FONDATĂ ÎN ANUL ANUL XXXII, Nr. 345 REVISTA PENTRU CONSTRUCTORII AMATORI QDQQ 1 ~— nam iQDQ na ■r —«2* «TL |h i — • Africa Centrală are probleme energetice: • uscat nu mai ajupgejjpvollor locuitorilor - sunt - şi este nevoie de ceva nou. Şi, iată, noul apare: I, de metal, iz< cului deschis în bucăi familiei centrafrlcane. M Germania are şi ea Hor a crescut, şi centralelor nucleare mare, va fl nevoie deci nemţeşti a s face nemţii? gaz, cl vor l nucleară, fii franceze fiind kilowaţi Sau: în Nigeria un îi ungla africană Invonti |p, în care, din construcţie, motetică cu prima, între cel peste care toarnă apă. Pune al acoperă „maşinăria” cilo cârpă Peste o săptămână, alimentele din rât < sunt perfect edfbile, p Africii fenomenul se inii intervenţia curentului el din frigiderul pe care lui Explicaţia: apa din stratul două oale şl de pe cârpa- manualul ae fizică de clasă ;â Vl*a ştim, mediului ambiant. Acţionaşi numai i sistemului, căci lutul este un Izolator răcind alimentele. Una dintre cele m simple a fost astfel pusă la dispoziţia îmbogăţind lumea. Am luat aici doar trei exemple de m putea lua o mie, lişta lor întl Energii „noi”- solară, eoliană, în interior cu şamotă la locul jrllla- fireşte, deschise - ale mnul progres obleme energetice: Partidul es drept ţinta politica dărâmării tlnaşe, „veraţ^sunt activi, nevoie le o adaptare â energeticii fi .la noile condiţii politice. Ga vor ol centrale pe cărbune sl Ică din Franţa. Energ fabrici centralele learl. Soluţie diplomaţi ' î ndepărtat dl ou frlgldar. la o oală de lut / / ** mlade lut,, r traduce nisip, oşlâ mică, \ v» Şi aşteaptă, rul” african? minima Oată în Istoria „în mod natural”, fără • : şl a dispozitivului de răcire Junglei nu are cum să-l aibă. olator de tilspp, dintre cele ra şl, cum din cade temperatura Interiorul " ..îşi face datoria, emale Invenţii J/ v / racilor, ■Şnp ‘ \‘ bleme energetice/ n -se pe cărţi întregi. - or, blbgazul, lune, corn al luşată din Ie de veacul al energetica nucleară -- cu mult abundenţei energetice viitoare ~ cea cărbune şi hidrocarburi - aş numl-o , energ® XlX-lea... toate sunt de pus pe tapet, de discutat, del procesat, de schimbat, adăugând,m toate cazurile, ceea ce numai Homo Sapient; are m această mare casă a Iul, Inumită Cosmos: energia material cenuşii, cea creatoare de nou, singura cefe ne va împinge spre stele. Curând. MaStim * * ' Alexandru MIRONOV § Stimaţi cititori, începem din nou prin a vă mulţumi tuturor celor care ne-aţi con¬ tactat pentru a ne oferi atât de necesarul feedback privitor la felul şi măsura în care conţinutul revistei răspunde aşteptărilor dv. Desigur, mesajele au fost diverse, între ele predominând felicitările - din convingere, dar poate şi de complezenţă - alături de tradiţionalele solicitări de sprijin, de scheme şi documentaţii, de informaţii. O sin¬ teză a opiniilor exprimate în intervalul scurs de la apariţia numărului 1/2002 ar putea fi copsiderată introducerea de la E-mail-ul domnului Şerban loan: „Bună! încep prin a vă felicita pentru ultima apariţie a revistei «Tehnium», care are multe elemente de atracţie pentru tânărul electronist; însă se poate şi mai bine... ”Vă mulţumim, dom¬ nule Şerban loan, şi vă asigurăm că suntem conştienţi de adevărul remarcii dv. Tocmai de aceea facem din nou apel la cititorii noştri - inclusiv la dumneavoastră - să ne sprijine şi cu articole. Pentru că ne-aţi cerut unele