OMAGIU LUMINII Anul 1997 este considerat pe plan mondial, şi sărbătorit ca atare (în special în Statele Unite), drept anul Edison. Se recunoaşte astfel, la 150 de ani de la naştere, meritul celui care a dat omenirii lampa cu incandescenţă (dar şi alte mari invenţii): savantul american Thomas Alva Edison (1847-1931). Sărbătorim în acest an şi 115 ani de la crearea primei centrale electrice din lume (1882), datorată tot marelui fizician şi inventator Edison, care a pus bazele distribuţiei energiei electrice. Inventarea lămpii electrice cu incandescenţă , cu filament de cărbune datează din 1879. Thomas Alva Edison este cel mai prolific inventator al lumii din toate timpurile, ei fiind autorul unui număr de 1093 brevete de invenţie. Dintre acestea enumerărrufonograful, microfonul cu cărbune, difuzorul compound, acumulatorul, sistemul telegrafic sextuplex etc. în 1883 Edison descoperă fenomenul de emisie termoelectrică, denumit ulterior şi “efectul Edison", care stă la baza unei noi ramuri tehnice, care va deveni electronica modernă de astăzi. în anul 1927 Edison a devenit membru al Academiei de Ştiinţe din S.U.A. La noi în ţară, anul Edison este onora* * ce către Muzeul tehnic “prof. îng. Dirnitne Leoaica' printr-o expoziţie intitulată “Omagiu: lumi- care se va desfăşura la sediul său din Parcul Caro ! pe data de 4 septembrie a.c. De a :fe. muzeu are în patrimoniu piese reprezentând activitatea lui Edison, cum arfitdinamul. fonograful, cecul cu incandescenţă, microfonul cu granule de cărbune, diverse lămpi (tuburi) radio, contoare si siguranţe fuzibiie, de ia începutul secolului XX Activitatea depusă de Muzeul Tehnic Român "praf. ing. Dimitrie Leonida" (condus de directorul Nicolae Diaconescu) este pe nedrept ignorată de marele public. Câteva cuvinte de prezentare cred că sunt necesare. Muzeul tehnic a fost înfiinţat în anul 1909 de ing. Dimitrie Leonida. pe lângă prima scoală de electricieni si mecanici creată (tot de el) în 1908. Dimitrie Leonida (1883-1965) a absolvit în anul 1908 Şcoala Tehnică Superioară din Berlin (secţia electrotehnică) funcţionând ca profesor la Politehnica din Timişoara (1924-1941) şi apoi la cea din Bucureşti (1941-1945). A condus lucrările la Centrala Grozăveşti, contribuind şi la realizarea hidrocentralei de la Bicaz. De numele său este legată şi introducerea tramvaiului electric în Bucureşti. Numele profesorului îl poartă peste ani nu numai aceste mari realizări, câţ mai ales muzeul căruia i-a dat naştere. Muzeul tehnic "prof.ing.Dimitrie Leonida" conţine expoziţii din numeroase domenii: electricitate, magnetism, descărcări în gaze, comunicaţii, istoria mecanicii, a mineritului, petrolului, maşini de tipărit, auto-moto-velo, maşini industriale ş.a. Secţia de Electricitate-Magnetism are un pronunţat caracter diaactic, fiind concepută ca un cadru de desfăşurare a unor lecţii-şcoală, referitoare ia storia descoperirilor legilor domeniului. Sectorul descărcărilor electrice în gaze se rema r că prin spectaculozitatea efectelor : de sune: şi iuminâi- unicat în muzeele cu profil tehnic cir ţară. Sectorul comunicaţiilor cuprinde telefoane de epocă dintre cele mai valoroase, teleimprimatoare, alături de modele de pionierat ale receptoarelor de radio şi televiziune din ţara noastră. Muzeul, situat în Parcul Carol I (încă din 1928 în actualul sediu), supravieţuitor al unor cataclisme (cum ar fi cutremurele din 1940. 1977, 1985 ia care s-a prăbuşit o parte din acoperiş, distrugându-se şi o parte din echipament ~ să depăşească cu succes şi actuala pe-rază ce tranziţie, deschizând în speciai gustul tnen or câe uneori şi puterea exemplului poze . cca*e - molipsitoare) către creaţia tehnică adevărată şi nemuritoare în timp. Revista 1 EHNIUM mulţumeşte se -t„ _ marelui inventator Edison, rare ne-a aăruit “lumina", dar si Muzeu!u : Te^r ; Român, care ne ajută s-o păstrăm, Şerban Naicu Redactor şef: ing. SERBAN NAICU Abonamentele la revista TEHNIUM se pot contracta la toate oficiile poştale din ţară şi prin filialele RODIPET SA, revista figurând la poziţia 4385 din Catalogul Presei Interne. Periodicitate : apariţie lunară. Preţ abonament : 5000 lei/număr de revistă. • Materialele în vederea publicării se trimit recomandat pe adresa: Bucureşti, OP 42, CP 88. Le aşteptăm cu deosebit interes. Eventual, menţionaţi şi un număr de telefon la care puteţi fi contactaţi. • Articolele nepublicate nu se restituie. ELECTRONICA LA ZI = SISTEMUL DE RADIONAVIGATIE PRIN SATELIT GPS J ing. Gheorghe Costea i Se prezintă principiile generale de funcţionare afe sistemului GPS (Global Positloning System), principalele domenii de utilizare precum şi noile direcţii de dezvoltare. Tendinţele actuale mondiale de dezvoltare şi diversificare ale sistemului GPS, tehnologiile moderne de realizare, micşorarea preţului de cost sunt indicatori în baza cărora se poate anticipa pătrunderea rapidă a acestui sistem pe piaţa comercială. Prin prezentarea tendinţelor actuale mondiale de dezvoltare şl diversificare ale sistemului GPS se oferă o deschidere către viitoarele sisteme complexe de navigaţie militare, comerciale şi personale, care invita la o analiză pertinenta a modalităţilor de utilizare a acestui sistem în activitatea specifică. 1 .Introducere Sistemul GPS este un sistem american de radionavigaţie prin satelit care permite identificarea oricărei poziţii pe glob, prin recepţîonarea semnalelor de poziţionare prin satelit. Sistemul GPS conceput Iniţial, cu aplicabilitate în domeniul militar, se baza pe utilizarea a patru sateliţi, pe cunoaşterea timpului de propagare dintre aceştia şî pe folosirea unui receptor GPS cu ajutorul cărora se poate determina longitudinea, latitudinea, altitudinea şi ora precisă în orice moment de timp. Precizia măsurării cu un astfel de sistem variază între 30m (militar) şî 15Gm (comercial). 2. Prezentarea şî caracteristicile sistemului La începutul anilor 1960, în SUA a fost conceput un sistem destinat forţelor armate aeriene şî navale, cu ajutorul căruia se putea determina cu o precizie de 20Q-5Q0m poziţia unui punct pe glob. Acest sistem putea oferi utilizatorului două dimensiuni: longitudinea şi latitudinea. Odată cu perfecţionarea s sternului, prin mărirea numărului de sateliţi lansaţi şi prin utilizarea unor noi tehnologii de realizare a echipamentelor, $-a ajuns ca sistemul' de navigaţie să ofere şi o a treia dimensiune: altitudinea. Datorită performanţelor obţinute, sistemul GPS s-a dezvoltat rapid la scară mondială, astfel încât a cuprins atât domeniul militar (căruia îi era destinat) cât şi pe cel comercial şî chiar, mai nou, personal. Funcţionarea unui sistem GPS este asigurată de un grup de sateliţi care se rotesc în jurul pământului şi emit semnale codate ce conţin datele orbitale ale tuturor sateliţilor, ceasul lor propriu, condiţiile de sănătate ale sateliţilor. Pentru a acoperi întreaga suprafaţă a globului, numărul necesar de sateliţi lansaţi ar trebui să fie de 24. în prezent, aceştia nu sunt încă toţi SAT, 2 SAT. 3 STANE TERESTRA lansaţi, des* sistemul este operant în SUA, Japonia şi unele ţări europene, având perspective certe de dezvoltare a reţelei de conectare la sistem şi de mărire a suprafeţei de acoperire. Semnalele emise de sateliţi sunt recunoscute de un receptor specializat GPS, care se sincronizează pe frecvenţele purtătoare, calculează poziţia sa în raport cu sateliţii respectivi şi oferă utilizatorului date despre propria sa poziţie pe glob. Dacă receptorul poate capta simultan semnale de la patru sateliţi, atunci e! va putea oferi şi un alt parametru al poziţiei: altitudinea. Sistemul GPS NAVSTAR oferă date referitoare la poziţie, viteză şi timp în orice moment de timp. El este constituit din trei elemente denumite segmente: segmentul spaţial, segmentul de comandă si segmentul utilizator. Segmentul soatial se compune din cei 24 de sateliţi. Aceşti sateliţi, aflaţi pe orbite circulare, sunt plasaţi pe şase plane orbitale înclinate la 55 de grade, la o altitudine de 202GOkm. Ei au o perioadă de revoluţie de aproximativ 12 ore şi o viteză de circa 3900km/s. Amplasarea lor orbitală va permite ca de pe orice poziţie de pe glob să existe în vizibilitate directă între 6 şi 10 sateliţi. Sateliţii au o durată de viaţă de 7,5 ani şl sunt echipaţi cu ceasuri atomice şi două emiţătoare în banda D. Cele două frecvenţe purtătoare sunt fi =1575,42 MHz şi f2=1227,6 MHz Semnalele sunt emise în tehnl a spectrului împrăştiat şi utilizează două coduri pseudoaleatoare. un cod C/A (Clear Acquisltion) pe frecventa fi şi un cod P (Precise) pe frecvenţele fi şi f2. Segmentul de control st comandă transmite parametrii de amplasare, controlează traiectoriile şi datele emise şi modifică orbitele sateliţilor Cele mai numeroase staţii de control sunt amplasate în Japonia şi SUA, ţâri în care sistemul GPS are cea mai largă răspândire şi dezvoltare. Segmentul utilizator este constituit de receptorii GPS care captează simultan semnale provenite de la sateliţi, decodifică datele şi calculează soluţia ecuaţiei de navigaţie, denumit PVT (Poziţie, Viteză, timp) Pentru a obţine această soluţie, este necesară utilizarea a numai patru sateliţi care trimit parametrii de navigaţie astfei încât se permite calculul distanţelor Ri (vezi figura) dintre satelitul i şi receptorul GPS. Ca urmare: Ri=C*Dti, unde C este vileza luminii, iar Dti sunt timpii de propagare dintre satelitul i şi receptor. Soluţia ecuaţiei de navigaţie este obţinută prin rezolvarea sistemului de ecuaţii cu X, Y Z: TEHNIUM • Nr. 9 /1997 1 (— I —" (Xi«x) 2 + (Yi-y) 2 + (Zi-z ) a =(Ri- C*b) 2 P unde (Xi, Yi, Zi) este poziţia satelitului i, iar b este eroarea sistematică a ceasului utilizatorului. 3- Modalităţi de utilizare a sistemului GPS Accesul la sistemul GPS actual este caracterizat de norme şi reguli foarte precise. Din punct de vedere al calităţii utilizatorului, în sistemul GPS sunt definite două categorii: utilizatori autorizaţi (legături militare sau oficiale) şi utilizatori comuni (legături comerciale sau individuale). Această deosebire este evidenţiată de clasa de precizie în care sunt încadrate cele două categorii de utilizatori. Din acest motiv sunt definite două tipuri de servicii oferite prin sistemul GPS: PPS (Precise Posilioning Service) şi SPS (Standard Positioning Service). De asemenea, pentru diferenţierea şi protejarea utilizatorilor, se utilizează modalitatea de accesare cu acces selectiv, SA (Selective Availabiiity) şi cu acces restrictiv. AS (Anti Spoofing). Accesul selectiv este modalitatea de diferenţiere a tipului de serviciu oferit de sistemul GPS (PPS sau SPS). Aceasta este exprimată prîntr-o programare preferenţială a preciziei datelor oferite prin satelit, în funcţie de tipul utilizatorului şi prin performantele receptorului GPS oferit. Un receptor GPS ce lucrează în serviciul PPS este echipat cu procesor de gestiune a cheilor şi cu module specializate care corelează datele obţinute de la sateliţi, eliminând eroarea obţinută printr-un serviciu de tip SPS. Pentru protejarea serviciului oferit prin sistemul GPS f datele provenite de la sateliţi prin codul P sunt codificate devenind un aît cod Y. Receptorii GPS, capabili să decodifice codul Y, sunt echipaţi cu un procesor de gestiune a cheilor şi cu module specializate suplimentare. Sistemul GPS poate fi utilizat în diverse aplicaţii, cu diferite moduri de funcţionare: - navigaţia în sistemul GPS autonom: - navigaţia cu un sistem GPS ce utilizează modul diferenţial (DGPS); - traiectografie în sistemul DGPS; - geodezie; - măsurarea altitudinilor etc. 4, Noi direcţii de promovare a sistemului GPS Datorită dezvoltării tehnologice actuale, ceea ce a dus la micşorarea preţului de cost al receptorului şi la posibilitatea interconectării cu sistemele de procesare şi analiză computerizate, sistemul GPS a pătruns rapid în domeniul comercial şi individual. Sistemul GPS individual, cei care potrivit estimărilor efectuate va deveni în scurt timp de nelnlocuit în asigurarea navigaţiei terestre, aeriene sau navale, constituie la această oră preocuparea principală a cercetărilor dîn domeniul sistemelor de telecomunicaţii şi radionavjgaţie. Practic, cu ajutorui noilor receptoare GPS, montate pe orice tip de vehicul, navă sau aparat de zbor, se poate calcula distanţa de la poziţia lor curentă la poziţia de destinaţie, se pot memora ruta ce urmează a fi parcursă şi informaţiile legate de punctul de destinaţie, se poate afişa ruta deja parcursă etc. Prin realizarea unor receptoare cu 3,4, 5 sau 6 canaie, s-a