentelor. Similar, se pol introduce si cele trei benzi lipsă, respectiv 10,1; 18 şt 24.5 MHz, acelaşi lucru fiind valabil şi pentru următoarele scheme, In figura 2 este prezentată schema electrică a unui etaj prefinal capabil să excite în grilă două tuburi GU-50, necesar radioamatorilor posesori ai autorizaţiei de dasa a il- 7 TEHNIUM * Nr. 3/201)1) II M 4 6 f l 9 10 |ţ ll iar cea de +24T (24V) numai în regim spectrul curentului snodic. Grupul da filtraj CI, Rl, C2 din anodul tuburilor a. Acest montaj îl pot folosi şi cei cu autorizaţie de clasa a lll-a. Cum este posibil acest lucru vom arăta pe parcursul acestui material. La apăsarea manipulatorului telegrafic, pe culegătorul galetului SI .3 (M2) trebuie să fie o tensiune de RF egală cu IV şi cel mult Q.05V. când nu se apasă pe manipulator Tensiunea din urmă . dacă apare, este tensiunea VFO care nu a fost suficient atenuată de filtrele acestuia şi nu trebuie să ne deranjeze deoarece ea va fi atenuată complet de filtrele următoare (Ml) şi filtrul Pi al emiţătorului Pe recepţie, în punctul T din schemă, vor fi circa -8V, tranzistorul fiind blocat, iar In regim de emisie vor fi 0V. Tensiunile pe electrozii tranzistoarelor, în lipsa semnatului telegrafic (Rx) vor fi cele din tabelul 1 (InV). Prin rezistenţa anliparazilă Rl, de 2712. tensiunea amplificată de T2 se aplică repetorului pe emitor Ti Acest tranzistor nu amplifică semnalul, ci doar are rolul de adaptare de impedanţă Intre T2 şt T3. Rezistenţa R2 (de 27Q) are rolul de a împiedica apariţia aulooscitaţiilor. Valoarea rezistenţei R3 (de 3ki2) se ajustează aşa fel ca tranzistorul T3 să lucreze în regim de amplificare clasa A. Tensiunea de +24V există lot timpul, de emisie, prin comutarea electronică cu care este prevăzut transceiverul Se observă din schema de principiu că circuitul sursei tranzis¬ torului T2 este pus la masă prin tresa cablului coaxial pnn care semnalul de intrare se aplică pe poarta 1. S-a procedat astfel pentru excluderea legăturilor parazite între intrarea preamplificalOFLilui final şi ieşirea amplificatorului final Aceste cuplaje pol apare din cauza tensiunii dintre poarta 1 şi sursa lui T2, care apare datorită curentului filtrului Pi ce parcurge o porţiune de şasiu Sarcina tranzistorului T2 este rezistorul R4, de 47012 Dacă pâră aici totul este corect şi dacă şi bobinele din cele două module (Ml M2) sunt executate conform benzilor de lucru, când se apasă pe manipulator, pe grilele de comandă a celor două tuburi GU-5G trebuie să fie maxim 3QV radio- frecvenţă. Om polenţrametrul PI, de 47012. se reglează suma curenţilor iniţiali (Tn pauză). în limitele a 75-&5mA Curentul de repaus, retatrv mare pentru acest tip de tub, permite o înaltă liniaritate a amplificării şi ceea ce este foarte important pentru combaterea perturbaţiilor IV, atenuează mult armonicele de înaltă frecvenţă şl are rolul de a preîntâmpina pătrunderea rad io frecvent ei pe primul condensator electrolitic din celula de redresare Dar aici se mai poate face ceva. Putem sorta din mar multe exemplare două lămpi care să aibă curentul iniţia! la fel. Acest lucru se face astfel se lasă o singură lampă şi se măsoară căderea de tensiune pe Rl. Apei se măsoară pentru cealaltă Dacă curenţii sunt la Fel, vom dtl aceeaşi tensiune la instrument In ambele cazuri, căderile de tensiune fiind aceleaşi, deoarece prin Rl circulâ acelaşi curent Toate bobinele se execută pe carcase având diametrul de 9mm din îeflon sau similar. Miezurile reglabile sunt STR-1 ca fa montajul anterior. Bobina]ul se execută spiră lângă spiră La modulul Ml, pentru bobinele L1-L5 sârma folosită este cupru+mâtase, cu diametrul de Q.44mm, având respectiv numărul de spire: 3+3: 4+4: 5+5: 9+9: 15+15. Pontai bobina L6 se foloseşte aceeaşi sârmă, dar cu diametrul de 0.31 mm, avănd 30+30 spire. Pentru modulul M2, bobinele sunt perechi, câte două pe aceeaşi carcasă. Pentru bobinele L1-L6 sârma folosită este cupru+mătase. cu diametrul de 0,44mm. iar pentru L7-L12 aceeaşi sârmă cu diametrul de Q,31mm. Bobinele L1, L2 au câte 7 spire fiecare, iar distanta intre bobine este de Smm. Bobinele L3, L4 au câte 8 spire fiecare, aceeaşi distanţă. Bobinele L7 ( L8 conţin 18 spire fiecare şi aceeaşi distanţă (de Smm). Bobinele L9. L10 au 20 Spire şi distanţa de I2mm, Bobinajut, şi In cazul acesta, se execută spira lângă spiră Radioamatorul începător, la proiectarea transceiverului prevede TEHNIUM * Nr. 3/2000 Tabelul 2 Bobina Nr soire Sârma Fotosilă Lunairae bobinai immi LI Ml 2*2 Emaii+mâlase rW3,44 3 L2 4+4 Idem 5 L3 5+5 Idem 6 L4 10+10 Idem 12 L5 20+20 Idem 24 In 6 28+28 Email+mâţa se <KK3l 24 Bobina Nr. spiro Sârma folosita lungima bobeai |mm| L1.L7, L13M2 6 EmaEI+mătase $0.44 4 L2. LB 7 Idem 5 L3. LS B Idem 5 L4. L10 13 Cupm^email 00.2 7 LS. LII. L14 22 Idem 7 L6. L12. LI5 30 Cupru+emâ^ $0,16 6 8 CQ-YO spaţiu şi montează chiarîn faza iniţiala două socluri pentru GU-50. Iniţial introduce un singur tub într-unul din cele două socluri deja montate pe şasiul aparatului. La soclul la care a introdus tubul, intre piciorul soci ui ui unde esie grila 1 a tubului şi masă montează un condensator cu capacitatea de 15pF Acest condensator reprezintă echivalentul celui de*al doilea tub ce-l va introduce In soclu când va avea autorizaţie de clasa a (l-a. Odată cu obţinerea autorizaţiei respective introduce în soclu cel de~al doilea Sub, înlătură condensatorul de 15pF şi, în felul acesta, va li necesar un uşor retuş la miezurile bobinelor.din modulul Ml. iar la filtrul Pi condensatorul din a nodul tuburilor (CVI) la acordul pe benzi va “cere" o capacitate ceva mai mică decât iniţial, iar cel de-al doilea condensator variabil (dinspre antenă) şi bobinele vor rămâne neschimbate. în felul acesta am justificat şi afirmaţia fâculâ mai sus. In figura 3 este prezentată schema electrică a unui etaj prefinal apt pentru a pilota un tub final de mare putere, cum ar fi GU-74B sau 4CX80Q necesar în emiţătoarele radio* amatorilor de dasa l de autorizare, Aşa cum rezultă din schemă, montajul este echipat cu trei tranzistori, Tranzistorul Ti. de tipul KP350B, amplifică semnalul care soseşte pe prima poartă de la mixer, după ce parcurge fiHruf de bandă M2. Pe poarta a doua se reglează amplificarea acestuia cu potenţiometrui de 22kQ. Tranzistorul, de lipul KT608B, este un repetor pe emitor care adaptează impedanţa între TI şi T3. In punctul Tx pe emisie vor fi +2V r iar pe recepţie tranzistorul este blocat cu -7V. din sistemul de comandă al transceiveruiui, Tranzistorii TI, T2 se alimentează cu +24V prin dioda KD102B şi rezistenţa de 220£3 la 2W. Pe poarta 1 a tranzistorului TI semnalul de ia mixer trebuie să fie în jur de 0,8V. Tranzistori! de tipul Siofi Ţpr -pr —r !d -15pF Il7 r Ş L13 a.gpi 1 ?0™ i tfcj L 30- istfcf: 4.3pF ■ih li "1 1 ţi 4&- 2?osf: lOpF th 11 "l i jf" 1 !l i l J J[!T! loapF lOOpF 40“ TT TTT lfiF=T IlA Ml\2 =piriF ■ Ltâ Figura 3o MOOJW2 SOrF : -o a -o o -OII -012 cLsLşLLU. TTTTTT. * -FhT l HH % TEHNIUM * Nr. 3/2000 LABORATOR LABORATORUL ELECTRONISTULUI. APARATE DE MĂSURĂ. GHID DE UTILIZARE (IV). Generatoare de semnal ing. Şerban Naicu - urmare din numărul trecut * 3, Generatorul de semnal E-0503, Aplicaţii tipice a) Ridicarea caracteristicii unui amplificator de bandă largă în vederea determinării (ridicării) caracteristicii amplitudine- frecvenţă a unui amplificator se pot utiliza două metode: metoda punct cu punct şi metoda vobulării Metoda punct cu punct constă în trecerea comutatorului K1 pe poziţia “NEMOD”, iar cu P1-K1 şi P1-C86 se variază frec veri ţa Tn plaja dorită între 0,1 şi 110 MHz, semnalul fiind prezent la J1. Metoda vobulării se aplică pentru domeniul de frecvenţă 20- -60MHz. Se trece Ki pe poziţia TI- TV". cu C£ se variază lăţimea benzii vobulate, cu R1 se schimbă frecvenţa centrală şi domeniul de vobulare între cele două limite extreme (obţinute cu C2 la maxim) şi anume 20+40MHz şi 30=-6QMHz. Vizualizarea se poate face pe un osciloscop în două moduri: 1) Cu semnal da radîofrecvenţă pe Y şi semnalul în dinte de fierăstrău de pe J5 pe X, amplitudinea acestuia reglăndu-se dm R5. astfel încât imaginea să acopere pe X tot ecranul (pentru un osciloscop cu sensibilitate pe X de circa ÎV/div. şi lăţimea de 10 div). 