lămuriri în legătură cu condiţiile de publicare în „Tehnium” (iar „Poşta redacţiei" este deja încheiată), vă precizăm că articolele primite de la colaboratori şi selecţionate sunt publicate ca atare, adică aşa cum le-au conceput şi semnat autorii, eventual doar cu mici retuşuri redacţionale ce se impun. Aceasta pentru că autorul este îndreptăţit să i se publice sub semnătură ceea ce a scris el, mai ales având în vedere faptul că el este răspunzător (inclusiv în faţa legii) de conţinutul articolului publicat, în cazul unor eventuale recla¬ maţii sau plângeri. Aici mai intervine şi aspectul „paternităţii", căci la noi există acum o Lege privind drepturile de autor, pe care trebuie să o cunoască şi să o respecte toţi colaboratorii noştri, dacă vor să nu aibă surprize neplăcute. Este adevărat că - în lume, în general - „cărţile din cărţi se scriu, iar revistele din... cărţi şi reviste”, dar există nişte reglementări fireşti care să limiteze abuzurile, protejând autorii. în precedentul dialog cu dv. vă promiteam o rubrică de răspunsuri la întrebări şi solicitări - „Poşta redacţiei", lată că am reuşit să o (re)înfiinţăm, cu sprijinul colaboratorului nostru apropiat dr. ing. Andrei Ciontu. Desigur, spaţiul şi timpul nu ne permit să răspundem aici la toate solicitările, selecţia fiind făcută în funcţie de interesul general pentru problema ridicată, dar şi în funcţie de documentaţia disponibilă. Multor solicitări le-am răspuns prin poştă, E-mail sau telefonic. O altă promisiune materializată o constituie iniţierea rubricii „Tehnium-lnternef, pe care am găsit de cuviinţă să o începem chiar cu... începutul. Interesul pentru acest domeniu în rândul tinerilor este enorm la ora actuală şi, slavă Domnului, există numeroase publicaţii de profil. După părerea noastră, însă, „Tehnium” are şi aici menirea lui specifică, aceea de a oferi amatorilor „alfabetul”, noţiunile intro¬ ductive strict necesare, precum şi un ghid practic de lucru, o agendă de adrese utile din punct de vedere al constructorului amator. Desigur, pe parcurs intenţionăm să dezvoltăm această rubrică, aşa că aşteptăm în continuare ecouri, sugestii, dar şi articole pe profil. Aşa cum aţi remarcat probabil, răsfoind revista, nu ne-am ţinut de promisiunea de a lansa Concursul Tehnium pe tema economisirii energiei şi a energiilor neconvenţionale. Poate că nu ne-am făcut prea bine înţeleşi in intenţie, dovadă că ecourile dv. au fost mult sub aşteptări. încurajator este însă faptul că multe dintre instituţiile şi societăţile comerciale „tatonate” în vederea colaborării la acest con¬ curs au răspuns favorabil, inclusiv cu oferte de premii, ceea ce ne face să nu abandonăm ideea, încercând între timp să pregătim mai bine „terenul”. O astfel de pregătire poate fi considerată „provocarea” pe care v-o lansează alăturat domnul Alexandru Mironov, secretar general al Comisiei Naţionale a României pentru UNESCO, fost ministru al tineretului şi sportului, dar şi fost coleg de redacţie şi prieten apropiat al constructorilor amatori, al „şurubarilor", cum ne alintă dânsul. Exemplul său cu „frigiderul african” este mai mult decât edificator pentru ceea ce ne-am propus şi v-am propus prin lansarea unui astfel de concurs: nu invenţii sofisticate, idei ultrasavante, ci soluţii practice concrete, utile, uşor realizabile la nivel de amator. Un rezervor de apă caldă menajeră, obţinută prin recuperarea