permis obţinerea tuturor parametrilor necesari navigaţiei, putând fi astfel urmăriţi toţi sateliţii ce se găsesc în zona de vizibilitate directă. Prin racordarea receptorului la un microcomputer a fost creat un sistem de achiziţii de date pentru exploatarea resurselor de ţiţei şi gaz metan. Sistemele GPS montate în autoturisme au o mare dezvoltare în Japonia, unde până în prezent sunt în funcţiune aproape 500.000 de receptoare GPS T care oferă lista cu obiectivele turistice importante care se găsesc pe ruta ce urmează a fi parcursă până la destinaţie, iar mai recent au fost montate sisteme de televiziune care permit descrierea rutei, găsirea cu precizie a poziţiei vehiculului pe hartă, precum şi informaţii cu privire ia traseele ce pot fi urmate până ia destinaţie. Prin arhivarea şi înregistrarea datelor într-un sistem centralizat, computerizat se pot realiza hărţi ale teritoriului care pot fi folosite în găsirea rutei optime, a distantei până la destinaţie, a poziţiei curente, a distanţei parcurse etc. = ELECTRONICA LA ZI Un alt domeniu de utilizare a sistemului GPS îl reprezintă navigaţia maritimă şt aeriană. Pentru mărirea preciziei în determinarea poziţiei curente, specialiştii au pus la punct un sistem GPS mai performant denumit DGPS. Prin acest sistem informaţiile provenite de la două sau mai multe receptoare sunt comparate în permanenţă cu date precise stabilite într-o staţie teritorială, astfel încât erorile de calcul provenite de Ia un recptor uzual GPS sâ fie micşorate, în sistemul DGPS (GPS diferenţial), un receptor GPS conectat ia un sistem de calcul şi programare adecvat, care poate oferi informaţii de poziţie foarte precise, va transmite în permanenţă date către celelalte receptoare GPS cu care se află în legătură. După ce sunt prelucrate şi analizate, aceste date sunt utilizate în calculul corecţiilor ce se impun pentru stabilirea poziţiei precise. Precizia măsurării poziţiei poate ajunge la doar 3m 5* Concluzii Datorita sferei tot mai largi de cuprindere, sistemul GPS a devenit un domeniu de interes mondial. Identificarea cu precizie a oricărei poziţii pe glob, în orice moment de timp, cu un receptor portabil la un preţ din ce în ce mai scăzut, reprezintă performanţe greu de atins în alte sisteme de navigaţie. Posibilitatea de diferenţiere a utilizatorilor şi protejarea informaţiilor vehiculate conferă sistemului GPS siguranţă şi fiabilitate. Dezvoltarea unui sistem informaţional computerizat auxiliar sistemului GPS a permis mărirea domeniului de aplicabilitate şi îmbunătăţirea performanţelor. Datorită sistemului GPS se poate dezvolta sistemul de cartografiere numerică, ce va aduce o revoluţie în ceea ce priveşte radionavigaţia terestră, aeriană sau navală. Bibliografie 1. B.Panafieu; Les essais de recepteurs GPS; L’onde Electrique, ian -febr.1994, pag.3-8; 2. XXXXXX; Recepteurs GPS; Le Haut-Parleur; aug. 1993; pag.28-31; 3. R.ScheEdermann; GPS becomes a High-Flying Market; Mierowaves & RF. 2 TEHNIUM • Nr. 9/1997 AUDIO —-■ r — EFECTE SONORE ÎN TEHNICĂ ANALOGICĂ Şl DIGITALĂ(III) PROCESOR MULTIEFECT CU TDA1022 Aurel ian Lăzăroiu inq. Cătălin Lăzăroiu Introducere în acest material este prezentat un procesor simplu care permite obţinerea efectelor sonore specifice întârzierilor mici, dintre care amintim: flanger (dinamic/static, pozitiv/ negativ), phaser, who-phaser, vibrato, chorus, resonance, computer voice, cârd boa rd tube echo, tunnel sound, pitch detune, flutter echo, string etc. Pentru obţinerea tuturor efectelor enumerate mai sus, întârzierea trebuie să aibă valori cuprinse între 0,25 şi 25 milisecunde. Aceste întârzieri pot fi obţinute cu un singur circuit integrat de tip BBD, respectiv TDA1022. în mod normal, circuitul integrat TDA1022 se foloseşte pentru întârzieri de până ia 12-S-15 milisecunde. Acceptând însă o limitare a domeniului de audio- frecvenţă procesat la 5KHz, se poate ajunge la întârzieri de maximum 25 milisecunde. Pentru a obţine această întârziere, frecvenţa de tact a circuitului TDA1022, trebuie scăzută la lOKHz Dat fiind că această frecvenţă se află în domeniul de audiofrecvenţâ, se impun măsuri energice de reducere a componentei reziduale de tact, constând în: - conectarea unui filtru trece-jos la ieşirea liniei de întârziere, cu panta de atenuare egală cu -18d B/oct; - efectuarea balansării celor două ieşiri ale circuitului integrat TDA1022, conform metodei expuse de noi anterior. Se obţine astfel o reducere importantă a nivelului de zgomot; în situaţia balansării corecte are loc şi dublarea frecvenţei reziduurilor de tact, cu repercursiuni benefice: - creşte substanţial eficienţa filtrului trece-jos datorită deplasării componentelor reziduale cu o octavă mai sus pe axa frecvenţei; - din punct de vedere perceptual, acţiunea reziduurilor este mult atenuată, frecvenţa acestora fiind de acesta dată în afara domeniului audio. Prezentarea schemei Pentru obţinerea tuturor efectelor enumerate anterior, linia de întârziere este inclusă într-o TEHNIUM • Nr. 9/1997 configuraţie specifică, aşa cum se arată în figura 1. Prin intermediul acestei configuraţii este posibilă mixarea semnalului direct cu cei întârziat, precum şi regenerarea opţională a acestuia din urmă. Aceste două posibiiităţi, ia care se adaugă cele de control al generatorului de tact, sunt în măsură să permită obţinerea efectelor sonore amintite. După cum se poate vedea în schema din figura 2, procesorul este format din mixerele de intrare/ieşire, defazor, linia de întârziere propriu-zisă, filtrele de intrare/ieşire şi generatorul bifazic de tact. Mixerul de intrare asigură regenerarea semnalului întârziat, profunzimea regenerării fiind stabilită prin intermediul potenţiometrului P2. Mixerul de ieşire este constituit din potenţiometrul PI, prin care se asigură semnalului direct cu cel întârziat. Primul etaj realizat cu tranzistorul TI îndeplineşte funcţia de defazor, necesar pentru obţinerea flanger-ului pozitiv şi negativ. Semnalul audio defazat este disponibil la bornele celor două rezistenţe de sarcină, egal distribuite în circuitul de colector şi cel de emitor. Cel de-al doilea etaj. realizat cu tranzistorul T2, îndeplineşte simultan două funcţii: preamplificator de tensiune şi filtru trece-jos. Preamplificatorul este necesar pentru a asigura atacul corect al circuitului integrat TDA1022, iar filtrul trece-jos preîntâmpină apariţia distorsiunilor de intermodulaţie ce pot apărea la frecvenţe înalte. Linia de întârziere propriu-zisă constă din circuitul integrat specializat pentru întârziere analogică, de lip TDA1022. în legătură cu modul de conectare a acestui circuit integrat în schema din figura 2 se impun câteva precizări: - în vederea compatibilizării cu restul componentelor active din schemă, terminalul 16 al acestui circuit integrat (masa), se conectează ia plusul sursei de alimentare, iar terminalul 9 (-Vdd), Ia masa montajului; - în reţeaua de polarizare s-au operat unele artificii, în scopul simplificării schemei. De remarcat că polarizarea intrării circuitului integrat TDA1022 se face prin intermediul tranzistorului T2. Semireglabilul SR2 stabileşte regimul optim de funcţionare atât pentru tranzistorul T2, cât şi pentru circuitul integrat TDA1022; - este prevăzută o modalitate eficientă de atenuare a componentei reziduale de tact, ia ieşirea circuitului integrat TDA1022. Acesta constă în posibilitatea balansării celor două ieşiri, cu implicaţii benefice asupra raportului semnal/zgomot. Datorită acestui artificiu, precum şi a folosirii unui filtru trece-jos cu panta de -18dB/oct., circuitul integrat TDA1022 poate fi folosit în aplicaţii pentru care sunt necesare întârzieri de până la 25 milisecunde, păstrând un raport semnal/zgomot rezonabil. Atenuarea suplimentară a reziduurilor componentei de tact se obţine prin intermediul filtrului realizat cu tranzistorul T3 şi componentele aferente. împreună, formează un filtru activ de ordinul 3, cu caracteristică de transfer de tip trece-jos cu rezonanţă controlată. Frecvenţa de tăiere a acestui filtru este egală cu 5kHz. fiind în relaţie directă cu frecvenţa minimă de tact, care este şi frecvenţă de eşantionare. Un rol deosebit în obţinerea unei game largi a efectelor sonore enumerate îl are şi generatorul bifazic de tact şi modul de control al acestuia. După cum se poate vedea în schema din figura 2, generatorul bifazic este realizat cu două porţi inversoare (din structura unui circuit integrat MMC4049), conectate în configuraţie de astabil. Aşa cum este conceput acest astabil, frecvenţa sa poate fi controlată în tensiune. Prin intermediul 3 c © AUDIO comutatorului S3, controlul generatorului bifazic se poate face manual (M), sau automat (A). în poziţia M, frecvenţa de lucru se stabileşte prin intermediul potenţiometrului P3. Semnalăm artificiul propus de noi, în scopul asigurării unei funcţionări sigure a generatorului controlat în tensiune. în lipsa componentelor adiţionale (dioda cu Ge şi conden¬ satorul electrolitic conectate în punctul X). dacă se alimentează procesorul când cursorul potenţiometrului P3 se află spre masă, oscilatorul rămâne blocat. în poziţia A, semnalul sinusoidal de frecvenţă foarte joasă modulează în frecvenţă generatorul de tact. Semnalul sinusoidal este produs de generatorul realizat cu amplificatorul operaţional 741 şi o punte Wien. Potenţiometrul P3 stabileşte profunzimea modulaţiei de frecvenţă. Pentru profunzime maximă, baleiajul de frecvenţă acoperă un domeniu de circa 25:1, cu o periodicitate de Q,25-h5Hz (în funcţie de valoarea condensatoarelor Cx). Comutatorul SI serveşte ia obţinerea flanger-ului pozitiv şi negativ (în poziţiile 1 şi 2), sau a efectului vibrato, prin excluderea mixerului de ieşire (SI în poziţia 3}. Comutatorul S2 este util pentru evidenţierea efectului (oricare ar fi el), raportat ta semnalul direct, neprocesat. Comparaţia între semnalul direct şi cel procesat se face prin acţionarea alternativă a acestui comutator. Procesorul se alimentează de la o sursă de tensiune bine filtrată şi stabilizată. Se recomandă folosirea stabilizatoarelor monolitice de tip 7815; se poate folosi şi stabilizatorul 78L15 deoarece consumul procesorului nu depăşeşte 15^-20mA. Deşi în montajul experimentat de noi nu a fost necesar, uneori se impune o decuplare pe cursorul semireglabilului SR2, cu un condensator de 10^-25pF. Referitor la circuitul integrat TDA1022, recomandăm insistenta lua toate măsurile de precauţie pentru a nu depăşi tensiunea de alimentare de maximum 18V, De asemenea, recomandăm înserierea unei diode de tip 1N4001 pe bara de alimentare (în sensul de conducţie), pentru evitarea aplicării tensiunii de alimentare cu polaritate inversată. în legătură cu circuitul integrat MMC4049, atragem atenţia asupra localizării mai puţin obişnuite a terminalelor de alimentare: plusul se aplică pe terminalul 1, iar masa corespunde terminalului 8. Precizăm că tranzistoarele T1 şi T3, de tip npn, pot fi oricare din seriile BC sau BCY, de exemplu BC107. BC171, BC173, BCY58. Tranzistorul T2, de tip pnp, poate fi BC253 sau altele similare. Cele două diode din structura generatorului bifazic sunt de tip 1N4148, celelalte trei fiind cu Ge. de tip AA117. Potenţiometrul PI va fi obligatoriu cu variaţie liniară, celelalte putând fi liniare sau logaritmice, conectate adecvat. Reglaje Pentru efectuarea operaţiilor de reglaj, de care depinde buna funcţionare a procesorului, sun: necesare câteva aparate de laborator osciloscop, frecvenţmetru digital, generator sinusoida! de audio- frecvenţă şi milivoltmetru. Un osciloscop corect etalonat poate fi utilizat şi pentru măsurarea frecvenţei şi tensiunilor, preluând astfel funcţiile frecvenţmetrului şi milivoltmetrului. Pentru început se poziţionează cursoareie semireglabililor SR1, SR2 şi SR4 la circa un sfert din cursă (considerat de la capătul cald al 4 TEHNIUM • Nr. 9/1997 AUDIO comută în poziţia 3. Comutatorul S3 se trece în poziţia M, iar cursorul lui P3 se roteşte îa capătul corespunzător plusului sursei de alimentare, în aceste condiţii, un osciloscop şl/sau frecvenţmetru digital conectate pe una dintre ieşirile generatorului bifazic de tact vor indica impulsuri dreptunghiulare cu factor de umplere 1:1 şi frecvenţa de 12kHz, Amplitudinea vârf-vârf a acestor impulsuri este aproximativ egală cu valoarea tensiunii de alimentare. Se aplică la intrarea procesorului un semnal sinusoidal cu frecvenţa de 1kHz şi amplitudinea de circa SGOmVrms, iar osciloscopul se conectează la ieşirea OUT II. Se reglează