2) Cu semnalul de radîofrecvenţă pe Y r osciloscopul fiind sincronizai pe baza sa de limp declanşată (eventual din exterior, de către semnalul de pe J5). baza sa de timp fiind pe poziţia ims/div. (lăţimea lOdiv.). Prima metodă conferă o stabilitate mărită a imaginii vobulate. dar prezintă pe X, în jurul axei de zero. o dungă mai luminoasă (corespun¬ zătoare întoarcerii spotului), datorită faptului că semnalul de pe ieşirea J1 nu este complet anulat în timpului cursei de întoarcere. Fenomenul este mai vizibil la poziţiile minime ale lui CI, A doua metodă elimină neajunsul vizualizării cursei inverse (chiar cu amplitudine mult micşorată), dar necesită un osciloscop cu linie de întârziere şi bază de timp dectanşabilâ, Markerii se pot vizualiza, de asemenea. în două moduri; 1. direct de pe semnalul de radiofrecvenlâ; 2. pe un al doilea spot (trebuie să se folosească un osciloscop cu două canale), aparţinând canalului conectat la J4. Markerii sunt ficşi (introduşi sau nu cu K2) şi unul variabil (frecvenţa i se schimbă cu P1-C86 şi Pl-Kl, fiind afişată pe generator), Markerul variabil are amplitudinea de circa 3 ori mai mare decât cei ficşi, dar ni velul tuturor poate fi redus de ia maxim ia zero cu R3. Markerii ficşi, la distanţe de 1MHz Intre ei. se pot identifica prin suprapunerea cu markerul variabil (cunoscut în permanenţă). De remarcat că. atunci când markeml fix şi cel variabil sunt foarte apropiaţi apare pe ieşirea J4 o tensiune de joasă frecventă suprapusă peste toată cursa X. b) Ridicarea caracteristicii unui amplificator de bandă îngustă in acest caz metoda punct cu punct este greoaie, foioslndu-se metoda vobulării, semnalul de la ieşirea J1 având frecvenţa comandată din PI-K1 şi P1-C86, Vizualizarea se poate face prin cele două metode prezentate anterior. Pentru K1 pe poziţia "VOB", etalonarea discului C2 este valabilă pentru orice frecvenţă. Pentru poziţiile TI-RR" şi “VOB’ ale lui Kt se poate lucra şi cu markerii, dar numai vizualizaţi pe un al doilea spot al unui osciloscop ou două canale, aceştia fiind accesibili la J4. Markerii de i MHz apar în continuare, Tn funcţie de poziţia lui K2, dar în schimb nu mai există marker variabil. Se pot introduce pe J2 semnale de 0.2+0.4V, cu rol de markeri externi, aceste semnale putând fi luate de la orice alt generator de radîofrecvenţă. Cu markerii de 1 MHz şi cu cei externi se poale lucra pe orice frecvenţă Tn modul de lucru "VOB", dar ia frecvenţe joase (sub câţiva MHz) aceştia devin lungi [aproape cât tot ecranul) şi devine imprecisă aprecierea punctului de minim central, unde se află de fapt frecvenţa markerului. Pe poziţia TI-RR". cu excepţia frecvenţei de 10,7MHz, funcţionarea cu markeri este strict necesară pentru delimitarea benzii vobulate. Astfel, se introduce un marker extern variabil care se deplasează din marginea stângă în cea dreaptă a ecranului, dlîndu-se frecvenţele respective: făcându-se diferenţa lor se află lăţimea benzii. Frecvenţa centrată se citeşte, în continuare, pe afişajul propriu. Utilizarea generatorului cu Kt pe poziţia "FI-RR” şi cu markeri externi oferă posibilitatea unor benzi vobulate mai largi decât în cazul “VOB" dar operaţiile de etatonare sunt mai dificile, foarte puţin precise la frecvenţe Înalte (peşte 30MHz). c) Utilizarea generatorului modulat în frecvenţă (MF) Pentru modulaţia internă, Kl KP35-0B, Tn montaj ca amplificatoare de semnal, pentru a lucra Tn regim uiira-linîar, curentul trebuie să fie 7^-1 Om A, iar in regim de mixere 3-5mA. Tranzistorul T3, de tipul KT904A, este un tranzistor de putere capabil să excite tubul GU-74B. El se alimentează cu +24V prin filtrul de bandă Ml. Curentul acestui tranzistor trebuie să fie de 250mA si atunci tensiunea de RF pe grila tubului GU- 74B nu va fi mai mică de 3QV, pe toate 10 benzile de radioamatori. Din polenţiometrul de ÎSkfi se reglează tensiunea de negativare a tubului, În aşa fel încât, în pauză, curentul acestuia să fie de 150mA. în continuare dăm datele bobinelor ce comportă cele două module M1 şi M2. Modulul M2 este mai complex, deoarece în configuraţia de transceiver el este folosit şi ca filtru de bandă la intrare, pe partea de recepţie. Toate bobinele, cu excepţia bobinei L7 de la modului Ml. se execută pe carcase din materia! plastic (eventual teflon) având diametrul de 9mm şi miezuri reglabile de lipul STR-1. Ele se execută conform tabelului 2 Aşa cum rezultă şi din titlu, In acest articol s-au prezentat doar schemele electrice ale etajului prefinal care pol fi folosite la construcţia emiţătorului, din acest motiv, nu au fost tratate problemele privind tuburile ce comportă etajul de putere şi nici filtrul Pi al acestuia, acestea fiind deja prezentate în alte articole. TEHNIUM * Nr, 3/2000 LABORATOR fiind pe poziţia "MF" se reglează cu P1- K1 şi P1-C8S frecventa centrală, iar cu C2 deviaţia de frecvenţă dorită Discul C2 este etalonat direct de la 0 la 75kHz. elalonarea fiind valabilă pentru gamele V-VII. Se poale obţine MF şi pentru gamele MV cu deviaţii maxime de circa 12 ori mai mid decât 2if, penlru Ki pe poziţia "VOBV Tensiunea modulatoare sinusoidală de 1kHz este accesibilă pe J5; ea esle variabilă simultan cu deviaţia de frecvenţă, prin acţionarea lui C2. Daca la frecvenţa minimă din cadrul unei game tensiunea pe J5 este de circa 2V, ea scade invers proporţional cu frecvenţa Pentru modulaţia externă se trece K1 pe poziţia "MOD EXT' şi se aplică semnalul modulator pe J7, Dacă se măsoară cu un voltmetru de c,a, succesiv tensiunile de pe J5 şi J7, aceasla din urmă ajuslându-se din exterior, astfel încât să devină egală cu tensiunea din J5, atunci indicaţia discului C2 va fa valabilă indicând deviaţia ce frecvenţă. Frecvenţa centrală afişată nu va sufer. fluctuaţii decât atunci cano frecvenţa tensiunii moa datoare va fi mulţi piu de 1 kHz sau 100Hz pentru rezoluţie x10'). In rest, mai ales la frecvenţe modulatoare ■oase, frecvenţa centrală poate fi afişată cu erori maxime Af, ceea ce conduce la imprecizii de citire. Dacă totuşi trebuie ştiută exact purtătoarea, se scoate firul da pe J7. generatorul fiind nemodulat, se face citirea frecvenţei şi apoi se introduce firul pe J7, revenind ia modul MF d) Utilizarea generatorului modulat în amplitudine (M A) Pentru modulaţia internă, K1 fiind pe poziţia “MA", se reglează cu PI -K1 şi PI -C36 frecvenţa purtătoarei, iar cu C2 gradul de modulaţie de la 0 la 100%. Deşi sunt garantate modulaţii maxime de 80%, lotuşi se pot obţine grade de modulaţie apropiate de 100%, utilizând frecvenţe modulatoare mici (maxim 4Q0Hz pe gamele I, II şi 1kHz pe celelalte). Considerând tensiunea de ieşire nemodulată de forma U 0 sin(L> 0 t, va rezulta o tensiune: M A=U Q ( 1+msin w m l )sinw 0 t. Pe primele 6 game trebuie ca valoarea U 0 <1 +m) trebuie să fie egală cu U QmL „ (m=0), iar pe ultima gamă U D să fie de maxim Q-5V. Aceste valori pot fi depăşite cu 20-30% în majoritatea cazurilor, dar acest lucru irebuie făcui numai controlând forma tensiunii de ieşire cu un osciloscop. Indicatorul de depăşire nivel semnalizează o creştere excesivă a valorii de vârf U D (1+m). în absenţa unui osciloscop, imediat după aprinderea indicatorului trebuie redus m (cu circa 20%) sau U C : (cu circa 2dB), penlru a avea certitudinea unei funcţionări cu distorsiuni reduse. 4, Generatorul de impulsuri E-0505 Generatorul de tip E-0505 reprezintă □ sursă de semnale dreptunghiulare, cu caracteristici variabile, controlate prin comenzile de pe panoul frontal al aparatului (timpi de tranziţie respectiv durata fronluriior, amplitudinea impulsurilor, frecvenţa de repetiţie, întârzierea şi durata impulsuntor). Generatorul poate fi comandai intern cu frecvenţa de repetiţie determinată de comenzile de pe panoul aparatului sau extern (fie prin semnale de poartă sau trigger extern, (le manua! printr-un buton). Schema bloc a generatorului de impulsuri E-0505 este prezentată în figura 1. Circuitele de formare şi selectare primesc şi prelucrează semnalele de la borna INTRARE SINCRO. în modul de lucru TR1G.EXT, impulsurile de la ieşirea blocului de formare şi selectare irec direct spre generalorul de întârziere. in modul de lucru cu POARTA, impulsurile de la circuitele de formare şi selectare trec spre oscilatorul pentru Figura 1 stfi?*na o oonaotoiu j x ■'reuşii î-oios Generatorul de impulsuri este destinat unui domeniu larg de aplicaţii. Domeniul de reglam penlru durata fronturilor esle cuprins intre 5ms- 0,5ms. in trei game Controlul duratei fronturilor, intr-o gamă Sargă, permite studierea răspunsului diferitelor circuite sau componente digitale la excitarea cu impulsuri cu timpi de creştere si descreştere atât rapizi cât şl lenţi. Domeniile largi de reglaj ale frecvenţei de repetiţie. întârzierii, duratei si timpilor de tranziţie fac, de asemenea, din generatorul E-0505 o sursă foarte bună de impulsuri penlru aplicaţiile analogice. frecvenţa de repetiţie, realizând inhibiţia acestuia în ritmul semnalului de la borna INTRARE SINCRO. Frontul anterior al impulsurilor de intrare în generatorul de întârziere produce impulsurile de la borna IEŞIRE SINCRO, în timp ce frontul posterior declanşează generatorul de durată La funcţionarea cu impulsuri duble, generatorul de durată este declanşai atât la frontul anterior, cât şi la cel posterior al impulsurilor de la intrarea în generatorul de întârziere. Generatorul timpilor de tranziţie (durata fronturilor) primeşte TEI IN IU M * Nr. 3/2000 11 LABORATOR impulsuri de Ia comutatorul NQMJ,/ COMPL. şi de polaritate (+/-) şi produce impulsuri ai căror timpi de creştere şi descreştere sunt controlaţi prin intermediul comutatorului şi vernîerelor aferente de pa panoul Frontal Impulsurile sunt apoi limitate şi trecute prin intermediul amplificatorului de ieşire spre atenuator şi borna de IEŞIRE IMPULSURI. Impulsurile de la ieşirea amplificatorului au în mod normal polaritatea negativă. Când comutatorul de polaritate selectează impulsuri pozitive, se introduce simultan o componentă continuă la ieşire şi se cornplementeazâ semnalul de atac al amplificatorului,In felul acesta se obţin impulsuri pozitive. După atenuator se introduce o componentă continuă reglabilă printr- un