atent SR2 până la obţinerea unui semnal sinusoidal eu forma cât mai bună şi amplitudinea de circa 4Vvv> Se întrerupe semnalul de intrare şi se reglează SR3 până la atenuarea maximă a reziduurilor componentei de tact. Balansul corect corespunde situaţiei în care zgomotul rezidual este mai mic de SmVvv. Se aplică la intrare un semnal cu frecvenţa de 1 kHz şi amplitudinea de 250+300mVrms. Se măsoară amplitudinea semnalului pe un milivoltmetru conectat la ieşirea OUTII. Se măreşte frecvenţa semnalului de intrare la 3,5kHz şi se reglează SR4 până când milivoltmetrul indică +4dB, faţă de valoarea citită anterior Pentru reglarea generatorului bifazic, se conectează osciloscopul şl/ sau freevenţmetrul digital pe una dintre cele două ieşiri complementare şi se poziţionează comutatorul S3 în poziţia M. Când cursorul potenţiometruîui P3 se află la plusul sursei de alimentare, frecvenţa este de circa 12kHz, Se roteşte cursorul la cealaltă extremitate, situaţie în care freevenţmetrul digital trebuie să indice o frecvenţă de 450kHz. Dacă această frecvenţă orezintă abateri mai mari de 10% se tatonează rezistoru! marcat cu asterisc, în jurul valorii indicate (68GQ). Se conectează osciloscopul în punctul A al comutatorului S3, acesta rămânând în poziţia M. Se poz t c-ează cursoareîe semiregla- bililor SR5 şi SR6 la mijlocul cursei. Ducă alimentarea montajului, se act onsazâ cu multă atenţie SR5, până la apariţia semnalului sinusoidal de frecventa foarte joasă; se continuă reglajul până la obţinerea unei amplitudini maxime, dar fără limitări ale semnalului. Când apare o limitare, sus sau jos, aceasta se îndepărtează prin reglarea corespunzătoare a semiregfabilului SR6. Din reglajul conjugat al sem(reglabililor SR5 şi SR6 se ajunge în situaţia în care semnalul este perfect sinusoidal şi are o excursie cuprinsă între 2 şi 13V. Frecvenţa generatorului de semnal sinusoidal este determinată de valoarea condensatoarelor Cx (nepolarizate). Pentru Cx^ljuF, frecvenţa este de circa 0,3Hz, iar pentru Cx=100nF, frecvenţa va fî de 3Hz. Dacă se doreşte o variaţie largă (o decadă) şi continuă, se înlocuiesc cele două rezistoare din puntea Wien cu un potenţiometru 2x50OK£2 1 având înseriate pe fiecare secţiune rezistoare de 43Kil Se cuplează osciloscopul pe una dintre ieşirile generatorului bifazic şi se trece comutatorul S3 în poziţia A. Pe ecranul osciloscopului se vizualizează modulaţia de frecvenţă a semnalului de tact, având o periodicitate egală cu cea a semnalului sinusoidal de frecvenţă foarte joasă. Profunzimea modulaţiei de frecvenţă se reglează prin intermediul potenţiometruîui P3 şi poate atinge un domeniu de baleiaj de peste 20:1. Ultimele reglaje vizează mixerele de intrare şi de ieşire. Se comută SI în poziţia 3 şi se face contactul S2. Se aplică la intrarea procesorului un semnal sinusoidal cu frecvenţa de 1 KHz şl amplitudinea de 350mVrms, Se măsoară amplitudinea semnalului pe punctul 1 (sau 2} al comutatorului SI. Se conectează milivoltmetrul pe cursorul se mi regla¬ bilului SR1 şi se reglează acesta până se măsoară o tensiune cu 3dB mar mare decât valoarea măsurată anterior. Pentru efectuarea ultimului reglaj, se conectează ieşirea OUT II la intrarea unui amplificator audio de putere. Cursorul potenţiometruîui P2 se roteşte în poziţia de sus (în schemă). Se înlocuieşte rezistorul marcat cu asterisc {2Q-75K il), cu un semireglabil de 100k£2. Pornind de valoarea maximă a semireglabilului, se roteşte încet cursorul acestuia, până la apariţia reacţiei, în final, se înlocuieşte semiregiabîiul cu un rezistor a cărui O valoare corespunde pragului de declanşare a reacţiei. Probe de funcţionare Pentru început se conectează ieşirea OUT I la un amplificator audio de putere. Aplicând Sa intrarea procesorului un semnal adecvat din punct de vedere spectral şi al amplitudinii (max. SOOmVrms), se obţin următoarele tipuri de flanger: - pozitiv sau negativ, în funcţie de poziţia comutatorului SI; - static sau dinamic (rator-sound) , în funcţie de poziţia comutatorului S3. Menţionăm că flanger-ul dinamic este cu atât mai evident cu cât semnalul procesat are un spectru mai larg şi dens. în acest scop, se preferă probele cu zgomote de bandă largă, provenite de la generatoare de zgomot alb sau roz, sau din înregistrări de aplauze ori instrumente de percuţie. De asemenea, precizăm că flanger-ul dinamic presupune o modificare spectrală cu periodicitate foarte scăzuta, motiv pentru care condensatoarele Cx din structura generatorului de semnai sinusoidal vor avea valoarea de 1 ^2pF. Flanger-ul static se pretează în special la procesarea vodior. Concret, pentru fiecare dintre cele trei poziţii ale comutatorului SI, se acţionează lent asupra potenţio- metrelor PI, P2, P3 şi se comută S3 în A sau M. Combinaţiilor infinite care rezultă din poziţia 31, S2, PI, P2, P3 le corespund kt atâtea sonorităţi impresionante şi bizare, multe dintre ele necunoscute percepţiei auditive umane. Efecte suplimentare se obţin prin forţarea generatorului de frecvenţă foarte joasă să producă impulsuri dreptunghiulare. în acest scop. semiregiabîiul SR5 se poziţionează pentru valoarea maximă (sau se întrerupe), comutatorul 33 se trece în poziţia A, iar Cx va avea valori cuprinse între IQnF şi 22GnF, Conform recomandărilor anterioare, procesorul muitiefect permite obţinerea multor efecte: flanging, phaslng, resonanee, chorus, tunnel sound, computer voice, cardboard tube echo, pitch detune, flutter echo, string. Alte efecte sonore, în special tipuri de vibrato, se obţin prin cuplarea ieşirii OUT II la amplificatorul (continuare în pagina 14) TEHNIUM • Nr. 9/1997 5 ® AUDIO AMPLIFICATOR AUDIO ULTRALINIAR DE 100W ing. Emil Marian Realizarea practică a unui amplificator de audlofrecvenţă, de putere mare -100W- care să deţină performanţe HI-FI, se poate face în mai multe moduri, fiecare dintre ele având avantaje şi dezavantaje proprii în ultimul timp a devenit curentă folosirea unor circuite integrate specializate de putere, astfel dimensionate încât să livreze puterea nominală care se doreşte a fi instalată în cadrul complexului electroacustic. Efectuând însă o analiză mai detaliată a acestui tip de soluţie tehnică, dublată de un set de măsurări de parametri, în najoritatea cazurilor s-a constatat o serie de deficienţe, dintre care se nenţionează: - majoritatea montajelor de acest tip ivrează puterea nominală doar pentru j perioadă de timp limitată şi, mai ales, ioar înspre partea centrală a benzii de iUdiofrecvenţă, La extremităţile ei mai tfdeauna intervin atenuări importante i'e valorii puterii de ieşire. - procentele de distorsiuni armonice . de intermodulaţie (THD şi TfD) ^prezintă de cele mai multe ori o aloare apropiată de limitele de la care listorsiunile sunt sesizabile auditiv, în .pecia! înspre extremităţile benzii au¬ dio; - amplificatoarele audio de putere realizate cu circuite integrate specializate prezintă o capacitate destul de redusă la supraîncărcare. Depăşirea puterii nominale livrate duce de cele mai multe ori la apariţia distorsiunilor de tip CLIPPING (limitări) foarte supărătoare în momentul audiţiei, ia intermodulaţii sesizabile auditiv şi nu de puţine ori ia ambalări termice care distrug ireversibil circuitul integrat de putere; - unele circuite integrate de putere prezintă un factor de creştere a tensiunii (slew-rate) de valoare redusă (sub IV/ ps), fapt care implică funcţionarea deficitară a acestora în timpul regimurilor tranzitorii şi, mai ales, redarea cu intermodulaţii sesizabile (lipsa de claritate şi deformări acustice) a semnalelor audio de frecvenţă înaltă; - utilizarea unui circuit integral specializat de tip amplificator audio de putere presupune folosirea schemei electrice impusă de fabricant, iar unele corecţii (necesare uneori pentru caracteristica de transfer amplitudine- frecvenţă, stabilitate etc.) sunt de cele mai multe ori imposibile; - preţul de cost al unui circuit integrat specializat (audio, de putere) este destul de ridicat. în urma considerentelor prezentate anterior, s-a ales o schemă electrică a unui amplificator audio de putere care să nu prezinte deficienţele menţionate. Montajul este realizat cu componente electrice uşor procurabîle (fabricate în ţară) şi prezintă totodată performanţe electrice foarte bune, încadrabile cu uşurinţă în normele Hi- Fi. Schema electrică a amplificatorului este prezentată în figura 1. Amplificatorul prezintă următoarele performanţe; - putere nominală: Pn=100W; - capacitate de supraîncărcare: C=1,4 (Pns=140W); - putere muzicală de vârf: Pmv=270W; - tensiunea de alimentare: Ua=±50V; - impedanţa de intrare: Zi=20KQ; - impedanţa de ieşire: Ze=4ft; - impedanţa minimă de ieşire; Zen- n=2£3 (la care amplificatorul rămâne stabil); - tensiunea de intrare; Ui=250mV; - banda de frecventă: Af= 14Hz+22KHz; - atenuarea la capetele benzii de frecvenţă: A=0,5dB: -raport semnal/zgomot: S/N>75dB; -slew-rate: SR=25V/ps; - distorsiuni armonice: THD<0,02%/1KHz; THD<0,14%/16KHz THD<0,1%/25Hz; - distorsiuni de intermodulatie' TID<0,07%; i 50V AUDIO o iwi 31 B H3C.L Figura 3 WN Cablaj modul pul&e dlnse*© como€inafi+e Semnalul audio se aplică la intrarea montajului, prin intermediul condensatorului CI, etajului de intrare. Acesta reprezintă un amplificator diferenţial; care conţine tranzistoarele TI, T2 şi T3. Grupul R1R4C2, amplasat la intrarea montajului, reprezintă un filtru "trece-jos" de tip T. El a fost prevăzut cu scopul de a bloca semnalele electrice audio având o frecvenţă mai mare de 22KHz, în acest mod se evită dîn start atât amplificarea unor semnale ultrasonore care ar putea proveni accidental de la sursa de semnale audio cât şi, totodată, funcţionarea necorespunzătoare generală a amplificatorului, eliminând posibilităţile de apariţie a unor intermodulaţii care ar scădea calitatea reproducerii programului muzical sonor în zona frecvenţelor medii-înaite. Analizând structura amplificatorului diferenţial proprie etajului de intrare, se observă că în emitorui tranzistoarelor TI şi T2 este amplasată o sarcină activă de tip generator de curent constant, formată din tranzistorul T3 şi componentele electrice aferente (R2D1 D2R5R11). Această soluţie tehnică îmbunătăţeşte fundamental funcţionarea amplificatorului diferenţial, atât în privinţa impedanţei sale de intrare cât şi a liniarităţii caracteristicii de transfer tensiune- frecvenţă. Potenţiometrul semtreglabil R8 a fost prevăzut pentru reglajul off~ setului amplificatorului, astfel încât, în lipsa semnalului audio de intrare, prin difuzoarele incintei acustice (sarcina amplificatorului) să nu circule o componentă de curent continuu (loour<3mA). Semnalul audio amplificat de către etajul de intrare este preluat din colectorul tranzistorului T2 şi aplicat galvanic în baza tranzistorului T4. Acesta îndeplineşte în cadrul montajului rolul etajului pilot, care asigură excursia maximă de tensiune a semnalului audio amplificat. Pentru optimizarea funcţionării etajului pilot „ s-a prevăzut ca sarcină a lui un generator de curent constant, realizat cu ajutorul tranzistorului T6. Acest tip de configuraţie - sarcină activă - oferă avantajul realizării unei rezistenţe echivalente mari în curent alternativ şi mică în curent continuu. Urmarea imediată este obţinerea unei amplificări foarte mari şi totodată cu distorsiuni minime a etajului pilot. Tranzistorul T5 împreună cu componentele R13R14R15C4 formează o sursă de tensiune constantă de tip superdiodă, necesară polarizării în clasa de funcţionare AB a etajului final. Analizând configuraţia schemei tui electrice, se observă că acesta prezintă o structura de tip cvasirepetor pe emitor. Tranzistoarele T7, T9şi T11 realizează un triplet de tip npn, iar tranzistoarele T8, T 10 şi TI 2 un triplet complementar de tip pop. Se mai observă că repetoarele pe emitor clasice, formate din cele două îranzistoare complementare de putere sunt completate de prezenţa celor două sarcini dinamice complementare, realizate de dubfeţii de tranz'stoare TI 3 şi TI5 (de tip npn) şî T14 şi T16 (de tip pnp). In pauze (lipsa semnalului audio de intrare), pe fiecare dintre cele două tranzistoare dublet este aplicată doar jumătate din valoarea tensiunii de alimentare, deoarece polarizarea acestora este asigurata de grupurile R26D5R27 şi R28D6R29. Acest mod de lucru îmbunătăţeşte foarte mult liniaritatea caracteristicilor de transfer tensiune-frecvenţă ale amplificatorului, alături de obţinerea unui slew-rate de valori ridicate (25V/jis). Totodată disipaţia termică a etajului