potenţiometre de pe panoul frontal, componentă care nu se modifică la acţionarea atenuatorului. Circuitele de alimentare (redresare, frltrane şi stabilizare) produc tensiuni stabilizate de +5V, ±15V şi de -20V necesare pentru alimentarea blocurilor funcţionale ale generatorului de Impulsuri. In ceea ce priveşte realizarea funcţiilor de bază, trebuie arătat că generatorul de impulsuri E-0505 poate fi comandat intern (modul de lucru NORMAL) sau extern (în modurile de lucru cu POARTĂ, TRIG.EXT sau MANUAL). în modul de lucru NORMAL nu este necesar nici un semnal extern de comandă. Perioada impulsurilor, întârzierea, durata, duratele fronturilor, amplitudinea, componenta continua, polaritatea şi formatul (NORM. sau COMPL.) Impulsurilor, precum şi modul de lucru cu impulsuri simple sau duble sunt toate selectate sau ajustate cu comenzile de pe panoul frontal al aparatului. în modul de lucru cu POARTĂ, frecvenţa de repetiţie este determinată de comutatorul PERIOADA IMP. şi vemierul său, daria ieşire nu se obţine nici un impuls până când tensiunea semnalului aplicat la borna INTR.StNCRO nu trece de pragul fixai cu NIVELTRSGGER în direcţia indicată de comutatorul PANTĂ POLARITATE. în modul de lucru TRIG.EXT. frecvenţa de repetiţie este determinata de frecventa semnalului aplicat la borna INTr!s!NCRO. Toţi ceilalţi parametri ai impulsului de la ieşirea generatorului sunt determinaţi ca fa funcţionarea în modul NORMAL. 5. Generatorul defuncţii E-0507 Generatorul de Ameţii E-0507 este un aparat destinat a fi folosit ca sursă de semnal de uz general în proiectarea şi testarea circuitelor electronice, precum şi în activitatea de service. Generatorul de funcţii furnizează semnale sinusoidale, triunghiulare, dreptunghiulare, rampe şi impulsuri pozitive sau negative, cu frecvenţa cuprinsă în gama l0mHz-2GMHz şi tensiunea de până la 30Vw, având multiple posibilităţi de generare: - semnale periodice: - semnale singulare sau salve de semnale declanşate intern, manual sau extern: - semnale vobulate: - semnale modulate în frecvenţă sau amplitudine intern sau extern; - impulsuri sau rampe cu factor de umplere reglabil. Generatorul de funcţii furnizează la Ieşire semnale triun¬ ghiulare, sinusoidale, dreptunghiulare axate, pozitive sau negative, rampe şi impulsuri axate, pozitive sau negative. a) frecvenţa Gama de frecvenţă este divizată în 9 subgame: I (10+20QmHz), II (100+2000mHz), III (1+20Hz), IV (10+200Hz), V (lOO+2000Hzi. VI (1+20kHz), VII (l0+200kHz), VIII (100 -2000kHz) şi IX (1+20MHz). Stabilitatea pe termen scurt (15 minute): mai bună de 1x10- 3 (pen tru ga mele I.. .VI11) şi 2X10 J (pentru gama IX). Stabilitatea pe termen lung (7 ore): mai bună de 3x10 3 . b) Caracteristici de ieşire - nivel maxim al semnalului de ieşire: 30Vvv ±5% în gol; - tensiunea continuă maximă de decalaj: minim ±7,5V în gol; - impedanţa de ieşire; 5G£2±5%; - atenuatorîn trepte: 0+50dB. rezoluţie 10dB, eroare ±0,3 dB/treaptâ; - atenuator cu regiaj continuu: minim 20dB, maxim 26dB. c) Semnale sinusoidale - factor de distorsiuni pentru semnate sinusoidale în condiţii de referinţă: max. 0,5% în gamele IV-VII (10Hz+2GQkHz); - nivelul armonicilor în gamele VIII IX (10QkHz+20MHz): min. 26 dB sub nivelul fundamentalei; d) Semnale triunghiulare - simetrie mai bună de 1% (1 OH z+100kHz): - liniaritate mai bună de 1% între 10% şi 90% din amplitudine (100Hz, nivel maxim), e) Semnale dreptunghiulare axate, pozitive sau negative - timp de creştere şi cădere: maxim 15ns; - supracresteri: maxim 5% (semnal dreptunghiular axat); - factor de umplere variabil: cel puţin 10%+90%. f) Caracteristici de vo bula re - perioada de vobulare: 5ms+100s Intern; - dinamica frecvenţei vobulate: minim 2 decade intern sau extern; - semnal la borna VOB./MF EXT.: sensibilitate 2,5V decadă şi rezistenţă internă: 5kU±5%; - comanda la borna SINCRO,/SALVE EXT, pentru declanşarea unui singur cidu de vobulare: semnal TTL. tranziţie su s-jos. g) Caracteristici pentru salve de semnale şi semnale singulare - raport semnal/pauză pentru salve: aproximativ 1/1 (uitimul cidu se termină la nivelul de începui al primului cidu); -frecvenţa maximă de repetiţie: 2MHz, declanşare externă; - reglarea fazei primului ciclu>90' ■■ +90 : - semnal TTL la borna MOD INT: nivel logic 1 pe durata salvei sau a semnalului singular, nivel logic 0 pe durata pauzei; - semnal la bârna SilNCRQ/BALVE EXT: tranziţie jos/sus pentru declanşarea salvei şi iranzilie sus/jos pentru oprirea salvei (ultimul ciclu se termină la nivelul de început al primului ciclu). h) Caracteristici pentru semnate modulate în frecvenţă şi amplitudine - gamele de frecvenţa aie oscilatorului de modulaţie: I 0,05ms+1ms (2QkHz+lkHz); II 0,5ms-rlQms (2kHz+l00Hz): III 5ms+lOQms (200Hz+l0Hz): IV 50ms+1s (2GHz+l Hz); V 500ms+l0s (2Hz+0,lHz); VI 5s+1 QQs (Q,2Hz+0,Dl Hz); - indicele de modulaţie in frecventă: 0+10%; - grad de modulaţie MA: 0+100%; - semnal la borna MA EXT: - sensibilitate 3Vw pentru 100% MA; - rezistenţa internă: 20kfi±5%. _ - continuare în numârvl viitor- TEHNIUM • Nr„ 3/2000 12 LABORATOR 6-4 CONVERTORUL ANALOG-DtGITAL CU 3 DIGIŢI C520D (AD2020) Ing. Şerban Naicu Aparatele de măsurat digitale (numerice) prezintă mărimea afişată sub formă numerică (în cifre) eu ajutorul LED-urilor (afişoare cu 7 segmente) sau cu LCD-uri (afişoare cu cristale lichide). Mai rar sunt uliţizate tuburile Nixie. datorită tensiunilor mari pe cere le necesită Aceste aparate de măsurat numerice indud în componenţa lor un bloc de conversie a semnalului analogic (liniar) în mărime numerică. k\n— TT AQL j M&>f uorr ! St f 1 a.; A2 A3 ~3~l i SVOLT5 iNIţSUJlMS c*f matuw’ui LflNVWRJt SK'fCT E-ţy/a 1 Unui dintre cele mai simple si mai utilizate convertoare A/O este circuitul integrat C520D (echivalent cu AD202D). Acesta este realizat în tehnologie PL (Integrated Injection Logic) şi prezintă performanţe excelente C520D măsoară semnale de intrare cuprinse între -99mV si *999mV cu o predzie de 0,1 %. Consumul lui este de numai 50mW si se alimentează cu +5V (4,5V-i 5.5V). Gama temperaturilor de lucru este cuprinsă între 0 şi +75' C. iar cea a temperaturilor de stocare între -55 si *150 C. Este încapsulat într-o capsulă MP117 de tip DIL (Duafln Line) cu 16 pini. Configuraţia pinilor este prezentată în figura 1 (vedere do sus). Schema bloc a convertorului este data în figura 2 Cele doua potenţiometre au următoarele funcţii: P2-reglarea valorii finale P1 - reglarea punctului de zero. în figura 3 este prezentată o schemă de utilizare a conve norul ui A/ D, Semnalul de măsurat Ui se aplică între pinii 10 si 11 (LOW INPUT si HIGHINPUT) Dacă comutatorul'mod de funcţionare’ se trece pe poziţia 2, măsurarea afişată se memorează până la trecerea comutatorului pe poziţia 1 Filtrarea tensiunii de alimentare Us=+5V se face cu ajutorul condensatoarelor C2 (pentru frecvenţe ridicatei si C3 (pentru frecvenţe scăzute). La ieşirea CI (pinii 2. 1, 15 şi 16) se obţine semnalul numeric în cod BCD, semnal cane se aplică la intrarea Cf2 (pinii 7. 1. 2, 6) de tip D117D (echivalent cu CDB 447E). Acesta este un decodor BCD/7 segmente. Configuraţia pinilor decodo¬ rului este prezentată în figura 4 (top view). Este încapsulat într-o capsulă MP117, da tip DIL cu 16 pini. Semnalele de comandă obţinute la ieşirea decodorului (pinii 13. 12, 11. 10, 9, 15, 14) se aplică prin intermediul rezistoarelor RIDURI6 afişoare lor cu 7 segmente, de tip VQE 24 (echivalent cu TGL325), cu a nod comun. Configuraţia pinilor acestor elemente de afişare este prezentată în figura 5 Caracteristicile tehnice principale ale afişonjlui VQE 24 sunt: - înălţimea cifrei 12.7 mm (0.5 inch); - intensitatea luminoasă pentru l Q =10mA pe segment: 0.3 med (min. 0.12 mod); - căderea de tensiune în conducţie directă pentru l D =l0mA tipic 2V (min.l.BV, max. 2 r 5V). în caz că nu dispunem de acesle elemente de afişare putem utiliza elementul de afişare cu anodul comun produs de Microelectronica SA. MDE 210IR. Dispoziţia pinilor acestui afişor este prezentată în figura 6. Carateristicile tehnice principale sunt următoarele: - înălţimea cifrei 7,62 mm (0,3 inch); - intensitatea luminoasă pentru 10mA pe segment 0, iSmcd (max. 0,24 med); - căderea de tensiune în conducţie directă pentru l o =10rnA: tipic 1.9V, max, 3V). în cazul utilizării acestui tip de afişoare. in loc de VQE 24. se va proceda la o reducere corespun¬ zătoare a valorii rezistentelor RlQ-i R16 TEHNHJM • Nn 3/2000 13 LABORATOR în vederea creşterii valorii curentului pnn segmerii pentru obţinerea unei străluciri (vizibilităţi) a cifrelor satisfăcătoare. Trebuie remarcat faptul că acest convertor are ieşirile mulliplexate* comandă aprinderea celor trei afiş oare pe rând (timp de o treime de perioadă fiecare) şi nu toate odată, cu o viteză foarte mare pe care ochiul omenesc nu □ percepe, deci afisoarele se vor vedea aprinse tot timpul. Acest lucru este necesar pentru a putea utiliza doar un singur circuit decodificatăr şi nu trei (câte unul pentru fiecare cifră). Ţinând cont de curentul normal printr-un segment (de catalog), in acest caz se va calcula curentul triplu, prin alegerea corespunzătoare a valorilor rezistenţelor R1CH-R16, având în vedere cele afirmate mai sus. Pentru calculul rezistenţelor R1CN-R16 vom considera curentul pnntr-un segment 30mA. La curentul de 30mA câderea de tensiune pe un segment este, cu aproximaţie, de 2V. Căderea de tensiune pe regiunea CE a unui tranzistor saturat este aproape nulă. deci neglijabilă. Rezultă: R1 Ck R16=(5V-2 V)/30mÂ-1 00Q . Cele trei afişoare sunt aprinse pe rând. funcţie de tranzistorul T1.