final este mult îmbunătăţită, în momentul livrării puterii nominale. Atunci când semnalul audio se aplică la intrarea amplificatorului, cei doi dubleţt TEHNIUM • Nn 9/1997 7 AUDIO complementari asigură, în funcţie de nivelul semnalului de intrare, nivelul tensiunii de alimentare a celor doi triplaţi complementari. Deci, practic se asigură excursia dinamică a punctului de funcţionare, care defineşte amplificarea în tensiune a etajului final şi, concomitent, livrarea optimă de către acesta a puterii de ieşire, Complexitatea acestei configuraţii a etajului final (un număr mai mare de tranzîstoare faţă de montajele clasice) este pe deplin compensată de performanţele lui foarte bune în privinţa limarităţii perfecte a caracteristicilor de transfer tensiune-curent şi tensiune* frecvenţă. Se remarcă posibilitatea obţinerii unei amplificări de curent mari, cu distorsiuni neliniare şi mai ales cu cele de intermodulatie extrem de scurtă durată). Rezistorul R3 este amplasat într-o buclă de reacţie negativă globală, care defineşte în final amplificarea generală a montajului A=R3/{R1+R4). Rezistoarele R27 şi R28 reprezintă reacţii negative locale de curent, care optimizează funcţionarea celor doi triplet! complementari proprii etajului final al amplificatorului şi totodată previn ambalarea termică a acestuia. Bobina LI reprezintă un filtru “trece-jos H amplasat la ieşirea montajului, în scopul diminuării influenţei difuzoare-ampîificator, sporindu-se în mod suplimentar stabilitatea în funcţionare a acestuia (evitarea unei contrareacţii nedorite). Pentru protecţia suplimentară îa suprasarcină de lungă durată a Figura 5 reduse (practic inexistente). Un alt avantaj esenţial al acestui tip de etaj final îl constituie puterea disipată redusă din timpul funcţionării. Alcătuirea etajului final implică prezenţa unei puteri disipate pe sfert faţă de cea a unui montaj clasic realizat cu tranzîstoare complementare şi care funcţionează în clasa AB, La ieşirea etajului fina! se mai remarcă prezenţa filtrului Bucherot, format din grupul R25C6. Eî elimină complet posibila apariţie a unor oscilaţii de frecvenţă ultrasonorâ în timpul funcţionării amplificatorului (mai ales în momentul apariţiei unor regimuri tranzitorii de funcţionare şi chiar Sa suprasarcină de Modul comando Vedeie dlnsore ccmporvente amplificatorului, sau un eventual scurtcircuit în incinta acustică, s-a prevăzut siguranţa fuzibilă F2. Tot pentru o funcţionare optimă a amplificatorului s-au luat o serie de masuri suplimentare. Pe căile de alimentare cu energie electrică a etajelor de intrare şi pilot au fost prevăzute grupurile D3R17C5 şi D4R18C6. Ele reprezintă rezervoare tampon de energie electrică amplasate în scopul menţinerii constante a valorii tensiunii de alimentare a etajelor menţionate anterior, indiferent de puterea debitată de etajul final, când la depăşiri de puteri nominale tensiunea generală de alimentare ar putea scădea, Tot în scopul asigurării unei tensiuni de alimentare generale de valoare cât mai constantă, au fost prevăzute condensatoarele de filtraj CIO şi Cil de valori mari (4700pF). Condensatoarele C8 şi C9 au rolul de suprimare a unor tensiuni parazite care ar putea fi preluate accidental de amplificator pe traseele de alimentare (cablurile de la redresor etc.). Siguranţele fuzibile FI şi F3 realizează o protecţie generală pe traseele de alimentare cu energie electrică ale amplificatorului, în cazul apariţiei unei suprasarcini de lungă durată sau a unui scurtcircuit accidental. Realizare practică şî reglaje Construirea amplificatorului de putere implica o serie de particularităţi, în vederea obţinerii unui montaj care să confirme parametrii estimaţi iniţial în vederea realizării unei variante constructive cât mai simple şl eficiente, se propun o succesiune de etape şi operaţii intermediare, de corectitudinea respectării lor depinzând fundamental calitatea montajului. Amplificatorului se poate realiza în variantele mono, stereo sau chiar cuadro. Se menţionează că o audiţie muzicală de nivel HI-FI implică automat cel puţin varianta stereo, deci indicaţiile de montaj se vor da pentru varianta stereo. în vederea asamblării optime, realizarea montajului a fost defalcată pe mar multe etape şi anume: - realizarea modulului de comandă; - realizarea modulului de putere; - amplasamentul final al modulelor (varianta stereo); - consideraţii privind alimentarea cu energie electrică. Modulul de comandă reprezintă partea de amplificare în tensiune a montajului, care urmează a comanda etajul final. Modulul de comanda conţine îranzistoarele TI, T2, T3, T4 t T6 şi componentele electrice aferente. Placa de bază a modulului de comandă se realizează folosind o plăcuţă de sticlostratitex placat cu folie de cupru. Schema de cablaj este prezentată în figura 2, iar amplasarea componentelor electrice pe ea se prezintă în figura 3. In vederea unei stabilităţi termice cât mai ridicate în funcţionare, toate Îranzistoarele menţionate anterior au fost prevăzute cu radiatoare. Fiecare radiator se confecţionează din tablă de aluminiu groasă de 1+2mm, având un profil de 8 TEHNIUM • Nr. 9/1997 AUDIO tip U, cu o suprafaţă totală de minim Bem 2 , Se realizează cate două montaje modu l-coma ndâ (varianta stereo) identice, folosind componente electrice de cea mai bună calitate. Tranzistoarele TI şl T2 se aleg cu acelaşi factor de amplificare în curent h2iE. La realizarea modulelor de comandă se recomandă următoarele succesiuni de operaţii: - realizarea plăcuţelor de cablaj imprimat; - plantarea coselor; - plantarea rezistoaretor şi conden¬ satoarelor; - plantarea tranzistoarelor, acestea având deja fiecare radiatorul montat (şurub M3 t şaibe plate şi Grower, piuliţă M3). înainte de plantarea tranzistoarelor pe plăcuţa de cablaj imprimat, terminalul colector al fiecăruia se preformeazâ (cu o pensetă) de aşa natură încât să se obţină forma de montare de tip tripod a terminalelor. Acest gen de amplasament concură la o stabilitate mecanică sporită a fiecărui tranzistor amplasat pe plăcuţa de cablaj imprimat. Modulul de putere coţine placa de cablaj pe care sunt montate restul componentelor electrice ale amplificatorului (în afară de condensatoarele CIO şi Cil) şl radiatorul care conţine tranzistoarele de putere (mai puţin T7 şi T8 f amplasate pe placa modul-putere). Schema de cablaj imprimat a plăcii modul-putere este prezentată în figura 4, Iar amplasarea pe ea a componentelor electrice, în figura 5. Pentru confecţionarea radiatorului tranzistoarelor de putere se foloseşte un profil de aluminiu cu aripioare pe ambele feţe, asemănător cu varianta prezentată în figura 6 (144x30x400). Tot aici este prezentat şi modul de amplasare a tranzis¬ toarelor care intră în componenţa sursei de tensiune, superdioda (T5), dubleţîi Darlington din etajul final (T9, T11 şi TIO, T12) şi sarcinile dinamice complementare (TI 3, TI 5 şi TI4, TI6). Toate tranzistoarele se izolează faţă de placa radiator folosind folii de mică groasă de 0,2*0,30101, umectate cu vaselină siliconică. Prinderea mecanică a fiecărui tranzistor implică prezenţa izolaţiei galvanice faţă de radiator a fiecăruia, realizată cu ajutorul şaibelor izolante, tubutui izolant (prin care trece şurubul M3 de prindere) etc. Indiferent de varianta aleasa, după prinderea mecanică a fiecărui tranzistor pe radiator, izolaţia lor galvanică (măsurată cu un ohmmetru) trebuie să fie perfectă, în mod obligatoriu, tranzistoarele T7 şi T8, T9 şi TI 0. T11 şi TI 2 deţin (fiecare pereche) acelaşi factor de amplificare în curent h 2 iE. Mai este necesar ca tensiunile Zener proprii diodelor D5 şî D6 să prezinte aceeaşi valoare pentru un curent de 12,5mA (toleranţa maximă fiind sub 2%). Ordinea de realizare a modulului de putere (varianta stereo) este: lungime de circa 2mm (pentru măsurări, la reglaje). Pentru partea de curenţi mari a etajului final se folosesc conductoare cu secţiunea echivalentă de circa 2 j 5mm 2 (o2 multifilar), iar pentru restul conexiunilor secţiunea este de Imm 2 {(j)1 multifilar), Se recomandă conductoare cu izolaţie de culori diferite pentru fiecare terminal de tranzistor (ex. ALB-emitor, ROŞU- colector, VERDE-bazâ). După realizarea sudurii conductoarelor de legătură tranzistoare-pîacă modul de putere, între aceasta şi radiator (aripioarele lui) trebuie să rămână o distantă de circa - realizare plăci de cablaj modul- putere: fiecare placă se inscripţionează ulterior (pe partea cu componente) cu simbolurile tranzistoarelor unde vin conexiunile; - realizare radiatoare din profil aluminiu: găurile de fixare placa modul putere-radîator se dau prin corespondenţa (cele cinci găuri, M3 radiator şi p3,2 placa); - montare tranzistoare pe radiator (vezi figura 6 şi ulterior verificarea izolaţiei fiecăruia; - montare componente electrice pe placa modul putere; - confecţionare grup LR3Q prin bobinarea pe R30 (2K12/5W) a 20 spire din GuEm <1)1,5 şi ulterior sudura {paralel) a grupului LR30, Ulterior cele două grupuri LR30 se plantează pe plăcile modul putere. Se sudează la fiecare terminal ai tranzistoarelor (B, C, E) de pe radiator conductorul multifilar de legătură cu placa modul-putere. Lungimea fiecăui conductor (de tip VLPY) se alege astfel încât, faţă de distanţa optimă, să rămână o rezervă de circa 2cm (pentru a putea manevra letconul introdus între radiator şi placa modul putere). Sudura se face dinspre cablaj, iar înspre partea cu piese a plăcii modul-putere, capetele conductoarelor ies cu o LEGENDA 10 T -Hodlatoi A profil. 2 Distante'„ 3-îranzlstof tic BR. ; 4 Trar>tslor *P ?N 5-Caolai modu Figura 7 6Con<îjg:ro<j;e. 20mm, Cu o pensetă se preformeazâ fiecare conductor, în vederea apropierii placa modul de putere-radiator pentru fixarea mecanică a acestora, conform desenului de ansamblu prezentat în figura 7. Se va avea grijă ca la preformare să nu se forţeze sudurile (preformarea începe de la un capăt al montajului modul putere şi se termină Ia celălalt). în final, cu cele 5 şuruburi M3 şi distanţierîi (din materia! izolant - pertinax, textolit etc.) se realizează rigidizarea mecanică a ansamblului modul putere (vezi figura 7). Desigur că după realizarea practică a modulelor care intră în componenţa amplificatorului, acestea se asamblează într-un bloc compact unitar Iniţial se confecţionează din tablă de fier, groasă de circa 1*1,5 mm (cu ranforsările de rezistenţă mecanică necesare) o cutie dreptunghiulară în care amplificatorul urmează a funcţiona. Se recomandă dimensiunea de 420mm (genera! acceptată de majoritatea firmelor) pentru lungimea TEHNIUM • Nr. 9/1997 9 AUDIO o © cutiei, 400mm pentru lungimea pereţilor laterali şi 140+150mm pentru înălţimea acesteia. Modulele de putere se amplasează pe cei doi pereţi laterali ai cutiei. Pentru acest lucru se fac decupări dreptunghiulare în aceştia, pe unde vor trece lejer plăcile modul putere, iar radiatoarele se fixează cu şuruburi direct pe pereţii laterali, pentru a fi asigurată o disipaţie termică a căldurii mai eficientă. Plăcile modul- comandă se asamblează în interiorul cutiei, în dreptul bornelor 1 şi 2 (unde există fizic superdioda). La asamblarea mecanică se folosesc distanţieri (realizaţi tot dintr-un material izoîani). Cutia metalică este prevăzută cu un panou frontal (pe care se amplasează comenzile) şi capac detaşabil (prins în şuruburi cu cap ornament - exemplu; cap-cruce). Redresorul care alimentează amplificatorul cu energie electrică se dimensionează pentru o putere de circa 300W, fiind capabil să livreze în regim de lungă durată pe fiecare coloană a tensiunii continue de alimentare Ua=± 50V un curent minim de 6,5A. Pentru un filtraj suplimentar al tensiunii Ua s-au prevăzut condensatoarele electrolitice CIO şi Cil de capacitate mare (47G0uF/63V). Ele se amplasează fizic în imediata apropiere a blocului de alimentare (transformator* redresor). Schema de cablaj a amplificatorului se realizează conform variantei prezentate în figura 8. Se observă existenţa traseelor diferite pentru alimentarea cu energie electrică a modulelor de comandă (VLPY pi) şi modulelor de putere (VPLY p2,5). Acesta amplasament elimină din start posibilitatea de apariţie a unui zgomot de fond generat datorită rezisloarelor şi curenţilor diferiţi solicitaţi de cele două tipuri de module proprii amplificatorului. Redresorul este prevăzut, în imediata lui apropiere, cu o placă de borne dotată cu câte cinci cose (dimensionate conform curenţilor solicitaţi) pe fiecare ramură de alimentare (plus, masa şi minus). De la placa de