+T3 care este comandat. Pinul 5 a! convertorului L$D (Least Stgnificant Digil) comandă cifra cea mai puţin semnificativă, prima din dreapta, pinul 3. N5D pe cea din mijloc, iar pinul 4, MSD (Most Significant Digit} comandă cifra cea mai semnificativă, prima din stânga, dpi gl al Mi fal t-2 12 pB p2 î7 |i5||i7 ŢŢ7p 12 ^ IB 17 < 31 > < 33 > S\ /\/\ ci V t J V A-A A-' ol Cl V_V o2 VI CED-fl <^>Q rrrrri montajului se trece la efectuarea calibra ni. Se scurtcircuitează intrarea H la L (masă) şi se reglează cu ajutorul lui Pi valoarea afişate 000. (reglarea punctului de zero). Se desface scurtcircuitul şi se aplică cu o sursă de tensiune o valoare de 999mV ia intrarea convertorului, Din P2 se reglează astfel încât ieşirea să arate 999 (reglarea valorii finale). Se repetă reglajul. Nu este necesară efectuarea reglajului decât în două puncte, dată fiind caracteristica liniară a convertorului. Dacă la intrare se aplică o tensiune cuprinsă între 0 şi -99mV, pe prima cifră din stânga se va afişa semnul minus, simbolizat prin T Bibliografie 1. Mikroelektronik, Fiert 14:C520D 3 - Digit-Analogî Digital-Wandler, dr.ing. 8. Kahi, 1982: 2. R.F.T. Hableiter-Bauelemenie Semiconductors. 1981; 3. Catalog Analog Devices - 3 Digit A/ D Convertor AD2020. Hi- ANQD COMUN- TriAftoo -COMUN 12 | Mi^CQTlBCfier cPsToi A Figura 5 La un moment dat putem avea ojcaioajf apnnse 7 segmente şi punctul zecimal, _ deci tranzistorul trebuie să suporte un -[Ş-* 1 curent mediu de 8x10mA=80mA. Se vor alege tranzistoare de tip BC1D7, BC lOSetc. Se observă că dacă se vor utiliza afişoare de tip VQE 24 (care sunt duble), va rămâne o cifră nefolosită, iar în cazul alîşoarelor MDE 2101 se etcatodi n? ^ - ~ gZto cqt'otfi vor folosi 3 bucâţi. După terminarea executării ■* '■W- Figura 6 n l atogiocd c^ţsCCttod] ^~]clD{C^cid| 14 TEHNIUM • N&, 3/2000 AUTO ALARME AUTO - GENERALITĂŢI I Cristian Toma In ultimul timp, numărul din ce in ce mei mare al alarmelor auto a devenit un lucru obişnuit. Aceste sisteme acţionează o sirenă le forţarea uşilor, la şocuri in caroserie, la mişcări in interiorul autoturismului, sau chiar apropierea de maşină, în funcţia de configuraţia aleasă (senzori montaţi). Vom analiza pe rând părţile componente al unei alarme. Senzorul de şoc Acesta detectează loviturile în caroserie, spargerea geamurilor, sau chiar, un efect neplăcut, pornirea alarmei la trecerea tramvaielor şi a altor vehicule ce generează trepidaţii. După construcţie există două tipuri de senzori de şoc: eiecromagnetici şi piezoelectrici. Senzorii electromagnetici au la baza lor o bobină în vecinătatea căreia se afă un magnet mobil. La apariţia unui şoc mecanic în bobină apare o tensiune care este redresată şi transmisă la alarmă. Senzorii piezoelectrici au la bază un microfon piezoeleciric în locul bobinei. Aceste tipuri de senzori sunt mai slabi decăt cei magnetici, fiind mai puţin sensibili. De altfel, există st senzori de şoc cu preaveriizare. care sunt de fapt senzori cu două praguri. Astfel, fa un şoc de intensitate redusă dar însemnată, sistemul va emite un semnal de avertizare. La un şoc de Intensitate maro ol funcţionează normal, generând alarmă. Do remarcat este senzorul de şoc care, împreună cu contactele de la uşi. Intră In configuraţia de bază a oricărei alarme. Senzorul cu ultrasunete Acesta detectează orice mişcare In interiorul autoturismului inclusiv spargerea geamurilor. Acesta se compune dintr-un emiţător de ultrasunete şi un receptor de ultrasunete Are la bază compararea semnalului emis de cel recepţionat, pe baza efectului Doppîer. Senzorul de perimetru Funcţionează pe principiul radarului şi are funcţia de a transmite un semnal <Je preaveriizare unităţii centrale, la apropierea unei persoane de autoturism. Acesta este montai în mijlocul maşinii intre scaunele din faţă pentru a avea un răspuns egal în toate direcţiile. Toi aici se montează şi senzorul de şoc. fixai de caroserie. perimetru se montează ca o opţiune la configuraţia de bază Modul blocare motor Atât li mp cât alarma este în starea armai, motorul nu poale fi pornit, In cele mai multe cazuri, constă intr-un releu ce blochează demaratul. Telecomanda Poate fi de două tipuri, cu cod fix sau cu cod săritor Cele cu cod fix emil la fiecare apăsare de buton acelaşi cod care conţine codul telecomenzii, plus codul butonului apăsat. Cele cu cod săritor schimbă codul la fiecare apăsare de bulon. Atenţie! Tn cazul telecomenzilor cu cod fix. codul poate fi scanat cu ajutorul unor aparaturi nu prea sofisticate. Apoi codul poate fi reprodus, iar alarma poale fi dezarmată. Cele cu cod săritor fac Inutilă scanarea codului, deoarece la fiecare apăsare de buton codul se schimbă, după un anumit algoritm. Dacă nu sunteţi în posesia unei astfel de alarme nu trebuie să mtrati în panică. Acest lucru nu prezintă moi un fel de pericol, dar există şi hoţi geniali. închiderea centralizată Constă în încuierea'descuierea uşilor la armarea/dezarmarea alarmei. Blocarea mecanică a uşii se realizează prin deplasarea unei bare acţionase de un motor, pe o distanţă de c2cm. Barele sunt cuplate mecanic cu încuietorile uşilor. Practic, aceste dispozitive fac acelaşi lucru ca şi încuienea/dBscuferea uşilor cu ajutorul cheii, dar electronic. Are avantajul că loatc uşile se încuie/ descuie dmtr-o dată. nernaifiind necesară verificarea fiecărei uşi peniru a nu fi uitată descuiată Unitatea centrală n prezent, microprocesoarele au o gamă de aplicaţii din ce în ce mai largă. Dea, chiar şi □ banală alarmă aulo este construită in tehnologie bazată pe microprocesor. Acest modul are tiifente intrări pentru senzon Există două tipuri de intrări: de preaveriizare şi de alarmă. La prezenta unui semnal venit de fa senzori la una din intrările de preavertizare, unitatea centrală va transmite către sirenă un semnal de preavertizare. in prezenţa unui semnal pe una din intrările de alarmă se va declanşa alarma. Aceste tipuri de intrări sunt cu trigger negativ. Mai există o altă intrare cu irigger pozitiv care se conectează la pornire a motorului. Unele tipuri de alarme sunt sensibile la scăderi bruşte ale tensiunii (iluminat interior), Aslfel, deschizând uşa, plafoniera se va aprinde, iar tensiunea bateriei va scădea in limite mici. Alarma va sesiza scăderi bruşte ale tensiunii bateriei de acumulatoare. Orice încercare de pornire a unui consumator din inierioru! au (oluri sinului va genera alarmă. Are marele avantaj Că numărul firelor ce irebuie trase' se reduce considerabil. Această unitate are şi alte raluri: • memoria la dezarmare - la dezarmarea sistemului, acesta va indica acustic dacă pe durata armării a fost declanşată alarma; - comandă plafomerâ - la dezarmarea sistemului, plafoniera va lumina până în momeniul pornirii motorului; - autoarmare - constă în armarea sistemului, dacă în iniervalul 30sec 1 min de la dezarmare nici o uşă nu a fost deschisă. Atenţiei La sistemele cu închidere centralizată se poate întâmpla ca sistemul să încuie uşile, cheile rămânând In interiorul maşinii, poate chiar în comod Această opţiune este. de obicei programabilă şi este bine să fte dezactivată. De o astfel de "proiecţie" nu are nevoie nimeni. De decodarea semnalelor venite de fa receptorul de telecomandă se ocupă toi microprocesorul. Codul recepţionat este comparat cu cel existent în memoria internă. Dacă sunt identice, se (rece ta execuţia comenzii, în memorie se mai află şi alte date privind starea alarmei (dezarmat/ armat), mod alarmare (preavertizare/ instantaneu), memoria la dezarmare. Această memorie este nevoiatilâ, adică chiar şi după Tnlreruperen alimentării se păstrează codul şi starea precedentă. Unitatea centrală conţine şi un program care permite introducerea în memorie a oricărei telecomenzi, în vederea folosim alarmei împreună cu telecomanda respectivă. Există şi un alt program care permite scoaterea din memorie a unei telecomenzi. în final, câteva recomandări peniru cei ce incă nu au cumpărat o alarmă si doresc sa cumpere una; 1. Mu cumpăraţi de oriunde astfel de sisteme, la preţuri dubioase. Gel mai bine este să cumpăraţi una de fa o firmă specializată: 2. Alegeţi un sistem, cu senzor de şoc magnetic; 3. Telecomanda si fie cu cod sărilor Senzorul cu ultrasunete Si cel de contactul de cheie al maşinii, pentru a detecta o eventuală incercare del TEHNII M * Nr. 3/2000 15 AUTO ALARMĂ AUTO Facilităţile oferiie de alarma prezentată în figura 1 sunt: - Intrare în supraveghere automată a alarmei după două minute {Sa alegere) de când contactul este tăiat. * Alarmă fără acumulator, care asigură funcţiile sate şi în caz de întrerupere a bateriei. -întreruperea aprinderii. - întreruperea alimentării cu carburant printr-o electrovalvâ EV, fără posibilitatea repunerii în funcţiune imediată. - Avertizor de Intrare în funcţiune a alarmei (buzzer), Alarrpa poate