borne a redresorului se duc conductoarele de alimentare către fiecare modul, pe traseul cel mai scurt (vezi figura 8) Reglajele amplificatorului încep printr-o verificare de ansamblu a corectitudinii efectuării tuturor conexiunilor galvanice. Ulterior se efectuează reglajele pentru fiecare canal al amplificatorului (L şi ulterior R). Se amplasează la ieşirile amplificatorului câte o rezistentă de circa 15O0/5W. Se scot siguranţele de pe traseul de alimentare (FI şi F3) şi ia bornele lor se amplasează câte un miliampermetru înseriat cu câte o rezistenţă de circa 50£2/3W. Se scoate ulterior şi siguranţa fuzibilă F2 şi la bornele ei se conectează, de asemenea, un miliampermetru. Se ştrapează (se pun la masă) intrările amplificatorului Se începe cu verificarea regimului static de funcţionare. Pentru acest lucru, iniţial potenţiometreie semiregtabile R8 şi R14 se acţionează pe o poziţie de mijloc a cursorului. Se alimentează amplificatorul si acţionând lEGfNtlfc Figura 8 potenţiometrul semireglabil R14 se stabileşte un prim reglaj al curentului de mers în gol, de circa lo=20mA. Ulterior se acţionează cursorul polenţiometrului semireglabil R8 cu grijă, astfel ca prin rezistenţa de sarcină amplasată la ieşirea amplificatorului să treacă un curent de valoare sub 10mA (IsdOmA). Se verifică, cu ajutorul unui voltmetru de curent continuu, dacă la borneie rezistenţelor amplasate în serie cu miliampermetrele de pe circuitele de alimentare apare o “cădere” mare de tensiune (dacă, mai simplu, se încălzesc). Dacă pe una (sau ambele) ramuri de alimentare apare un curent mare, care nu poate fi micşorat prin reglajele menţionate anterior, înseamnă că a apărut o greşeală (de cablaj, componentă defectă etc); amplificatorul se scoate de sub tensiune, se caută şi se elimină eroarea. în cazul în care reglajele Io şi !s sunt posibile, se întrerupe alimentarea amplificatorului, se elimină rezistenţele înseriate cu miliampermetrele din circuitul de alimentare si se reiau reglajele pentru valorile finale pentru curenţii lo=70mA, U<3mA (teoretic U=0, Uieşire=0). Ulterior se verifică prezenţa tensiunii de circa 25V în punctele A şi B (pozitivă A, negativă B) şi lipsa tensiunii continue (Us=0) la ieşirea amplificatorului. Reglajele pentru canalul L se reiau apoi (în aceeaşi ordine) şi pentru canalul R. După aceste reglaje se întrerupe alimentarea amplificatorului, se remontează siguranţele fuzibile şi se trece la verificarea lui dinamică (evident, se înlătură ştrapurile de la intrări). Se amplasează la ieşirile amplificatorului câte o rezistenţă de 40/100W şi se face verificarea dinamică utilizând un generator de audiofrecvenţă şi un osciloscop cu spot dublu. Se verifică liniaritatea caracteristicii de transfer în banda audio (precizată iniţial) şi forma de undă a semnalului de ieşire (eventual utilizând şi un distorsiometru). Realizat şi reglat corespunzător, amplificatorul va confirma pe deplin parametrii tehnici precizaţi iniţial, încadrându-se cu uşurinţă în normele HI-FI. Lista de componente rezistente RPM : R1 = R4=10KQ/0,5W; R2=2OK0/ 0,5W; R3=33OK0/O,5W, R5=220/ 0,5W; R6=R9=8,2K0/O,5W R7=R10=R12=3300; R8=R14= potentiometru semireglabil 1K0 R11=1K£i/0,5W; R16=390/O,5W. - rezistente RCG: R 13=5100/0,5w R15=7500/0,5W; R17=R18=20KQ/ 0,5W, R19=R2O=3,9K0/O,5W; R21 = R22=1OO0/2W, R23=R24= rezistentă bobinată O.470/5W; R25=1O0/2W; R26-R29=2K0/2W; R30=rezistentă bobinată 2K0/5W. - condensatoare: CI - cu tantal 10uF/ 35V; C2- ceramic 560pF/25V; C3- ceramic lOpF/IOOV; C4- mylar 10pF/ 100V; C5=C6- electrolitici 100pF/63V (EG6100); C7=C8=C9- mylar 0,1pF/ 250V; C10=C11- electrolitici 4700pF/ 63V (EG7600). - diode: Dt=D2=1N4148; D3=D4= 1N4001+1N4007; D5=D6=PL2V7. - tranzistoare: T1+T3=BF459; T4= T5=T8=BF472; T6=T7=BF459; T9= T16=BD442; T10=T15=BD441; T11 = T14=2N5872; TI2=T13=2N5878 (Lranzistoarele cu acelaşi h 2 iE: TI si T2; T7 şi T8; T9 şi TIO; T11 şi TI 2). - siguranţe fuzibile: F1=F3=3,1A; F2=6A 10 TEHNIUM • Nr. 9/1097 AUDIO EGALIZOR GRAFIC CU CONTROL DIGITAL (II) a o © ing. Adrian Oprea (urmare din numărul trecut) Stabilizatorul de tensiune se bazează pe regulatorul de tensiune integrat LM7815CT, care are următoarele facilităţi: curent maxim de ieşire de IA; protecţie internă la supracreşteri de temperatură; nu necesită componente externe; limitare internă a curentului în caz de scurtcircuit. Litera T din simbolul integratului indică tipul de capsulă TO 220. în figura 11 este prezentat acest tip de capsulă precum şi dispunerea pinilor. Jumperele A şi B permit furnizarea tensiunilor Vcc respectiv V+. Prin acţionarea butonului F4 putem shimba starea brstabilului D aşa încât să închidem sau sâ deschidem tranzistorul T2 Astfel când T2 este închis, rezistorul R2 "trage" baza lui T1 către potenţialul emitorului acestuia din urmă, efectul fiind închiderea lui TI, deci valoarea lui V+=0V. Când T2 este deschis avem curent prin baza lui TI, deci şi acesta se deschide, rezultând V+-15V S-a considerat că dacă &2 al lui T2 este de minim 100, iar curentul maxim de colector al acestuia este de IQQmA, pentru saturarea lui T2 este necesar un curent de bază de ImA, Astfel UR3=R3*lb2 şi UR3=Uq1high- Ube2=2,4V-0 t 6V=1,8V, rezultă R3= 1,8V/1 mA=1 K8. Asimilăm R3=2K. Semn.ll'icatlfr LED-im Vl9=fcgcUty special de u?i VlS-Slond-by, VI 7 - Egaltzarc sau ni; jt l!»'U &0Hî nPQc ,, ( Filtru 12 25HI Pentru ca TI să fie saturat avem. Iclmax-IA şi Iii =30, rezultă lb1=30mA. Avem UR1=R1*lb1 şi URI =Vcc-Ube1 ~Uee2sat= isv-o.ev-o.ev^i^sv, R1==UR1/lb1 = 13,8V/30mA=0,45k. Vom considera R1=500£î. Punerea In funcţiune: pentru punerea în funcţiune instrumentele necesare sunt;un generator de semnal sinusoidal cu amplitudine reglabilă, un osciloscop şi un aparat de măsură.Algoritmul ce trebuie parcurs în continuare este: a) .Se reglează sursa de alimentare.Jumperele A şi B sunt desfăcute pentru ca cele două tensiuni de ieşire Vcc şi respectiv V+ să fie izolate de placa de egalizare.Se conectează aparatul de măsură între ieşirea Vcc şi masa GND şi se cuplează stabilizatorul la reţea. Se deconectează sursa de alimentare; b) .Se conectează jumperele A şi B după care se reconecteaza sursa de alimentare; c) .$e reglează calea stereo stânga astfel: -Se leagă generatorul de semnal GF la intrarea J1, amplitudinea semnalului furnizat fiind pe minim jn acest punct semnalul generat de GF se identifică simbolic cu IN AUDIO/S aşa cum este prezentat atât în schema bloc din figura 1, cât si în schema eletronică desfăşurată din figura 8.Se stabileşte pentru IN AUDIO/S, frecvenţa de oscilaţie f=1 kHz şi amplitudinea egală cu valoarea de semnal maximă corespunzătoare sursei audio aflate ?n amonte de egalizor (trebuie ştiut nivelul de ieşire maxim al preamplificatoruluî audio folosit: pentru cazul nostru presupunem că preamplifîcatorul utilizat furnizează egalizorului un semnal de maxim IVrms^Deci, stabilim GF-ului un semnal de ieşire f=1kHz/1V; -De pe panoul frontal (figura 10) acţionăm butonul de egalizare F4 aşa încât ledul VI7 să se aprindă, indicând astfel conectarea egalizorului în lanţul audio (vezi modul de conectare a egalizorului în partea de prezentare al BEG-ulut); -Semnalul IN AUDIO/S traversează blocul de comutaţie cale via comutatorul analogic U9D, către blocul de intrare şi amplificare reprezentat de elementul activ A3B (&M324).DEn R1 se reglează nivelul de ieşire al lui A3B, simbolizat de semnalul AUDIO/S, la valoarea de 775mV + Cu ajutorul osciloscopului se vizualizează forma şi amplitudinea lui AUDÎO/S pe pinul 7 a! lui A3B. Acum, acest semnal este distribuit tuturor \ 6KHi ^ oreopip AUDIO filtrelor egalizorului; -Pentru frecvenţa f=1kHz generată de GF, filtrul cu frecvenţa de acord de fo = 1kHz are la ieşire atenuarea cea mai mică.Se selectează filtrul mai sus amintit astfel: de pe panoul frontal se dă un RESET prin acţionarea lui FI aşa încât numărătorul D10 să aibă conţinutul egal cu:Q0=0; Q1 =0;Q2=0 şi Q3=0. în această stare decodîficatorul DII (MMC4028) are ieşirea Q0=1, restul fiind în 0, Astfel avem activat semnatul CANAL 1, dar filtrul de 1kHz este asimilat lui CANAL4, deci de pe panoul frontal acţionăm pe F5 pentru a se efectua selecţia de canal către dreapta. Când s-a selectat filtrul de 1kHz, ledul V4 aferent acestuia se va aprinde; -După resetare, numărătoarele Dl ..D8 sunt încărcate cu valoarea OF. D4 este partea de comandă pentru atenuatorul programabil al filtrului de 1kHz şi are pe ieşirile Q1 ..Q4 valorile de OV, aşa încât comutatorul analogic U4 are toate switch-urile deschise ("0'-OV pe intrările de comandă ale lui MMC4066 implică switch-urile deschise şi respectiv "1 n -Vcc pe intrările de comandă rezultă switch-uri închise (scurturi)).în acest caz SI =R31/(R31 + ReO), unde Re0=R26+R27+R28+R29+-R30, deci se obţine cea mai mare treptă de atenuare. Consultând Tabelul 1, avem STARE-O şi respectiv VOLUM-6%. Astfel valoarea nivelului de ieşire va fi S4=S4F«6%=2,6V*0,06=0,i 56mV. Valoarea lui S4F rezultă din graficul prezentat în figura 4 şi este S4F= ; 2,58mV. Pentru vizualizarea acestuia se pune osciloscopui pe pinul 14 al lui A3. Mutând sonda pe nodul format de rezistorii R31 şi R30 se vizualizează semnalul S4; variaţia acestuia se face prin acţionarea lui F3 în sensul creşterii nivelului (pe osciloscop creşterea corespunde creşterii numărului de stare 0—^1—*2—^..—»15—>0—^1—x.), iar scăderea prin acţionarea lut F2 de pe panoul de comandă (figura 10). Specificăm că se poate trece fie de ia starea de volum maxim 15 la cea minimă direct, fie invers. Pentru a se vedea felul cum sunt configurate integratele D4 şi respectiv U4 aferente unei stări, luăm ca exemplu starea 10. în acest caz D4 este încărcat cu 0AF=1010 (Q0=1; Q1=0; Q2=1 şi Q3=0), avem U4A.U4C inchise (rezistorii R27 şi respectiv R29 sunt scurtcircuitaţi) şi U4B,U4D deschişi. Acum Rel 0=R26+F128+R30, deci S1 =S1 F«R31/(R31 +Re1 Q)= 2,6V»16%=0,416V, Problema care se pune în JUMPER A m continuare este de a avea la ieşirea egalizorului o tensiune maximă care să coincidă cu nivelul maxim de intrare admis de amplificatorul final aflat în aval de egaiizor. Presupunem că acest nivel este de IV. Deci egalizoru! pentru starea 15 (Tabel 1) are nivelul maxim pentru orice S1..S8 egal cu 83% din S1F..S8F corespunzătoare.Pentru canalul de 1 kHz avem S4max=83%S4F=0,83.2,6V=2,158V. Acum semnalul S4max intră în blocul sumator+amplificator BSA, iar cu osciloscopul pe pinul 1 al lui A3A vizualizăm semnalul de ieşire, reglarea nivelului acestuia făcându-se din rezistorul R1. Nivelul corect este la valoarea de IV. Comutatorul analogic U9A este deschis, aşa ea semnalul anterior îl regăsim în punctul J1, simbolizat în schemă OUT AUDIO/S. -Dacă nu deţinem un osciloscop care să ne permită vizualizarea semnalelor, toate reglajele de mai sus se pot executa şi pentru frecvenţa de 50Hz, măsurarea acestora efectuandu-se cu aparatul de măsură, însă trebuie avut grijă de faptul că înainte se lucra cu semnale vârf la vârf, iar acum avem pe aparatul de măsură o reprezentare a valorilor medii, mai mici cu 2Va. -S-a lucrat cu frecvenţa de 1 kHz pentru câ, în general, în domeniul audio este utilizat semnalul standard de OdB echivalent cu 1 kHz/775mV. d).Reglajul canatului stereo dreapta se face identic, trcând prin aceleaşi etape, numai că acum se consultă schema electronică desfăşurată prezentată în figura 9. (urmare din pagina 5) de putere şi aplicând la intrarea procesorului semnale provenite de la instrumente muzicale. Efectul vibrato constă într-o modulaţie de frecvenţă, materializata prin modificarea periodică a înălţimii sunetelor procesate. Pentru obţinerea acestui efect comutatorul SI va fi în poziţia 3, cursorul potenţiometrul P2 la masă, S3 în poziţia A, iar frecvenţa generatorului sinusoidal va fi de 3-^6Hz (Cx=47^100nF). Gradul de modulaţie în frecvenţă şi implicit profunzimea efectului se reglează prin intermediul potenţiometrul ui P3. Alte efecte interesante se pot obţine pe semnale de vorbire. Pentru evaluarea auditivă a acestor efecte, se aplică la intrarea procesorului semnale ce provin de la un radioreceptor acordat pe un post care transmite un program vorbit. Se comută S3 în poziţia M şi se roteşte cursorul potenţîometruiui P3 la plusul sursei de alimentare. Apoi se roteşte cursorul potenţiometrului P2 de la masă spre capătul cald, până la apariţia unor sonorităţi interesante. Rotind cursorul potenţiometrului P3 de la un capăt la celălalt, vom auzi o serie de efecte sonore, variante ale flanger-ului rezonant. 