funcţiona fără buzzer şi fără sirenă în modul "silenţios* 1 , - Alarma porneşte silenţios (cu toate funcţiile) dacă buzzerui de intrare funcţionează şi dacă manevrăm întrerupătorul de oprire chiar în timpul întârzierii de intrare, - După o alarmă, repunerea în funcţiune a maşinii necesită cheia de contact şi acţionarea în ordinea prevăzută a două butoane piasate în locuri diferite, - Avertizare asupra întreruperii alarmei la bord. - Alarmă imediata pe capotă şi alte locuri. - întârziere de ieşire şi intrare şi de alarmă modificabile prin schimbarea unei rezistenţe sau/şi condensator, Descrierea schemei întrerupătorul Y este un dublu inversor şi are funcţiile: a. Pune în serviciu normal alarma. El serveşte exclusiv atunci când vehiculul este in reparaţii sau când dorim să deschidem capota fără a fisa cheia in contact. b. Permite, cu ajutorul LED-ului 1. să semnalizăm poziţia alarmă oprită, când cheia de contact este pusă. Electroval va este monlată pe lurtunu! de benzină care transporta benzina din rezervorln pompa de benzină. Dacă maşina nu este dotată cu electrovalvâ, recomand montarea acesteia la un atelier. Când alarma este conectată prin întrerupătorul Y, bateria montată, electroval va îşi primeşte alimentare prin T5'RE3, atât cât apăsam pe BP2. Releul RE3 rămâne andanşat prin contactele sale. Plusul electroval vei este asigurat din plusul bateriei, prin cheia de contact. Constatăm imediat că dacă bateria este întreruptă sau alarma neutralizată. RE3 este în repaus şi nu va fi activat decât prin BP2, iar RE2 va fi si el în repaus. în lipsa, lui RE2 , RE3 trece în repaus imediat ce BP2 se deschide. Dealtfel, dacă alarma a funcţionat, o masă este 16 Dan Jstrate TEHNIUM • Nn 3/2000 AUTO aplicată pe baza (ui T5 prin D20, care astfel se blochează şi RE3 revine Tn repaus. întrerupătorul Z asigura declanşarea alarmei manuală pnn blocarea lui ÎS, repausul iui RE3 şi întreruperea aprinderii prin D19-D1&- RE2 şi BP1, oricare ar fi poziţia lui Y. Pentru această funcţie utilizăm un întrerupă lor, deşi un impuls scurt ar fi fost suficient Preferăm întrerupătorul deoarece el asigură şi pornirea sirenei prin D19*D17*RE1, Când sirena a funcţionat un timp, dioda D20 opreşte alimentarea electrovalvei prin RE3. LED-ut 2. prin BP1 şi un contact aî lui RE2, indică faptul că aprinderea este cuplată. LED-ut 3 semnalizează că RE3 este în repaus şi că electro val va este oprită. Martorii LED 1, 2, 3 nu se aprind decât când cheia de contact este pusă. 1 - Cheia de contact conectată; ■ un plus este aplicat lui TI prin Dl. R1. deciTt conduce. - Ti pnn D6 blochează rapid pe T3 si REl; - prin D2, ICI A dă un plus Iul ICI 8 care dă o masă lui C2. prin R7.în aceste condiţii, IC IE blochează pe T3 prin Rit. în timp ce C3 se descarcă prinRlG - ieşirea lui IC2B blochează pe T4; - fără importanţă pe moment. (GIF blochează, de asemenea, pe T3 prin D7. Deschiderea unei uşi dă o masă lui D8. Ieşirea lui 1C2D este în 1, dar ea nu are nici un efect asupra punctului de joncţiune D2-IC1B din cauza prezenţei lui R15 şi DII. Deschiderea capotei dă o masă lut 09 Ieşirea tui 1C2E este în 1 logic Prin R1§ şi Dl 5 această ieşire înaltă trebuie să încarce aproape instantaneu pe G2, dar acest lucru nu este posibil dm cauza lui R1€ şi a ieşirii joase a iui ICI B. ieşirea joasă a lui IC2F este anihilată de prezenţa lui R17, □12 astfel că ea nu poate influenţa joncţiunea D2-IC1B 2. Cheia do contact întreruptă; * Ti se blochează pnn R2. ;ar CI se încarcă prin R3. Constanta de timp Ci ■ R3 este în jur de 2 minute - T3 continuă să fie blocat de ICI F si D7; * când 01 este încărcat. IC1A basculează, ieşirea sa eliberează pe T3 prin ICI F ca şi bistabilu! formal din IC1S-R5-IC1C-D3. Ieşirea joasă a lui ICI B este menţinută de R4 pe intrarea sa; - când o uşă este deschisă, nivelul Jos aplicat pe R15-D11 esie activ. ICI S îşi schimbă starea şi această stare este menţinută de R5. IC1C şi D3: -C2 se încarcă prin R7 teste vorba de o întârziere de intrare) Timpul de întârziere este de 15 secunde. Dacă doriţi ca acest timp sâ fie mai mic. micşoraţi R7. Ieşirea lui IC1E devine înaltă după l5s, T3 conduce REl si RE2 ancLmşează ş» RE3 declanşează: -prinlCIE.RlOse incarcâ C3 (timpul de alarmă). Pentru a rămâne în limite acceptabile, temporizarea a fost aleasă de 35s. După 35s. ieşirea lui 1C2B este în 1 T4 conduce datorită lui R12. 04 se încarcă Ioane rapid - T4 aplică o masă lui IC1C pnn D13. Prin prezenţa lui D3. bascula îşi schimbă starea şi rămâne astfel datorită lui R4. - C2 este descărcat prin D14, C3 prin Dl 6. în aceste condiţii T4 îşi schimbă rapid starea Acest efect a fost neutralizat prin prezenţa lui C4; * C2, C3 suni descărcaţi de R6-D5 si R9-D10; - deschiderea capotei motorului provoacă aceleaşi efecte ca şi deschiderea unei usi, dar cu încărcarea rapidă a lui C2 prin R16» Dl 5, alarmă imediată pnn T3; - dacă o uşă rămâne continuu deschisă, alarma durează 35s, ia o pauză de 15$, funcţionează 35s ele, până când uşa va fi închisă sau alarma neutralizată, - în cazul In care capota rămâne continuu deschisă, alarma continuă până este închisă sau alarma neutralizată; - descrisă ca mat sus, alarma funcţionează foarte bine şi în mod silenţios. Totuşi, ţinând cont de punerea in serviciu automat a alarmei este recomandat sâ se utilizeze in interior un buzzer Ei ne aminteşte că alarma trece la detecţia unei intrân; - buzzenjl este activat de fiecare dată când ieşirea lui IC1B este în 1, după înregistrarea unei intrăm sau a deschiderii capotei motorului, aceasta după întârzierea fixată. D4 este o diodă TEHN1LIM * Nr. 3/2000 Figura 2 17 H h FJ ECTROALIMENTARE ALIMENTATOR SIMETRIC ±12 Vcc ing. Cristian Zlatea In practica depanărilor şi testărilor, de multe ori este nevoie de alimentări simetrice, una dintre cele mai întâlnite fiind ±12 Vcc. Nu întotdeauna însă se dispune de surse multiple de tensiune, iar în şi mai puţine cazuri acestea sunt variabile, pentru a se obţine direct tensiunea dorită Pentru aceste valori vă propunem o schemă extrem de simplă, utilizând componente electronice discrete, uzuale, schemă utilizabilă Fa puteri mici, prezentată în figură Prezentarea schemei Fiecare dintre cele două ramuri (simetrice) ale schemei furnizează tensiunea stabilizată de o diodă Zener PL12Z, Căderea de tensiune V BE (sau V E & în cazul tranzistorului BD140) este corectată cu ajutorul unor diode 1N4001. Valoarea de 33011 pentru cele două rezistenţe a fost aleasă pentru cazul în care tensiunea continuă disponibilă este de 15V Fiecare ramură a schemei este decuplată pe intrare cu o pereche de condensatori 100nF/25V nepolariza t şi 47 uF/25V polarizat, iar pe ieşire cu un condensator polarizat 10pF/16V Performanţe şi concluzii Performanţele schemei depind de cele ale elementelor componente şt anume: - curentul de sarcină depinde de ic al tranzistoarefor; •asimetria celor două ramuri faţă de punctul de referinţă (GND) este cea dală de "jocul" toleranţelor tensiunilor nominale ale diodelor Zener; - corectarea tensiunilor cu diode sene implică, de asemenea, o în cazul în care schema este folosită în laborator {pentru testări, depanări sau alte operaţii din aceeaşi gamă' avantajul simplităţii întrece în sens pozitiv elementele prezentate mai sus. Dacă utilizarea schemei se face şi în alte situaţii, Împerecherea componentelor similare şi montarea de radiatoare pe cele două Lranzistoare îmbunătăţesc performanţele. Schema poate fi folosită pentru curenţi ce sarcină de 500mA şi o precizie a tensiunilor + 12V de +5% (Jumătatea valorilor maxime absolute). ne adecva re de circa 0,1 V cel mai adesea. Zener care suprimă tensiunea reziduală a tui IC1B. Prin R8 T2 conduce şi activează buzzerul: - REŢINEŢI: Când buzzerul funcţionează, dacă manevrăm comutatorul Y fără să punem cheia in contact, efectul sonor al buzzerului va dispărea, iar alarma trece automat în poziţia ‘lotul tăiai", chiar dacă sirena nu funcţionează Trebuie rearmata prin butoanele BP1 şi BP2; - C6 serveşte la asigurarea unei constante antibasculă pentru IC1B. dacă există un nivel de tensiune parazit. - se înţelege că dacă lirele alarmei suni tăiate, maşina este imobilizată. Rolul întrerupătorului Z: Când lăsaţi maşina în locuri dosnice, cu câteva secunde înainte de a opri motorul, apăsaţi butonul 2 astfel încât motorul să aspire benzina care mai rămâne pe furtun. Atenţie însă: nu apăsaţi niciodată acest buton în mers pentru câ motorul se va opri instantaneu. Realizare practică - circuitul placai şi amplasarea componentelor sunt prezentate în figura 2: - recomand a nu schimba valorile componentelor R4, R5, R15, R16, R17.C4; - nu există reglaje de realizai doar modificarea perioadei de temporizare, dacă doriţi acest lucru; - RE1 şi RE2 sunt relee de 12V care trebuie să suporte pe contacte un curent de 8A. RE3 este tot un releu de 12V, care trebuie să suporie pe contacte un curent de 3A; - consumul general al montajului depinde de RE3. Cu un model care are un curent de 40mA, curentul genera! esle de 50 mA. Teste pentru verificarea funcţionării alarmei - conectaii cheia de contact, după care cele trei LED-uri vor lumina. Comutaţi pe V şi LED-ul 1 se va stinge; -apăsaţi BP1 şiLED-ul 2 se va stinge. Apăsaţi şi BP2 şi LE