14 TEHNIUM • Nr. 9/1997 CQ-YO! FILTRU PENTRU RECEPŢIA EMISIUNILOR TELEGRAFICE ing. Dinu Costin Zamfirescu/Y03EM Receptoarele SSB sunt echipate obligatoriu cu filtre “trece- bandă" adecvate recepţiei unei singura benzi laterale, având o lărgime de bandă cuprinsă între 2 şi 3kHz (cu o atenuare la capetele benzii de cel mult 6dB), Aceste filtre au un număr mare de rezonatoare (circuite acordate echivalente), conectate astfel încât fărgimea benzii de trecere la o atenuare de 60dB să fie doar de 1,4+2 ori mai mare decât Bede. Raportul F=8sodB/B6dB>1 defineşte factorul de formă al filtrului (coeficient de dreptunghiularitate). Cu cât F este mai mic, cu atât filtrul este mai performant (dar şi mai scump!). intens (concursuri), când emisiunile “se îndesesc" pe scala receptorului, această “metodă” tradiţională se poate dovedi ineficace şi, în cei mai bun caz, duce rapid la creşterea gradului de oboseală al operatorului. Cea mai simplă metodă tehnică de a “spori” selectivitatea la recepţia telegrafică este de a utiliza un filtru “trece-bandă” suplimentar, în canalul de audiofrecvenţă al receptorului. Revistele şi manualele pentru radioamatori sunt pline de scheme de asemenea filtre: filtre LC audio cu una sau mai multe bobine, etaje AF cu reacţie pozitivă (reglabilă sau nu), filtre active RC cu una sau mai multe celule 47pF 47pr 47pF 47pF 47pF 1 OnF |. 1 QnF j | 1 QnF ( , 1QnF ,. 1 QnF f . 1 GnF —~ HI - 1 I I 1 1 II f i 1 1 f i li f i II T I - ^ A O- 100 12 14 INTRARE 2K2 Cil lOOţpF Hh 9 CI2 TAA661 * [ft ™ TS-T 13 ^ F 13 TAA661 - & î-T 6acci" Figura Cu toate acestea, la recepţia emisiunilor telegrafice de tip AIA, cu un receptor SSB, se constată că selectivitatea este insuficientă, diverse emisiuni prezentându-se la ieşirea receptorului sub forma unor semnale audio de diverse tonuri, cuprinse între 300Hz şi 3000Hz (în funcţie de filtrul SSB folosit). Desigur, un operator antrenat poate "separa" emisiunea dorită folosind "proprietăţile selective ale urechii” (şi nu numai!}, adică concentrându-se în urmărirea unei anumite frecvenţe convenabile, de pildă 800Hz. Dar, în condiţii de QRM etc. Ele sunt unica soluţie acceptabilă atunci când nu se poate, sau nu se doreşte, sâ se intervină în schema receptorului (sau a transceiverului). Există însă un impediment majorai utilizării la recepţia telegrafică a unor filtre AF. Sistemul de reglaj automata! sensibilităţii (RAS), existent în orice receptor superheterodînă, ca să funcţioneze corect trebuie să fie acţionat n umai de semnalul recepţionat util . Aceasta presupune că tensiunea de comandă a amplificării etajelor AFI şi ARF trebuie obţinută dintr-un punct al schemei receptorului, unde s-a obţinut deja separarea doar a semnalului util (fireşte, dacă acest lucru este posibil, în condiţiile concrete de trafic). Tensiunea de comandă a sistemului RAS (AGC) se obţine în general, prin două metode de bază: a) prin detecţia semnalului RF din AFI, cules înainte de detectorul de produs: b) prin redresarea semnalului AF (deci după detectorul de produs), Cele două metode au avantaje şi dezavantaje proprii, care nu vor fi comentate aici. Montând un filtru AF suplimentar pentru recepţia telegrafica într-un receptor care utilizează un sistem AGC de tipul (a), amplificarea receptorului va fi determinată de suma amplitudinilor tuturor semnalelor care .există în banda de trecere a receptorului, realizată în AFI (3kHz T de pildă). Dacă staţia recepţionată are semnalul cel mai puternic, atunci evident sistemul AGC este controlat de acesta. Filtrul AF suplimentar elimină celelalte semnale (care oricum erau mai slabe) şi lucrurile par a fi în ordine. Dacă în banda AFI a receptorului există un semnal perturbator mal puternic decât semnalul dorit (un posibil DX!), atunci amplificarea receptorului va scădea în funcţie de amplitudinea semnalului perturbator. Dacă este suficient de performant, filtrul AF elimină semnalul nedorit, dar semnalul util la ieşirea RX scade pe durata existenţei semnalului perturbator Efectul este oarecum asemănător desensibilizării (sau blocării) receptorului, fenomen care apare în prezenţa unui semnat foarte puternic, care nu intră totuşi în banda de trecere AFî (de pildă, este situat la un ecart de 20kHz faţă de frecvenţa recepţionată), dar cauzele şi 47nF TEHNIUM • Nr. 9/1997 15 CQ-YO 4?L fenomenele care apar sunt cu totul altele: desensibilizarea apare datorită comportării neliniare a etajelor situate înaintea fittrului SSB (mixerul si RAF). Prin reducerea sensibilităţii receptorului (introducerea de atenuatoare la intrare, slăbirea cuplajului cu antena ete.) desensibilizarea provocată de semnalul puternic poate fi redusă sau chiar eliminată. Aceste masuri nu au efect în căzu) recepţiei AIA (cu filtrul AF) descrise mai sus. Includerea filtrului AF în banda AGC, deci utilizarea metodei (b), va rezolva favorabil situaţia dată, deoarece tensiunea de regîaj AGC nu depinde de semnalul perturbator. Dacă receptorul utilizează metoda (b) (AGC derivat din audio), dar filtrul AF este montat în afara receptorului , evident problema va rămâne nerezolvată. Trebuie spus că fenomenul de Jl pumping" care apare în receptoarele care utilizează metoda (b), mai ales la semnale puternice, datorită imposibilităţii de a realiza o comportare dinamica corectă a sistemului AGC, se accentuează uneori dramatic la introducerea în fanţul AF a unui filtrul “trece-bandă" foarte selectiv. La apariţia semnalului, receptorul nu-şi reduce instantaneu sensibilitatea şi primul "punct" (sau ‘linie”) este perceput însoţit de un pocnet neplăcut în difuzor. Reducând amplificarea în bucla AGC manual (cu ajutorul unui potenţiometru) fenomenul poate fi ţinut sub control. De altfel, receptoarele {sau transceiverele) ‘'serioase” utilizează în exclusivitate un sistem AGC de tipul (a), având la ieşirea lanţului AFI conectat atât demodulatorul SSB (detector de produs), cât şi un demodulator pentru canalele AGC (detector de anvelopă). Aceste receptoare realizează selectivitatea în AFI pentru recepţia telegrafică cu ajutorul unor filtre cu bandă de trecere de 500^-600 Hz, care se comută în locul filtrului SSB şi care sunt tot atât de scumpe (sau chiar mai mult!). Factorul de formă al acestor filtre esie mai mare decât al filtrelor SSB, având valori F-0,5-5. Prin urmare, banda de trecere la 60dB este cuprinsă între 1,5-3kHz. De pildă, filtrul de tip YK-1G7C (Kenwood) are următoarele caracteristici: ft=10,695kHz: B6dB=5QQHz; BedS” 1,8kHz; F=3,6. Performanţe asemănătoare are şi filtrul de tip MF200-0050 (RFT) cu deosebirea că fo=200kHz. Cunoscut radioamatorilor este filtrul EMF-5D- 500-0,65, cu fo-5GGkHz şi BedB=0.i5+0,75kHz. Ultimele două filtre sunt electromecanice. Realizarea selectivităţii în AFî nu numai că permite utilizarea unui sistem AGC de tipul (a), cu calităţi superioare , dar elimină şi posibilitatea producerii de intermodulaţîi în detectorul de produs şi în lanţul AF, în generai. De altfel, una din “regulile de aur" de a realiza un receptor cu performanţe bune în privinţa intermodulaţîilor este să obţinem selectivitatea cât mal “aproape" de intrarea receptorului, având cât mai puţine etaje între antenă şi filtru, susceptibile de a produce intermodulaţu, şi cărora să le păstrăm amplificarea la un nivel rezonabil de scăzut. Montajul din figura 1 se intercalează în lanţul AFI al unui receptor SSB prevăzut cu filtru electromecanic pe 500kHz, înaintea ultimului etaj AFI şi permite bobinate cu sârmă CuEm. ^0,1 mm. pe carcase de tip Electronica cu miez şi oală de ferită, utilizate în modulul de sunet al televizoarelor alb-negru cu circuite integrate (a se vedea revista Tehnium nr.7 pag,7-10 şi nr.8, pag.11- 13, din 1996). Circuitele se acordă pe aceeaşi frecvenţă centrală, fo=8GkHz. Factorul de calitate care se poate obţine cu asemenea bobine de mici dimensiuni (împreună cu ecranul metalic au doar 10x10x15mm) este Q=55-60. Deşi banda de trecere la 3dB a unui singur circuit este aproximativ Bo=1 ,4kHz, datele globale ale filtrului arată că se poate realiza un filtru telegrafic acceptabil. Parametrii filtrului sunt: B3dB-0,35Bo-O r 5kHz; B6dB^O,5Bo=0,7kHz; BeodB^3B^4 t 2kHz; F=B6Dda/B&dB=6 Dacă se utilizează alte bobine cu G=100-^120 (la frecvenţa fo=80kHz), lărgimile de bandă indicate mai sus se reduc fiecare la jumătate, factorul de formă F rămânând acelaşi. în tabelul 1 sunt indicate aproximativ atenuările pe care ie conferă filtrul din figura 1, în ipoteza că receptorul a fost astfel acordat, încât filtrul să aibă maximul curbei de rezonanţă corespunzător unei frecvente audio de 65QHz. Tabelul 1 ffkHz] 0,3 0,65 1 1,5 2 2,5 3 ( 5 ft Ed B ] 6 _24_40_54_£5_Z5_ îmbunătăţirea selectivităţii la recepţia emisiunilor Al A. Schema comportă un filtru "trece-bandâ" de tip LC “home roade"* alcătuit din sase circuite rezonante derivaţie* cuplate slab între ele. Bobinele L2-L7 au câte 120 spire, Pentru comparaţie* în tabelul 2 sunt indicate (cu o aproximaţie sub 0 r 5dB) atenuările oferite de un filtru activ RC clasic de tip "trece-bandă" cu două celule având frecvenţa centrală fo=650Hz si Q=4 Tabelul 2 ffkHz] 0,3 0,65 1 1,5 2 2,5 3,5 gfdB] 33 0 23 35 42 46 50 53 CI să C2 s© Ih/Tsozo ooaTa cu ÎHM Figura 2 16 TEHNIUM • Nr. 9/1997 CQ-YO Si Deşi din comparaţia celor două tabele rezultă că sub 2kHz filtrul audio oferă atenuări mai mari, în realitate filtrul RC are o serie de dezavantaje: 1) Banda de trecere la 6dB este doar de 160Hz, iar BsdB-IQQHz. în aceste condiţii, acordul exact al receptorului este dificil de efectuat, iar stabilitatea frecvenţei oscilatoarelor trebuie să fie remarcabilă; 2) Banda de trecere fiind prea mică, semnalele telegrafice îşi vor lungi “cozile”, inteligibilitatea scăzând mai ales la viteze mari de manipulaţi©; 3) Paraziţii de tip impuls (QRN atmosferic şi nu numai) vor avea o durată mai mare la ieşirea filtrului, blocând astfel recepţia pe o durată mai mare; 4) Micşorând Q cu scopul de a mari B6dB către 50O^6OOHz, performanţele filtrului RC la celelalte frecvenţe se degradează dramatic; 5) Rămân valabile impedimentele legate de o bună funcţionare a sistemului AGC F discutate pe larg mai sus. Revenind la schema din figura 1, se observă că Cil funcţionează ca schimbător de frecvenţă şi oscilator local. Bobina LI este de acelaşi tip cu L2-L7, dar are 70 spire. Oscilatorul local este realizat cu amplificatorul- limitator din TAA66H La pinul 8 se obţine un semnal dreptunghiular, cu amplitudine constantă; aici se poate conecta şi un frecvenţmetru pentru a efectua reglajul. Frecvenţa de oscilaţie se poale modifica între 580 şi 583kHz, cu ajutorul unei diode varicap (dacă filtrul SSB pe 500kHz este USB). Tensiunea de comandă a diodei se obţine de la pinul 2 (circa 3,5V stabilizată) şi se poate regla cu potenţiometrul de 1Q0k£2. Dacă se constată că acoperirea este mai mare sau mai mică de 3kHz, se va acţiona asupra celor două rezistoare de 220kL2 f astfel ca să se utilizeze integral cursa potenţiometrului. La pinul 8 se poate conecta şi un osciloscop. Dacă se constată că oscilatorul are tendinţa să se amorseze pe alte frecvenţe, la nevoie se va modifica valoarea condensatorului de IGQpF de la pinul 6 între 56-560pF. Oscilatorul este suficient de stabil, deoarece tensiunea RF pe bobina LI nu depăşeşte IGOmV. Semnalul provenit de ia AF1 ai receptorului se aplică la pinul 12 şi nu va depăşi lO-HZOmVef, Se va ţine cont că rezistenţa de intrare, la borna A, este de circa 2kQ. pentru a nu amortiza circuitul LC din AFI. Dacă la ieşirea filtrului realizat cu L2-L7 s-ar conecta direct detectorul de produs, ar trebui folosit şi un alt oscilator de purtătoare, având frecvenţa apropiată de 80kHz, aşa cum se face în receptoarele cu dublă {sau triplă) schimbare de frecvenţă. Dar modificările aferente, care pot afecta funcţionarea, mai ales când este vorba de un transceîver şi nu de un simplu RX, sunt prea multe şi prea greu de efectuat. Ceea ce propune schema prezentată este o soluţie inspirată din schema bloc a sistemului de a realiza selectivitate variabilă cu două filtre SSB (a se vedea revista Radio-Român nr.5/1995, pag A, fig.1). CI2 realizează o nouă schimbare de frecvenţă, utilizând acelaşi oscilator local 1 580-583 k Hzastfel încât la ieşirea B se revine oe frecventa intermediară inTiaiâ a receptorului (500kHz). în acest mod. este posibil de utilizat detectorul de produs şi oscilatorul de purtătoare originale ale receptorului {sau transceiveruiui De altfel, schema din figura 1 a fost elaborată astfel încât amplificarea să fie aproximativ egală cu unitatea. Deosebirea