O-ut 3 se va stinge; - deschideţi o uşă. după ce aţi scos cheia de contact şi cronometraţi timpul până la declanşarea alarmei. Timpul scurs până la pornirea buzzerului este timpul de ieşire, iar timpul până la pornirea sirenei este timpul de intrare; -conectaţi cheie de contact, buzzerul se va opri, ca de altfel si sirena. Led- unle 2 şi 3 se aprind. Pentru a rearma. apăsaţi BP1 şi apoi BP2; - în acelaşi fel procedaţi si cu capota; - după o nouă întârziere de ieşire deschideţi o portieră, buzzerul va funcţiona, apăsaţi pa Y şi sunetul va dispare. Conectaţi cheia şi LED-unle 1, 2 si 3 se vor aprinde. - Pentru a testa electrovalva porniţi motorul, deconectaţi pentru scurt timp o bornă a bateriei şi evident motorul se va opri LED-ul 3 se va aprinde şi nu veţi mai putea pomi motorul Nu uitaţi, dacă duceţi; maşina la service, neutralizaţi alarma din comutatorul Y şi basculaţi robinetul manual al eleclrovaivei. TEHNIUM • Nr. 3/2000 18 ELECTRO ALIMENTARE STABILIZATOR DE TENSIUNE RIDICATĂ ing. Şerban Naicu Avem nevoie, în unele aplicaţii practice, de tensiuni continue stabilizate mai mari de 30V, cât se poale obţine cu regulatoarele de tensiune integrate obişnuite. O soluţie ar fi obţinerea acestor tensiuni cu ajutorul unor montaje stabilizatoare de tensiune realizate cu tranzisloare continuă obţinuLâ este stabilizată cu ajutorul circuitului integrat de lip TL783, Stabilizatorul cu 3 pini TL7B3 poale fi adaptai pentru o tensiune de ieşire cuprinsă între 1,25V şi 125V, la un curent de 0,7A, dar. de regulă, nu se utilizează la tensiuni mai mici de 30- 35V De altfel, nici nu ar fi cazul, la asemenea valori ale tensiunii în care pentru redresarea curentului alternativ din secundarul transformatorului de reţea s-au utilizat pairu diode discrete D1+D4, pentru care s-a prevăzut loc pe cablaj (şi nu punte integrată). Rezistorul R4 poale să şi lipsească de pe schemă, rolul său este acela de reglare fină a valorii 0 rezolvare şi mai bună a problemei, care oferă posibilitatea obţinerii unor scheme mult mai compacte, constă in utilizarea circuitului integrai TL733. care este un stabilizator reglabil de tensiune pozitivă cuprinsă între 1 25V şi 125V. Acest stabilizator integrat este destinat aplicaţiilor Jn care este necesară obpnerea unor tensiuni de valoare mai ridicată, unde marea majoritate a stabilizatoarelor obişnuite nu pot fi utilizate. Date tehnice referitoare la acest foarte util stabilizator de tensiune de valoare ridicată. TL783. revista Tehnium a mai prezentai în nr.3/1993. In continuare. prezentăm o schemă de Stabilizator de tensiune care livrează 48V. dar poate fi uşor adaptată pentru valori de tensiuni mergănd până la 125V si poate furniza un curent de 700mA Schema electronică a montajului este prezentata în figura 1. Aceasla se compune, mai întâi, dintr- un trans formator coborălor de tensiune Tr. 220V/48V, având o putere de 26VA. Tensiunea alternativă furnizată în secundarul transformatorului este redresată biallernanţă cu puntea redresoare PR, de tip 1PM1 sau realizată cu patru diode discrete, de tip 1IM40Q7. După filtrarea cu condensatoarele C5 şi C6, tensiunea TEHNIUM • Nr. 3/2000 stabilizate se pot utiliza regulatoarele obişnuite de tensiune (care sunt şi mai ieftine). Dioda electroluminiscentă LED se aprinde şi semnalizează existenţa tensiunii la ieşirea stabilizatorului integrat. Rezistenţa R1 limitează curentul phn LED. Diodele D5 şi D6 au rol de protecţie a stabiliza ierului integral la inversarea sensului curentului de ieşire, sau la schimbarea polarităţii tensiunii de ieşire. Circuitul integrat TL783 va fi montat pe un radiator de răcire. Valoarea tensiunii de ieşire este dată de grupul R2. R3 şi R4. Valoarea rezistorului R4 (cuprinsă Intre 680kii ş iMii), moniai in paralei cu R3, serveşte doar pentru reglajul fin al tensiunii de ieşire de 4SV Tensiunea de ieşire se calculează cu retatîa Voui=VrefmR3| j R4/R2), tinde Vref=1,25V. Tensiunea de referinţă este constantă si are valoarea de 1.25 V (tipic), fiind disponibilă intre pinul de ieşire al CI (QUT) si cel de reglare (ADJ). Capsula circuitului integrat cu semnificaţia pinilor este prezentată în rezistenţei R3 (cu care se află conectai în paralel) Dacă pretenţiile în ceea ce priveşte valoarea exactă a tensiunii de ieşire (4&V în acest caz) nu sunt foarte man. atunci se poale renunţa la R4, reglajul făcându-se din valoarea rezistorul ui R3 Bibliografie - Revista Le Hăul Parleur nr1867, ianuarie 1998; - Linear Dala Book, Texas Instruments, 1989. ■ ' ■ ' < ' ud i | Figura 3 In figura 3 este prezentat cablajul montajului. S-a figurat varianta «v 19 ~ r = AUTOMATIZAM MAGISTRALĂ PE DOUĂ FIRE O facilitate comună pentru majoritatea micro controlere Lor este posibilitatea de-a interacţiona cu lumea externă Forma pe care o capătă schimbul de informaţie include adresarea paralelă sau pe bit a intrări lor/ieşirilor digitale, ieşiri/întrâri analogice, precum şi funcţii complexe cum ar fi o interfaţă cu o tastatură utilizator Chiar mai mult. activităţile legale de temporizări, cum ar fi modulaţie în lăţime pulsuri, măsurarea de frecvenţă sunt legate de viteza de măsurare a intră rilor/ieşirilor. In plus. chiar dacă nu legat exclusiv de sistemul de intrâri/leşiri. multe sisteme au extensii care implică ceas de timp real, li mere sau memorii ne volatile. In mod tradiţional, tehnicile de interfaţare cu astfel de periferice conduc la utilizarea unei magistrate convenţionale, de date şi de adrese. Chiar dacă numărul de trasee existente pe cablaj este mare, acest standard constituie o bună alegere pentru a utiliza un număr dat de periferice. Cu toate beneficiile ei. în cazul utilizării de microcontrolere care au un număr redus de pini. metoda se poale dovedi inutilizabilă, fiind necesară o magistrală de extensie care să nu indudâ prea mu Ui pini de intra re/îeşire. NOUTĂTI EDITORIALE I Semnalăm apariţia revistei ELECTRONICA, care se adresează cu predilecţie profesioniştilor şl oamenilor de afaceri. Editată de Compania de electronică Sena. pubilicaţia are ca domenii de interes: electronica industrială şi de larg consum, ştiinţa şi tehnologia informaţiilor si telecomunicaţii te. Revista reprezintă o oglindă a pieţii româneşti din domeniul electronicii, propunăndu-şi să semnaleze cititorilor ei noutăţile apărute în zona sa de interes. 20 Standarde seriale Esle relativ uşor de adăugat facilităţi suplimentare pentru microcontrolere, dar păstrarea numărului de pini alocaţi pentru extinderea magistralei la □ valoare cât mai scăzută este un obiectiv obligatoriu. In general, daca se cere o viteză de calcul ridicată, perifericele exterioare nu sunt potrivite pentru procesoare booleene, care au sistemul de intrare/ieşire adresabil pe bit Din aceaslâ cauză există pini dedicaţi pentru funcţiuni critice, cum ar fi întreruperile externe, controlul limereletor. pinii de transmisie şi recepţie în aceaslâ situaţie devine evident că o extensie serială a magistralei este o opţiune pos-oilâ Două categorii principale de comunicaţie serială sunt definite: asincronă şi sincronă. Comunicaţia asincronă este utilizată în special pentru a interfaţa microcontroIerul cu alte controlere inteligente. Constrângerile privind temporizările fac această metodă costisitoare din punct de vedere al vitezei de transfer. Chiar dacă metoda asincronă este folosită la comunicaţia punct-la-punct ea necesită si un protocol de nivel înalt, ceea ce implică un nivel a! capacităţii de calcul cane, în general, poate depăşi posibilităţile circuitelor periferice dedicate Datorită acestor factori, comunicaţia asincronă se dovedeşte a fi o alegere inoportună pentru o extensie a magistralei periferice Comunicaţia sincronă coordonează transferul de dale sub controlul unui semnal de ceas general de controlerul maşter. Acesl ceas semnalează când dala este validă la transmisie sau la recepţie. Cum ceasul de sincronizare este produs de maşter, protocolul permite iransferun la viteze variabile. în acest caz un factor restrictiv este frecvenţa maximă de ceas. Standardele Miorowire şi SPl ţSerial Peripheral Interface) sunt protocoale sincrone, utilizate pentru transferul intra re/ies i re către penfenoe Chiar dacă există un număr mare de periferice care pol folosi acest standard, utilizarea lor este diminuată ing. Dan Diaconu de aceea că protocolu! nu asigură un mecanism propriu de adresare individuală a perifericelor de pe o magistrală comună Fiecare periferic foloseşte un pin de selecţie care q\U—Li/î f | i 1 -ttl_ r . * i—r KW' I» mnr \aia azlc ::xţî i 1 -V/ nur MCtrim Ftguoî WkjOVH trebuie setat individual de maşter înainte de-a începe comunicaţia Aceasta poate conduce la probleme importante dacă numărul perifericelor creste. Protocol pe două fire Când un sistem mic trebuia să permită folosirea unui număr mediu spre mare de periferice externe, protocolul inter-!ntegrated Circuit (PC) este o soluţie acceptabilă pentru ocuparea unui număr redus de intrări/ ieşiri r ? Care nevoiededouâfirepentnj comunicaţie, indiferent de numărul perifericelor din sistem Standardul se constituie intr-o metodologie de transport a informaţiei şi Intr-o arhitectură de magistrală peniru comunicaţia serială pe două fire Cele două linii de semnal sunt definite drepi ceas (SCL) şi date (SDAJ, fiind linii bidirecţionale, de tip open colicelor. Oricare dispozitiv de pe magistrală poale trage aceste linii către masă pentru a realiza comunicaţia. Acesl fenomen esle utilizat peniru a implementa funcţiile de gestiune a magistralei, careindude sincronizarea prin stări de aşteptare şi arbitrarea magistralei. _ TEHNIUM • Nr. 3/2000 AUTOMATIZAU! Magistrala pe două fire asigură transportul datelor şi controlul informaţiei, dar este folosita şl pentru a fiabili adresa care selectează o anumită componentă de pe magistrală, pentru a transfera date. Informaţii suplimentare pot fi transferate pentru accesul locaţiilor specifice In cadrul memoriilor sau a regişinlor de stare sau comenzi pentru periferice mai complexe. Chiar dacă majoritatea aplicaţiilor folosesc l*C în configuraţie master/slave, protocolul permite sisteme mulţi maşter, putând fi utilizat pentru comunicaţia directa procesor- procesor sau pentru implementarea memoriei comune. Standardul l-'C asigura în mod normal o viteză de transfer de lOOkbps. dar pentru unele componenie mai noi poate ajunge ia o rată de transmisie de 4Q0kbps. viteze acceptabile In majoritatea aplicaţiilor, ţinând cont că perifericele, de tip ceas real, memorii nevoia ti ie, convertoare, nu necesită o viteză de acces deosebita Lungimea maximă a liniei, dată în specificaţie, este de lOm. Protocolu! 1 J C stabileşte un număr de stări ale liniei care pot fi iniţiate de combinaţia liniilor SDA si SCL, prezentate grafic în figura I. Toate operaţiile pe magistrală sunt iniţiate de starea START, care determină ca toţi membrii de pe magistrală să treacă în starea de ascultare pentru a primi date. Pentru aceasta, dispozitivul maşter fixează SDA pe nivel scăzut, după care trece linia SCL pe nivel scăzut. Pentru încheierea transferului de dale se foloseşte starea STOP. Se porneşte cu SCL şi SDA pe nivel scăzut, iar dispozitivul maşter va elibera mat întâi SCL şi apoi SDA. Starea STOP indică faptul că magistrala a fosl eliberată şi este de aşteptat ca O altă transmisie să înceapă in orice moment, Odată controlul magistralei stabilit, cu START, date sunt transferate în mod convenţional, pe opt biţi, începând cu cel mai semnificativ bit. Biţii de date sunt setaţi când SCL TEHNIUM * Nn 3/2000 21 AUTOMATIZA R1 este pe nivel scăzut, şi trebuie să rămână stabile cât SCL este pe nivel ridicat După ce a fost ţinut SCL pe "1 ’ logic o perioadă, maşterul magistralei va trece SCL pe nivel scăzut şi permite ca starea lui SDA sâ se schimbe. Chiar dacă dispozitivul maşter - controlează ceasul sistemului, aceasta nu implică un conLrol absolut al ratei de transfer. Datorită liniilor de tip open conector, magistrala are o caracteristică de tip SI . ceea ce permite fie ca dispozitivul maşter, fie cel slave sâ păstreze liniile SCL şi SDA în stare scăzuta. Aceasta permite ca dispozitivele mai lente să poată încetini rata de transfer prin extinderea intervalului în care SCL este pe "0‘ logic Dispozitivul maşter, după ce eliberează linia SCL. verifică starea lui si va aştepta aiâta timp cât SCL este pâsuat pe nivel scăzut de dispozitivul slave implicat in transferul de date Fiecare octet de dată transferat necesită o confirmare, care esle implementată la nivel de funcţie bit, pe parcursul celui de-al nouălea impuls do ceas. în cadrul transferului oe date Imediat după transmiterea bitului fi de dată, Iransmiţâtoruf va elibera SDA în acesl moment receptorul trebuie să semnaleze dacă a recepţionat corect intregul octet prin trecerea liniei SDA in stare jos. Schimbarea stării bitului de validare se realizează pe perioada când maşterul trece SCL pe '0' şi trebuie să nu se modifice pe toată durata căt SCL este pe ‘1" logic. Bitul de validare este evaluat de transmiţător pentru a determina starea transmisiei octetului. Pentru a se transmite o adresă, după o condiţie START, o adresă slave de 7 biţi este transmisă de mas ier, iar bitul 8 este considerat un indicator de ci lire/ sen ere Dacă este 0 va urma un transfer care scrie la slave, iar 1 indică o citire de la slave După ce primesc adresa, toate dispozitivele slave de pe magistrală compară valoarea recepţionată eu propria adresă- Dispozitivul selectat va confirma dacă este pregătit pentru a realiza operaţia solicitată. Adresa unui periferic PC este compusă dinir-o perle fixă şi una programabilă. Partea programabilă cuprinde biţii cei mai puţin semnificativi şi pot fi selectaţi prin conectarea pinilor de adresă pe nivel ridicat sau nivel coborât. Numărul de pini ai adresei ~~22 depind de tipul de circuit integrat. Circuitele integrate 1 ? C simple, cum sunt porturile paralele de intrare/ ieşire conţin doar un singur registru aflat la adresa de bază a circuitului. Accesarea acestuia necesită doar adresarea arcuitului integral urmată de operaţia de citire sau scriere, Dispozitivele mai complexe, cum ar fi memoriile, ceasul de timp real sau convertoarele de date, conţin multiple localii interne. Memoriile conţin un vector liniar în timp ce alte dispozitive pot avea registre de date şi registre de control si stări localizate ladiferileadre se interne Indiferentde modul de aranjare este necesară o specificare suplimentară a adresei interne Selectarea unei adrese interne implică o secvenţă standard de stabilire a condiţiei de START urmată de transmiterea adresei slave cu bitul de comandă setat pe scriere Următorul octet transmis este adresa cu bitul de comandă setat pe citire. Cu bazele protocolului l J C definite, putem realiza un sistem care sâ includă perifericele dorile. în figura 2 se prezintă un sistem construit In jurul EuiAT89C205l oe o magistrală de două fire, populată cu periferice standard. Schema include registru bidirecţionali d@ intrare: ieşire, de tip PCF8574, patru canale de mtiare analogică pe 8 biţi şi un canal de ieşire analogică pe 8 biţi. de tip PCF6591. un ceas de timp real cu 256 octeţi de RAM nonvolatll. de tip PCF8583, 512 octeţi de memorie EEPROM de Up AT24C04, şi 128 octeţi de RAM de tip PCF857Q. Se obţine un set de funcţii care pot fi induse în multe aplicaţii uzuale Interfaţa cu pupitrul operator include un afisor LCD cu 20x4 caractere, o tastatură cu 4x4 taste, un buzzer si indicatoare cu LED-uri interfaţa LCD are la bază două arcuite integrate l*C. PCF8574 interfaţa ICO foloseşte un PCF8574 şi lucrează în efectivă a registrului intern. PC permite combinarea fazei de adresare registru cu faza de transfer a datei, Intr-o singură secvenţă Dacă are loc o operaţie de scriere, dispozitivul slave este deja in modul scriere la transmiterea adrese» registru, data Căra va fi va fi transmisă va fi depozitată în locaţia internă specificată Operaţia de afine necesită un pas adiţional Cum disoozit.vul slave este in mod sene re, el trebuie pregătit explicit pentru o operaţie de citire In acest sens, imedial după setarea adresei are loc transmiterea unei condiţii START, o operaţie de citire esle mitiată Prin iranşmjicrea adresei slave modul pe 4 biţi, ca dispozitiv de ieşire. Se utilizează doar 6 linii de mirare/ ieşire: o magistrală de date de 4 biţi. o linie de selecţie (RS). o linse de validare (E). Linia de selecte citire/ scriere (RW) este conectată permanent la masa, pentru a selecta funcţia de scriere. Interfaţa cu tastatura este realizată cu un arcuit integrat 74C922, care scanează o matrice 4x4. Circuitul ,-enficâ în continuu matricea şi caută aoâsarea unei taste. Dacă un contact este detectat, esle verificai şi dacă este valid, la eliberare74C922 va transmite codul binar ai tastei apăsate pe liniile de date şt activează semnalul DAV, uatoarţf [ pamofată de bistahil » Vânzări de componente electronice, accesorii audio-video, electrotehnice, automatizări; * Documentaţie, cataloage, cărţi, reviste. CDROM-uri din domeniul electronicii; * Oferim spaţiu în consignaţie pentru produse electronice, electrotehnice, calculatoare; * Accesorii pentru telefoane mobile GSM. = PRETURI MICI (“STUDENTESTI”) = _i_:_i__i_:_ S C, STAR 5 s r.i B-dui luliu Maniu, nr,2. Bucureşti (Vis - a ■ vis de Facultatea do Electronică) Stafia de metrou 'Politehnica' Tel. 098 60.26.25 TEHNIUM • Nn 3/2000 U'TOM VJ’IZARI = 3%^ PROTECŢIE CMOS t Aurelian Lăzăroiu La prima vedere, acest titlu ar putea sugera câ pe parcursul acestui material ne vom referi la protecţia specifică circuitelor integrate CMOS; în realitate, este vorba de protecţia noastră, realizata cu circuite integrate CMOS. Montajul a cărui schemă este prezentată în figura alăturată, constituie un veritabil "băţ electronic", cu care ne putem apăra de Câini. Având în vedere invazia câinilor vagabonzi pe străzilor oraşelor, considerăm util acest med de apărare, care este extrem de civilizat şi... "ecologic". De fapt, acţiunea montajului $e materializează în producerea ulirasunelelor, care de cele mar multe ort deranjează simpaticele patrupede, făcându-1e să se retragă Schema este extrem de simplă; singura componentă mai scumpă o constituie traductorul eiectroacustic care va fî un tweeter piezo obişnuit. In realizarea noastră am folosii un iweeter piezo 'no nane", al cărui preţ rămâne totuşi foarte accesibil (căi preţul a două baterii de 9V!). Reamintim. pentru