faţă de schema clasică este aceea ca cel de¬ al doilea filtru nu este un filtru SSB cu o bandă comparabilă cu filtrul SSB din receptor (3kHz), ci un filtru CW cu o bandă mult mai îngustă. în acest mod, ia acţionarea potenţiometrului P nu se mai obţine un efect echivalent unui filtru audio Trece-jos" sau “trece-sus r, t ci se realizează selecţia unei benzi înguste (determinate de filtrul al doilea, pe 80kHz) în jurul unei frecvenţe centrale, care se poate modifica după dorinţă în interiorul benzii de trecere de 3kHz a filtrului SSB al receptorului de bază. Acesta este elementul de originalitate al schemei din figura 1. Modul de utilizare în traficul radio al acestei scheme este diferit de cel clasic: fără a se acţiona asupra acordului receptorului, este suficient să se acţioneze asupra potenţiometrului P, selectând semnalul care ne interesează, indiferent de frecventa tonului acestuia în difuzor . Dacă tonul nu convine (de pildă, este 2,5kHz) acţionând asupra acordului receptorului (sau RIT-ului) şi asupra potenţiometrului P se poate aduce totul în situaţia dorită. Bineînţeles, se poate lăsa P într-o anume poziţie fixa şi se poate lucra şi "clasic”. Modul de lucru poate fi selectat în funcţie de necesităţile traficului şî preferinţele operatorului. Rezistenţa de ieşire a schemei din figura 1 este de circa 5000 şi trebuie ţinut cont când se face intercalarea schemei în lanţul AFI al receptorului. Bobina L8 are {ca şi LI ) tot 70 spire şi împreună cu condensatorul de 6SGpF se acordă pe 500kHz, Consumul întregului montaj nu depăşeşte 35+40mA. Intercalarea lui în lanţul AFI se face cu un comutator cu 2x2 poziţii sau cu un sistem de comutare cu diode, adecvat. Conexiunile la placa imprimată a montajului vor fi scurte şi ecranate. Este bine să se ecraneze întregul montaj. Dacă există tendinţe de autooscilaţii, se va încerca montarea unei rezistenţe de 10QQ între pinul 12 al CI2 şi L7. Condensatoarele din circuitele acordate vor fi cu styroflex sau multistrat, iar condensatoarele de decuplare şi de cuplaj vor fi ceramice, de tip plachetă sau disc. Rezultate mai bune se obţin utilizând pentru L2-L7 alte bobine cu Q>80. Cei care dispun de un filtru MF200-0050 (RFT) pe frecvenţa de 200kHz, pot obţine rezultate încă şi mai bune, modificând schema din figura 1 astfel ca oscilatorul să lucreze în jur de 700kHz, Pentru aceasta se va micşora, eventual, condensatorul de 820pF, dacă oscilatorul nu poate fi “tras" din acordul lui LI. în figura 2 se arată modul de conectare al filtrului. Deoarece amplificarea va depăşi unitatea, la ieşire se va modifica divizorul format de rezistenţele de 1 k0, astfel încât suma lor să rămână în continuare de circa 2k£2, reducăndu-se mult rezistenţa conectată la masă. TEHNIUM • Nn 9/1997 17 — •• = VIDEO-T. V. DEPANAREA TELEVIZOARELOR ÎN CULORI (VIII) ing. Şerban Naicu ing. Horia Radu Cîobănescu 1. Circuitul integrat TDA3505 Circuitul integrat TDA3505 realizează următoarele funcţii: - matrice (G-Y) şi RGB; * reglarea cu tensiune continuă a strălucirii, contrastului, saturaţiei culorilor; - axarea şi stingerea pe linii şi cadre a semnalelor de la intrare prin intermediul semnalului SANDCASTLE cu trei niveluri; - reglarea separată, cu tensiune continuă, a amplificării fiecărui semna! RGB (pentru reglarea albului dinamic); - reglarea automată a tensiunilor de tăiere (punctului de negru) ale tubului cinescop prin intermediul unui semnal de reacţie de la placa TK, Schema bloc internă şi semnificaţia pinilor circuitului integrat TDA3505 sunt prezentate în figurile la şi 1b. Semnalul Y de la pinul 12 (0,45Vvv de la vârful im ulsului de sincronizare la alb), -(R-Y) de la pinul 8(1,05Vw) şi -(B-Y) de la pinul 7 (1,33Vvv) ale CI TDA4565 sunt aplicate prin C353 pinului 15, C355 pinului 17 şi C356 pinului 18 ale circuitului TDA3505. Nivelurile de tensiune de mai sus corespund unui semnal standard de bare color 75% aplicat ia intrarea de antenă. Aceste semnale sunt axate intern, Amplitudinea semnalelor diferenţă de culoare -(R-Y), -(B-Y) este reglată prin intermediul tensiunii continue aplicate la pinul 16 (saturaţia culorii, sau contrastul culorii , cum este denumit în unele documentaţii GRUND1G), înainte de intrarea în matricea (G*Y), respectiv RGB. Semnale+e RGB provenite din matriciere sunt aplicate unor comutatoare electronice comandate de tensiunea de la pinul 11. La cealaltă intrare a fiecărui comutator sunt aplicate semnale R, G, B externe, care pot proveni de la microprocesor (semnale OSD), conectorul SCĂRI (semnale externe, de exemplu de la un calculator de tip Spectrum), sau de la decodorul deteletext. Dacă tensiunea la pinul 11 este în intervalul (0+0.4V), semnalele selectate sunt cele provenind de la matricea RGB. Dacă tensiunea la pinul 11 este în intervalul 0.9-3V, semnalele selectate sunt cele provenind de la intrările de semnale externe de la pinii 14,13,12. Viteza de răspuns a comutatorului este suficient de rapida pentru a permite suprapunerea semnalelor externe peste imaginea TV, fără întârzieri, aceasta fiind stinsă numai în timpul aplicării semnalelor externe. Tensiunea continuă de la pinul 19 reglează Figura la TENSiUNE DE cGffmo: m ve WTKAStPT SEMNAL D£ COMiftttb tlfHflEFT UUflAm.A CUPfNTUU DF FASCICUL dl vm TFN&LJNE DE coNir^o-: a comiAWjjî J2.A3V) rENSmiCDC CONWa A smAiDasi ii 18 TEHN1UM • Nr. 9/1997 VIDEO-T.V. ' ~ .— = [ "fa TENSIUNI DE REGLAJ simultan amplitudinea semnalelor R, G. B (contrastul) Nivelul de negru al semnalelor R, G, B (strălucirea) este regîat de tensiunea continuă de la pinul 20, a cărei valoare pentru un nivel de negru normal este, tipic, de 1 t 75V. Semnalele R, G, B reglate sunt aplicate unor etaje de stingere pe linii 5 cadre, care funcţionează comandate de mpulsul SANDCASTLE provenit de 5 TDA8305A. Amplitudinea semnalelor R, G, B poate fi reglată seoarat prin tensiunile continue de la pinii 21, 22, 23 in vederea reglării albului dinamic. în schema TV Royal, această opţiune nu este folosită, pinii respectivi fiind conectaţi la +12V, ceea ce fixează amplificarea maxima a celor trei semnale. Albul dinamic se reglează cu semireglabilii VR302, VR303 de pe placa TK. Etajele de ieşire sunt realizate astfel încât să permită reglarea automată a nivelului de negru. Pentru aceasta, ia pinul 26 se aplică un semnal de reacţie derivat din curentul rez dual ai tubului cinescop în timpul TEHNIUM * Nn 9/1997 cursei inverse şi din curenţii de taiere ai celor trei tunuri R, G, B la nivelul de negru. “Memorarea" curentului rezidual se realizează cu condensatorul conectat la pinul 27. Măsurarea curenţilor se realizează în cursul următoarelor linii de la începutul impulsului de stingere cadre: - linia 20: măsurarea curentului rezidual (R+G+B); - linia 21: măsurarea curentului de tăiere al tunului de roşu; - linia 22: măsurarea curentului de tăiere al tunului de verde; - linia 23: măsurarea curentului de tăiere al tunului de albastru, 2.Amplificatorul final video Fiecare din cele trei semnale R, G P B este amplificat de la circa 3Vvv până la un nivel de circa 80 Vvv pentru atacul catozilor tubului cinescop în cele trei amplificatoare finale video. Acestea sunt realizate cu tranzistoarele Q305, Q304, Q307 t în montaj emitor comun. Condensatoarele de680pF conectate în emitoarele tranzistoarelor finale video realizează corectarea caracteristicii de frecvenţă. în colectoarele tranzistoarelor Q303, Q306 t G308 de tip BF421 se găseşte semnalul de reacţie, care este aplicat pinului 26 al TDA35Q5. Reglarea punctului de negru şi al albului dinamic * se comută TV în modu! AV din telecomanda, fără semnal audio- video; * se reglează strălucirea astfel încât să se măsoare 1,75V în pinul 20 al TDA3505; * se reglează potenţiometrului de 3CREEN astfel încât pe catodul cu cea mai mare tensiune, aceasta sa fie de 140V (în mod normal această tensiune ar fi trebuit să fie mai mare, dar datorită modului de proiectare a circuitelor, mărirea acestei tensiuni peste valoarea indicată ar putea duce la apariţia cursei inverse pe ecran); * se introduce la intrarea de antenă sau conectorul SCART un semnal alb 100% de la un generator de semnaL în lipsa generatorului, cu o 19 Jniâ\ VIDEO-T.V. i bună aproximaţie se poate regla strălucirea la maxim, iar saturaţia la minim; • se reglează din VR302, VR303 pentru un alb cât mai lipsit de tentă color, aceasta se poate verifica şi pe un semnal TV obişnuit, la care saturaţia s-a reglat la minim, astfel ca imaginea să fie alb-negru. Atenţie ! Este posibil ca pe multe exemplare tensiunea de alimentare a filamentului să fie exagerat de mare. Autorii au găsit pe foarte multe exemplare o tensiune de alimentare a filamentului de 7Vrms. Conform datelor de catalog, filamentul unui tub cinescop trebuie alimentat cu 6,3V tensiune continuă, dar se admit şi alte forme de semnal (tensiune alternativă sinusoidală, impulsuri de întoarcere linii etc.) cu condiţia ca tensiunea echivalentă să fie aceeaşi. Pentru modul de alimentare a filamentului din TV Royal (impulsuri de întoarcere preluate de pe o înfăşurare a transformatorului de linii şi limitate cu o rezistenţă serie), tensiunea se poate măsura cu un voltmetru care poate măsura tensiuni alternative r.m.s. (Hung Chang 737, Fluke 76, Fluke 87) sau cu un osciloscop bine calibrat. Valoarea măsurată pe un osciloscop trebuie să fie 21-22 Vvv. Din studiile efectuate de autori pe un foarte mare număr de televizoare (câteva zeci de mii) de diferite tipuri, şi comparând cu rezultatele obţinute de alţi specialişti, rezultă că fiabilitatea maximă a tuburilor cinescop se obţine pentru tensiunea de alimentare a filamentului de 6V (sau echivalent 6Vrms, dacă este cazul), obtinându-se rezultate bune şi pentru o tensiune de 6,3V. Pentru tensiuni sub 6V, performanţele tubului încep să scadă vizibil, iar pentru tensiuni peste 6,6V fiabilitatea scade în mod exponenţial (pentru tensiuni de 7V tubul se defectează în 1-2 ani şi numai în mod excepţional rezistă mai mult). Tuburile care se defectează datorită supravoltării filamentului se manifestă în general ori prin scădere a emisiei, ori prin imposibilitatea reglării corecte a punctului de negru şi a albului dinamic datorită decalării excesive (peste 25V) a tensiunilor de tăiere a celor trei tuburi. Tensiunea de filament depinde de amplitudinea şi durata impulsului de întoarcere. Practic, depanatorul poate ajusta aceasta din: • tensiunea generală de alimentare; • rezistenţa serie cu filamentul (R506); • valoarea condensatorului de întoarcere conectat între colectorul tranzistorului final linii şi masă (C501); • valoarea condensatorului de cuplaj şi corecţie a distorsiunii de tangenţă. în cazul înlocuirii tubului original cu alt tip de tub, s-ar putea să fie necesar să se ajusteze toate aceste elemente. în cazul concret al TV Royal, dacă tensiunea de alimentare a filamentului este prea mare, atunci se va mări rezistenţa conectată în serie cu filamentul fR506h 3.Amplificatorul final audio Amplificatorul final audio al TV Royal este realizat cu circuitul integrat TDA1013B a cărui schemă bloc este reprezentată în figura 2. Semnificaţia pinilor circuitului integrat TDA1013B este următoarea: -1 - masă de putere; - 2 - ieşire amplificator; - 3 - tensiune de alimentare; - 4 - filtraj electronic; - 5 - intrare amplificator; - 6 - ieşire bloc control volum (preamplificator); * 7 - tensiune reglaj volum; - 8 - intrare de control volum (preamplificator); - 9 - masa de semnal mic (substrat). Aceasta conţine un etaj preamplificator care realizează şi reglarea volumului prin tensiunea aplicată la pinul 7 şi un amplificator final de putere. Impedanţa de intrare la pinul 8 este de circa 29 KQ. La ieşire este recomandabil să fie conectată o sarcină de 8Q (numai cu radiator) sau de 16Q (chiar şi fără radiator, pentru o tensiune de alimentare de circa 16V). Deşi circuitul funcţionează şi cu o sarcină de 4Q, totuşi acest lucru nu este recomandat, deoarece este foarte probabilă distrugerea circuitului integrat la o tensiune de alimentare peste 12V, prin depăşirea curentului maxim admis. Semnalul de audiofrecvenţâ de la pinul 14 a! comutatorului AV de tip HEF4053B este aplicat intrării amplificatorului final de la pinul 8 al circuitului integratTDA1013B. La pinul 2 al acestui circuit integrat se găseşte semnalul de audiofrecvenţâ amplificat, care se aplică difuzorului. Semnalul de ieşire are amplitudinea maximă de 8Vvv, ceea ce înseamnă o putere maximă de 1W/8ii. Tensiunea de reglare a volumului aplicată la pinul 7 are valori între 