incepălori. că un tweeter piezo prezintă la bornele sale o rezistenţă infinită. Cu unAVO-metru simplu se poate stabili dacă un tweeter este piezo sau magnetic; primul prezintă o rezistenlâ infinită, iar celălalt câţiva ohmi, Tot pentru începători, precizăm că şi un tweeter magnetic poale avea o rezistenţă infinită, atunci când este .. defect, {bobina mobilă întreruptă). După cum se poate observa în schemă, porţile I şi II din CU de tip CMOS 4049 constituie. Împreună cu componentele aferente, un a stabil care oscilează pe o frecvenţă reglabilă în domeniul i2+30kHz. Celelalte patru porţi din CI CMOS 4049 sunt conectate două câte două paralel, pentru mărirea curentului de ieşire. La ieşirea celor două grupuri paralele, semnatele sunt In contrafazâ, conectând tweeter-ul între aceste ieşiri, tensiunea semnalului se dublează, ceea ce teoretic înseamnă mărirea puterii de patru ori. Precizăm că în montajul realizat de noi am folosit un tweeter cu deschiderea "horn rt *ului de 63mm Singurul reglaj al montajului constă în tatonarea poziţiei cursorului SR1, pentru o frecvenţă care să corespundă unui randament maxim de conversie. In lipsa aparaturii electronice de laborator cu care se poale determina acest randament, apelaţi la un .,, câine (se preferă un câine de "stradă"). Pentru efectuarea reglajului ne vom depărta la o distanţă de 25+30m de câine. Reglăm uşor S R1 până când câinele va da semne că a recepţionat semnalul ultrasonor. Aceste semne se materializează printr-o mişcare robotică a capului, prin care câinele încearcă să localizeze sursa misterioasă. Se pare că reglajul în "teren" esle chiar mai eficient decât cel efectuat în laborator. în timpul folosirii, am constatat că cei mai "afectaţi" sunt câinii violenţi (se simt vulnerabili ?!). Cei inofensivi, suportă relativ uşor acest "tratament", Pentru îndepărtarea câinilor sunt necesare câteva apăsări scurte pe push-buionul PB1 Deoarece la punerea In funcţiune, în mod normal nu se aude nimic, se poate conecta pe terminalele de alimentare ale circuitului integrat un condensator de 47+1 00 j.lF în acest fel, vom avea un control al funcţionării, materializai prin câteva pocnituri cu frecvenţă rapid descrescătoare, la fiecare eliberare a push*butonulur. Consumul generatorului de ultrasunete de la o balene de 9V este de l5+25mA, în funcţie de frecvenţa semnalului ultrasonor. Deşi acest consum pare mare, deoarece funcţionarea se face în im pulsuri, o baterie de lip 6F22 asigură funcţionarea montajului timp de aproximativ două luni. In final vă propunem un experiment care ar putea să sugereze la ce "tratament" sunt supuşi câinii în a căror apropiere se foloseşte generatorul ultrasonor, Conectând în paralei pe Ci un condensator de47nF, generatorul va oscila în domeniul 2+5kHz. Apropiaţi tweeter-ul la circa 30cm de ureche şi reglaţi lent SRV La un momenl dai, când se atinge frecvenţa de rezonanţă a tweeter-ului şi/sau a urechii, tonul va deveni deosebii de penetrant, producând unele senzaţii neplăcute, datorate depăşirii pragului de durere (120dB SPL). Nu vă sfătuim să apropiaţi tweeler-ul mai mult, nici de urechea dvs., şi cu atât mai puţin de a altora! TEHNTUM • Nr. 3/2000 23 POSTA REDACŢIEI i > tng. Cadlnotu Constantin Livid, Botoşani, ing. Manea Viorel. ioc. Răcan (Damboviţa), Masa Traian, Buzău. Ing, Petro Prodoiu, com. Turco ni, jud.Gorj Articolele trimise de dvs. au Tosl reţinute în vederea publicării. Vă felicităm şi vă aşteptăm cu afle articole la fel de interesante! Popeseu Robert, Calafat Ne scrieţi dvs, că : V. de aproximativ 20 de ani sunt un cititor pasionat al revistei Tehnium în primul rând vreau să vă mulţumesc că existaţi. Datorită dvs noi ne luăm lunar porţia noastră de încredere în ceea ce am putea face dacă am avea timp. bani ca să cumpărăm piese, aparatura, spaţiu şi iarăşi timp ele Vă scriu ca să vă rog să publicaţi, dacă e posibil, o schemă de utilizare pentru STK 3152 III, împreună cu toate caracteristicile sale. Caut acest lucru de aproximativ doi ani prin toate revistele, ta prieteni. Ia cunoscuţi. Am întâlnit o mulţime de oameni care, la rândul lor căutau aceiaşi lucru, chiar şi vânzătorul de la magazinul de unde am procurat cele două circuite de acest tip Vă mulţumesc şt vă urez să vă Citească si nepoţii nepoţilor mei!" Şl noi vâ mulţumim pentru toate aprecierile şi urările dvs şi ne bucurăm că avem 3stfel de oblon Si cine putea să vă rezolve mai bine problema dvs. (a prietenilor, cunoscuţilor şi vânzătorului de la magazin) decât revista Tehnium? lată răspunsul solicitat: Circuitul integrat STK3152 (II reprezintă un p rea mpli fi câtor audio dublu (stereo) de uz generai, eu alimentare bipolară. Circuitul se livrează în capsulă cu 15 terminate, de tip SILI* Circuitele integrate de acest tip sunt destinate utilizării ca preamplilicatoarj universale (microfon, de linie) cu zgomot intern redus si distorsiuni armonice mici. în echipamentele audio de clasă su|>enoară, în special cu amplificatoare audio de putere, din seria STK Principalele caracteristici electrice ale circuitului integrat STK 3152 Ml sunt următoarele: Uccnom=±SQV, tlccmax = r90V, icc=30mA, Rin=33kU, bandă de frecvenţă: 20Hz 20kHz, distorsiuni armonice totale THD; 0.01%. Au=8GdB. O schemă clasică de utilizare este prezentată mai Jos Menţionăm că tranzistoarele TI şi T2 asigură protecţia etajului final al amplificatorului la scurtcircuit, în judeţul Gog, Poşta Română refuză, fără motiv, să facă abonament la revista Tehnium. nu putem decât să regretăm Sperăm ca în acest ultim an al mileniului, 2000, Poşta din Gorj să revină la sentimente mai bune faţă de noi şi cibtom noştri, Totuşi, vi anunţăm că pe . tor puteţi face abonamente şi direcţia redacţie. Informaţiile necesare Mere io iu C. Adrian corn Săuleşii, jud. Gorj, Semnalaţi următoarea problemă la un receptor TV de tip "Snagov 121". La un terminal al unei rezistente (R720) aveţi tensiunea corectă (175V). iar la celalalt capăt ai ei numai 2V. rezistenţa încălzindu-se foarte tare. Rezultă logic că diferenţa celor două tensiuni "cade" pe rezistorul menţionat, curentul prin aceasta fund astfel foarte mare (de unde şi încălzirea ei exagerată). înseamnă că aveţi un scurtcircuit după această rezistenţă. Debranşaţi pe rând circuitele care se alimentează prin ea şi verificaţi când tensiunea revine la normai, situaţie in care aţi găsit circuitul "vinovat''. Apoi, cu răbdare... Ne pare râu, dar noi nu expediem scheme electrice la solicitarea cititori for. Tn ceea ce priveşte faptul că, le găsiţi In caseta de pe coperta 3. Dl. Schîntee Gheorghe, b-dui Theodor Pallady. Bucureşti. Sunteţi de profesie economist şi aveţi vârsta de 49 de ani. după cum ne scrieţi. Sunteţi pasionat de electronică de la 17 ani şi aţi citit majoritatea revistelor de electronică apărute in ţara noastră. Vâ bucuraţi că Tehnium rezistă in timp şi răspunde tuturor gusturilor cititorilor. Ne faceţi unele sugestii privind apariţiile viitoare ale revistei şi ne semnalaţi câteva mici inadvertenţe la unele articole. Vă mulţumim pentru ambele şi, in acelaşi timp, vâ aşteptăm ş ; pe dvs cu realizări proprii pe care să le publicăm în paginile revistei in ceea ce priveşte solicitarea schemelor unor aparate electronice, din păcate, va oferim şi dvs. acelaşi răspuns ca şi altor cititor; ng trimitem scheme 1, (Şerban Naicu) 24 TEHNIUM * Nr. 3/2000 TEHN1UM * * 3/2000 CUPRINS: AUDIO • F litru a rmon ic - Au rel i a n Lâ zâ roi u.. *... ..P ag. 1 • Preampiiflcator corector de ton. cu cîrcuituJ integrat LM1040 * flie Marian p p + + i ■ +* p * + mpmpifpf P"i m ■ p 4 p mp « ..Pag. 4 CQ-YO • Multiplicatori de frecvenţi cu diode varactor în domeniul frecvenţelor înalte şi uitraînalte - loan Andruşoa .. i ■ mk fi *■«« *** fi Irlifi l Pag. 5 Etaje prefmale la TX - ing, Claudiu lalan..Pag, 6 LABORATOR • Laboratorul electronistului Aparate de măsură. Ghid de utilizare (IV) - Ing. Şerban Nalcu...Pag.10 • Convertorul anatog-digltai cu 3 digiţl C520D (AD2020) • ing Serban Naicu..Pag.13 AUTO • Alarme auto - Generalităţi ■ Cristian Toma...... Pag. 15 • Alarml auto - Dan tstrate........Pag 16 ELECTROALIMENTARE * Alimentator simetric 12Vcc - ing. Cristian Zlatea..„......„„....„ Pag- 1B * Stabilizator de tensiune ridicată - Ing. Serban Naicu.Pag. 19 AUTOMATIZĂRI * Magistrali pe două fire - ing. Dan Diaconu...Pag.20 * Protecţie CMOS - Aure!ian Lăzăroiu ........Pag.23 Poşta redacţiei.........Pag 24 Abonamentele la revista TEHNlUM se pol contractai ia leale oficiile poştale din Iară si pnn filialele RODIPET SA. revista figurând la poziţia 4385 din Catalogul Presei Interne (16000 iei/număr de revislă). Cititorii pot tace abonamente si direct ta redacţie, expediind banii in contul TRANSVAAL ELECTRONICS SRL. nr. 251110004101025927211. Banca Internaţională a Religiilor - Bucureşti, sucursala Unirii, Costul unui ibonament la redacţie este: 45.000lei pe trei luni. 9Q.OOOlei pe şase luni. Periodicitate apariţie lunară. • Materialele în vederea pubticării se trimit recomandat pe adresa. B ucureşti, OP 77, C P115. Le aşteptăm cu deosebii interes. Eventual, menţionaţi şi un număr de telefon la care puteţi fi contactaţi • Articolele republica te nu se restituie. i / | * i *lLâ 1 îi \u i ;£ r* ;