2,5-5,15V. Tensiunile măsurate pe pinii circuitului integrat TDA1013B sunt date în tabelul de mai jos: pin UM 1 0 2 6,57 3 14,2 4 13,8 5 1,31 6 6,64 7 2,6-5,2 8 2,9 9 0 (continuare în numărul următor) Intrară A Intrare B 20 TEHNIUM • Nr. 9/1997 LABORATOR ~ ~ - CONVERTOR DE TENSIUNE PENTRU TUB FLUORESCENT ing. Şerban Naicu Au fost publicate numeroase tipuri de convertoare de tensiune destinate să producă o tensiune alternativă de circa 3QQV, plecând de a o sursă de tensiune continuă de valoare scăzută {de regulă 12V), în vederea alimentării unui tub fluorescent. Un astfel de montaj, care :e r T, ie alimentarea unui tub fluorescent miniatură (5^8W) de la o caţer e de acumulatori auto r oferă o sjrsâ de lumină portabilă, extrem de ut ă în timpul deplasărilor cu autoturismul (excursii, camping, -n nai de siguranţă etc.). Montajul prezentat în figura 1 are, faţă de multe alte scheme oublicate anterior, marea calitate a unei extreme simplităţi (fund realizat, în principal, doar cu 4 tranzistoare uşor ce procurat), ceea ce-i conferă şi un creţ de producţie foarte scăzut. Tubul fluorescent utilizat în cazul de faţă a fost unul de formă alungită (formă de baston), dar el poate avea şi alte forme, cum ar fî cea de cerc sau chiar ca a unui bec cu ncandescenţâ (fiind prevăzut şi cu dulie). Uneori, acest tub fluorescent mai este denumit, în mod impropnu tub cu neon. De fapt, tubul conţine în nterior vapori de mercur, având o presiune scăzută. La cele două capete tubul este prevăzut cu filamente de mcâizire. Când spaţiul intern ai tubului este suous unei tensiuni de valoare r dîcatâ, gazul inert este ionizat oroducându-se o amorsare aprindere") a acestuia. De fapt, în urma descărcării electrice care se produce de fa un capăt la celălalt al tubului iau naştere radiaţii invizibile situate în spectrul ultraviolet). Pudra subţire (de culoare albă) depusă pe pereţii interiori ai tubului transformă aceste radiaţii în lumină vizibilă. Pentru amorsarea tubului este nevoie de o tensiune ceva mai ridicată ca valoare decât cea care este necesară ulterior pentru a menţine aprinderea permanentă. Lămpile fluorescente prezintă marele avantaj al furnizării unei cantităţi de lumină mai mare ca un bec cu incandescenţă, la acelaşi consum de energie electrică. Astfel, acest tub fluorescent de 5-8W furnizează o cantitate de lumină (un flux luminos) comparabil cu al unui bec incandescent de circa 25W. în mod clasic, aprinderea tubului se face de la tensiunea de reţea (220Vca); în serie cu acesta tensiune şi cu filamentele tubului fluorescent se află o bobină de balast (d rosei) şî un starter. Rolul starterufui este acela de a închide arcuitul, la aplicarea tensiunii de reţea; acest lucru se produce Schema electrică conţine un circuit basculant astabil (multivibrator) realizat, în principal, cu tranzistoarele T1 şi T2> Circuitul este simetric şi este posibil ca la un moment dat curenţii (colector-emitor) prin cele două tranzistoare să fie egali- Această stare este instabilă, întrucât la apariţia oricărei perturbaţii (sursa de alimentare, valoarea parametrilor tranzistoarelor sau ai elementelor pasive) echilibrul se va rupe, circuitul basculând. Presupunem că va creşte curentul de colector al tranzistorului datorită faptului câ t din cauza arcului electnc produs îa conectarea tensiunii, b metalul din care este constituit startenjl se dilată Închizând contactul electric şi astfel r lamentele tubului suri parcurse de curent Rctui bob nei este acela de a asigura producerea unei supratensiuni necesarer r'ocesuide amorsare a spa* j _ d ' tub dar şî acela de limitare a curentului (stabilizare) după intrarea în regimul normal de funcţionare StaneruJ va decupla apoi, pnn răcirea bimetakfiui. ceea ce va determina deschiderea contactului electric pr ~ e Curentul va continua să se înc h câ prin :rtenorul tubului. Supratensiunile care apar (datorită starterului şi bobinei) sunt de 5 până la 7 ori mai mari decât tensiunea normală de reţea, suficient de mari ca să amorseze tubul fluorescent Montajul nostru (care nu se alimentează de la tensiunea de 220Vc,a . a reţelei) ci de la o baterie de curent continuu de 12V îşi propune să convertească această tensiune într¬ una alternativa de valoare suficient de ridicată pentru a amorsa tubul (300V). T2. Acest lucru va determina scăderea tensiunn de colector a lui T2, scăderea tensiunii bazei lui TI (prin C2), scăderea curentului de colector a lui TI şi respectiv, creşterea tensiunii de colector a lui TI, creşterea tensiunii de bază a lui T2 (prin CI) şi creşterea curentului său de colector (T2). Acest fenomen de avalanşă duce la saturarea Iul T2 şi blocarea lui TI. Această stare se menţine atât timp cât condensatorul G2 se descarcă de la valoarea iniţială până aproape de zero volţi şi nu-f mai poate menţine pe TI blocat. Urmează apoi un nou proces de basculare, care-l va duce pe TI în starea saturat şi pe T2 în starea blocat. Procesul se va relua apoi; în cazul acestui circuit astabil (aşa cum arată şi denumirea) nu există nici o stare stabilă. Valoarea frecvenţei de oscilaţie este dată de grupurile C1-R3 şi C2-R4. Tranzistoarele TI şî T2 pot fi de tipul BC337, BC338 (npn), având un curent de colector de 0,8A şi o putere disipată de 625mW, Urmează un etaj “tampon", realizat cu tranzistorul T3 de tip 2N1711, 2N1711A (npn), având un TEHNIUM • Nr. 9/1997 21 - LABORATOR curent de colector de 0,8A şi putere medie (1,7W). Acest tranzistor, prin grupul rezistenţelor R6-R7 (montate în paralel), de câte 56H fiecare, asigură curentul de bază pentru tranzistorul de putere T4 t de tip 2N3055 (binecunoscut). Acest tranzistor are conectată în colectorul său înfăşurarea de joasă tensiune a unui transformator ridicător de tensiune 6V/200V. Acesta este, în fapt, un simplu transformator de sonerie (220V/6V) montat, în acest caz, invers (putere 2+3W). Tensiunea furnizată în secundarul acestuia este suficient de mare pentru a produce "aprinderea 11 tubului. După “aprinderea” tubului fluorescent, tensiunea măsurată Ea bornele sale este de circa 70V. Curentul “absorbit” din bateria de 12V este de circa 350mA pentru un tub de 5W şi de 500mA pentru unul de 8W, Cablajul montajului (partea placată şi schema de plantare a componentelor) sunt date în figura 2a şi 2b. Se observă forma alungită a acestuia, cu lungimea egală cu cea a tubului fluorescent. La capetele cablajului sunt prinse două bride din alamă care fixează extremităţile metalice ale tubului. Aceste bride {şi evident, tubul fluorescent) sunt fixate pe partea cu trasee a cablajului (şi nu pe cea cu piese, evident). Conexiunile între trei dintre extremităţile filamentelor tubului şi cablajului imprimat sunt făcute cu conductor (de 0,5mm sau mai gros) T ca şi cele până ia sursa de alimentare (bateria autoturismului, de regulă). Pentru mărirea autonomiei de deplasare a sursei de lumină {a montajului prezentat) se pot folosi pentru alimentarea cu tensiune baterii înseriate, până la tensiunea necesară. Timpul de utilizare al acestora rămâne totuşi foarte redus şi de aceea se preferă o sursă de capacitate mai mare (acumulatori). Toate rezistoarele folosite au puterea disipată de 0,25W. Nu este necesar ca tranzistorul T4 să fie montat pe radiator. Bibliografie - Revista “Radio-Român”, nr,6/ 1995; Revista “Electronique Practique”, nr.110 (decembrie 1987); - Revista “Tehnium", nr.11/1991 22 TEHNIUM • Nr. 9/1997 LABORATOR VOLTMETRU DIGITAL irig. Nicolae Sfetcu LCD DtSPLAY R24..31 "Inima 1 ' montajului prezentat în figura 1 o reprezintă Ci3 {ADD3701 r MM74G936-1 etc.), care nu necesită nici o componenta externă de precizie. Pentru aceasta, se foloseşte o tehnică de conversie analog-digitală cu modulare de puls, care necesită o tensiune de referinţă externă de aceeaşi polaritate cu cea a tensiunii de intrare. în acest scop se utilizează CI2, }3M336. Alimentarea generală a montajului este de +5V, care se stabilizează cu ajutorul Cil {(ÎA7805) Raportul de conversie este realizat printr-un oscilator intern, iar frecvenţa de oscilaţie se ajustează dintr-un cuplaj extern RC, sau prin injectarea unui semnal de la un oscilator extern. Afişarea rezultatelor măsurărilor se realizează printr-o multiplicare de 7 segmente, comandate direct de CI3. Pentru descrierea funcţionării montajului, în figura 2 este prezentată o buclă analogică. Ieşirea SW1 este sau ia Vref, sau la OV, în funcţie de starea circuitului fîip'flop tip D Dacă Q este pe nivelul sus, Vout=Vref : şi dacă Q este pe nivelul jos, Vout-QV. Această tensiune se aplică apoi filtrului "trece-ios realizat cu R1 şi CI. Ieşirea acestui filtru, Vfb, este conectată la intrarea (-) a comparatorului, unde este comparată cu tensiunile de intrare analogică, Vin, Ieşirea comparatorului este conectată la intrarea D a bistabilului tip D. Apoi, informaţia este transferată către ieşirile Q şi /Q pe frontul pozitiv al semnalului. Această buclă formează un oscilator a cărui frecvenţă depinde de tensiunea de intrare analogică, Vin. Considerăm o valoare fixă a tensiunii de intrare, Vin. Dacă ieşirea Q a bistabilului tip D este mare, rezultă VoutA/ref, şi Vfb -»Vref cu o constantă de timp R1C1* Când Vfb>Vin, ieşirea comparatorului se va comuta la OV. La următorul front crescător de clock, ieşirea Q a bistabilului trp D se va comuta la masă, determinând Vom să comute TEHNIUM • Nr. 9/1997 23 LABORATOR mici (fiecare scăpare de 1,0 nA va determina o eroare de 0,1 mV). Dacă scurgerea de curent în ambii condensatori este exact aceeaşi, eroarea rezultantă va fi nulă. Toţi rezistorii, cu excepţia celor specificaţi, vor avea puterea de 0,25W şi toleranţa de ±5%. Toţi capacitorii vor avea toleranţa ±10%. Ieşirile CI3 vor fi conduse prin CI4 (MMC4049) către afişajul cu LED, i ultiplexat, cu catod comun. Cadajul montajului este prezentat în figura 3 faţa placată şi respectiv figura 4 faţa plantată cu componente, în cazul unui afişaj cu cristale lichide, se pot utiliza modificările propuse în figura 5. Bibliografie National Semiconductor - "Data Book", 1984, _ _ IPRS - “Full Line Condensed Catalog". Figura 2 D6+ D54 9GN 04 03 02 Ol e f 9 o b c d K K K la OV. în acest timp, Vfs va începe să se descarce către 0V r cu o constantă de timp R1C1. Când Vfb<V'in, ieşirea comparatorului va comuta "sus". Pe frontul crescător al următorului semnal de clock, ieşirea Q a bistabiluluî D va comuta "sus” şi procesul se va repeta . La ieşirea SW1 rezultă un tren de pulsuri de unde dreptunghiulare pozitive, cu amplitudinea Vrff, în cazul montajului prezentat, trebuie acordată o foarte mare atenţie zgomotului sursei de alimentare, Din această cauză atât alimentările montajului, cât şt toate conexiunile de masă, se vor lega, fiecare în parte, într- un singur punct comun, ia sursa de alimentare, elîminându-se astfel şi scurgerile în cazul curenţilor mari. Porţiunile analogice şi digitale ale circuitului au fost separate. De asemenea, diametrul conductorifor să fie suficient de mare pentru a elimina căderile de tensiune nedorite. Condensatorii de filtraj conectaţi la VFB (pin 14) şi VFLT (pinii) trebuie să aibă scurgeri foarte 24 TEHNIUM • Nr. 9/1997 ^— amamm umin VITACOM ELECTRONICS CLUJ-NAPOCA, Str. Pasteur nr.73 "E_ :'--38401*, BBS:064-438402 (după ora 16:30) I'---38403, E-MAIL: [email protected] BUCUREŞTI, Str.Popa Nan nr.9,Tel/Fax:01-2503606 DISTRIBUITOR TRANSFORMATOARE LINII HR Şl TELECOMENZI TIP HQ. DISTRIBUITOR COMPONENTE Şl MATERIALE ELECTRONICE DIN IMPORT: REZISTOARE, CAPACITOARE, DIODE, TRANZISTOARE, CIRCUITE INTEGRATE, MEMORII, SPRAYURI TEHNICE, PIESE TV-VIDEO, CABLURI Şl CONECTORI... LIVRARE PROMPTĂ DIN STOC I TEHNIUM «9/1997 CUPRINS: ELECTRONICA LA ZI • Sistemul de radionavigaţie prin sate!: GPS - ng. Gneorghe Costea AUDIO • Efecte sonore în tehnica analogică ş d gitafă I ).- AureHan Lăzăroiu şi ing. Cătălin Lăzăroiu • Amplificator audio ultraliniar de 100W - ing.Emil Marian • Egalizor grafic cu control digital (II) - ing.Oprea Adrian (continuare din numărul anterior) CQ-YO • Filtru pentru recepţia emisiunilor telegrafice - ing. Dinu Costin Zamfirescu VIDEO-T.V. • Depanarea televizoarelor în culori (VIII) - ing. Şerban Naicu şi ing. Horia Radu Ciobănescu LABORATOR • Convertor de tensiune pentru tub fluorescent - ing. Şerban Naicu • Voltmetru digital - ing. Nicolae Sfetcu Pag. 1 Pag, 3 Pag. 6 Pag. 11 Pag. 15 Pag. 18 Pag.21 Pag.23 4000 lei ISSN 1223-7000 Revista editată dc S.C. TRAMSVAAL ELECTRONICS SHI '• ■ *& S 1 îfe$ î f / M 4 J >■# A^V*V-, ' ' •mt' ^ >■ r dP» 1 li®! K; *r ih î > n ara*?' ;• -A X-’ ' :..: V. :