căldurii dispersate în jurul „ochiurilor” de aragaz, un „duş solar” în curte, pe timpul verii, un nou model de cratiţă cu randament termic sporit, o minicentrală electrică de tip hidro, eoliană sau pe bază de biogaz/bio- masă etc. Aşadar, să mai reflectăm - şi noi şi dumneavoastră. Alexandru Mărculescu SUMAR CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR.pag. 4-8 Variatoare de tensiune Tester multifuncţional Miniconvertor HI-FI.pag. 9-18 Preamplificator de performanţă cu tuburi Amplificator cu tuburi în clasă A Corector de ton cu tranzistoare Egalizor parametric Preamplificator pentru doză ceramică LABORATOR .pag. 19-24 Adaptor C-metru Sursă de tensiune stabilizată CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE ... pag. 25-31 Microhidrocentrală electrică Mici automatizări în gospodăriile individuale POŞTA REDACŢIEI .pag. 32-35 RADIOAMATORISM.pag. 36-37 Măsurarea directă a inductanţelor Mixer până la 2,5 GHz Minibug ATELIER.pag. 38-42 Proiectarea incintelor acustice LABORATORUL UNIVERSITAR.pag. 43-44 Aparat pentru măsurarea intensităţii luminoase TEHNIUM-INTERNET.pag. 45-46 Primii paşi spre INTERNET LA CEREREA CITITORILOR.pag. 47-51 AUTO-MOTO.pag. 52-58 Siguranţele „Daciei" Miniradar anticoliziune auto Conducerea economică Atelier auto MODELISM.pag. 59-66 Staţie de telecomandă Acumulatori cadmiu-nichel REVISTA REVISTELOR .pag. 67 TEHNIUM Revistă pentru constructorii amatori Fondată în anul 1970 Anul XXXII, nr. 345, iunie 2002 Editor SC Presa Naţională SA Piaţa Presei Libere nr. 1, Bucureşti Redactor-şef i\z. Alexandru Mărculescu Secretariat - macheta artistică: Ion Ivaşcu Redacţia: Piaţa Presei Libere nr. 1, Casa Presei Corp C, etaj 1, camera 303 Telefon: 224.21.02 Fax: 224.36.31 E-mail: presanationala @ yahoo.com Corespondenţă Revista TEHNIUM Piaţa Presei Libere nr. 1 Căsuţa Poştală 68, Bucureşti - 33 Abonamente a orice oficiu poştal (Nr. 4120 din Catalogul Presei Române) DTP: Clementina Geambaşu Editorul şi redacţia îşi declină orice responsabilitate in privinţa opiniilor, recomandărilor şi soluţiilor formulate în revistă, aceasta revenind integral autorilor. ISSN 1224-5925 © Toate drepturile rezervate. Reproducerea integrală sau parţială este cu desăvârşire interzisă în absenţa aprobării scrise prealabile a editorului. liBălUl Romorint SA Abonamente la revista „Tehnium“ se pot face şi a sediul SC PRESA NAŢIONALĂ SA, Piaţa Presei Libere nr. , sector 1, Bucureşti, oficiul poştal nr. 33. Relaţii suplimentare la telefoanele: 224.21.02; 223.26.83 sau la FAX 224.36.31 lonform art. 205-206 C.P, întreaga răspundere juridică pentru conţinutul articolelor revine exclusiv autorilor acestora. TEHNIUM iunie 2002 3 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR Voriotoore de tensiune Pagini realizate de fiz. Alexandru Mărculescu La alegerea unei scheme de variator de tensiune, constructorul amator oscilează adeseori între cele două elemente active de bază - tiristor sau triac - hotărându-se cu greu pentru care anume să opteze. între tiristoare de aceeaşi putere poţi găsi frecvent exemplare cu amorsarea de poartă la sub 10 mA, chiar sub 5 mA. Fără îndoială, această particularitate avantajează net tiristorul, uşurând realizarea cir- este alimentat cu tensiune alterna¬ tivă, fiind conectat în diagonala de intrare a punţii redresoare PR, iar în figura 2, Rs este alimentat în tensi¬ unea redresată bialternanţâ (în „continuu”), fiind conectat în diago¬ nala de ieşire a punţii. Diferenţa poate să nu pară semnificativă - şi nici nu este, atunci când consuma¬ torul Rs îl reprezintă un element de iluminare, de încălzire ş.a., care funcţionează la fel de bine în tensi¬ une alternativă ca şi în tensiune continuă pulsatorie - dar ea devine esenţială în alte aplicaţii specifice, exclusiv de curent alternativ, respec¬ tiv de curent continuu. în ambele cazuri, circuitul de Un atu important al triacului îl con¬ stituie, desigur, bidirecţionalitatea sa, adică faptul că, pentru o tensi¬ une alternativă aplicată circuitului terminal 1 - terminal 2, el poate fi adus în conducţie pe parcursul ambelor semialternanţe (pozitivă şi negativă). în cazul tiristorului obişnuit (unidirecţional), pentru a putea folosi ambele semialternanţe ale tensiunii alternative, aceasta tre¬ buie în prealabil redresată bialter- nanţă, de obicei în punte, ceea ce constituie o piesă de putere în plus (gabarit suplimentar, cost suplimen¬ tar). Ca dezavantaj major al triacului în comparaţie cu tiristorul trebuie amintită însă sensibilitatea lui în general mai scăzută în ceea ce priveşte curentul de amorsare de poartă, dar şi faptul că această sen¬ sibilitate este uneori destul de pro¬ nunţat diferită de la un „cadran” de funcţionare la altul. De pildă, printre triacele uzuale de 10 A găseşti cu greu exemplare care să aibă curen¬ tul de amorsare de poartă sub 20-30 mA (şi asta în cadranul I, unde sen¬ sibilitatea este maximă!), pe când cuitului de comandă a porţii, unde se pot folosi astfel componente de disipaţie termică (putere) mai mică, implicit mai puţin voluminoase şi mai ieftine. Faţă de acest avantaj, nece¬ sitatea suplimentară a unei punţi redresoare devine acceptabilă, mai ales că la ora actuală se poate procura o punte performantă (de pildă, de 8A/1000 V) la preţul echivalent al... câtorva felii de salam, respectiv al unei felii de carne. Tocmai de aceea, în continuarea serialului nostru, după reamintirea ciruitului de principiu al variatorului de tensiune cu punte redresoare şi tiristor, alimentat la tensiunea alter¬ nativă de reţea, vă prezentăm două scheme practice de astfel de varia- toare. Pentru început, în figurile 1 şi 2 este dată schema bloc a variatorului respectiv, unde CCP reprezintă cir¬ cuitul de comandă a porţii. Cele două scheme diferă doar prin „po¬ ziţia" ocupată în montaj de con¬ sumatorul Rs, adică „rezistenţa de sarcină" a variatorului: în figura 1, Rs comandă a porţii (CCP) se ali¬ mentează din tensiunea redresată, el putând fi, în funcţie de exigenţele consumatorului Rs şi de plaja de reglaj dorită, unul simplu, cu defazare, ca în figura 3, sau un cir¬ cuit de comandă în fază, ceva mai complicat, ca în figura 4. Schema din figura 3 este bine¬ cunoscută (şi parcă aud vorbele „prietenilor” care şi aşa ne acuză de repetare, uitând, de fapt, că „grosul” cititorilor se schimbă o dată cu ge¬ neraţiile), având largă răspândire în aplicaţiile de consumatori „univer¬ sali", nepretenţioşi, cum ar fi cor¬ purile de iluminat, reşourile, radia¬ toarele sau alte dispozitive de încălzire - ca de pildă ciocanele electrice de lipit, fierbătoarele elec¬ trice etc. - mai ales că aici se pune, de obicei, problema reducerii cu cel mult 50-60% a puterii de funcţionare faţă de puterea maximă nominală, deci nu este vorba de o „acoperire” totală a plajei tensiunii de alimenta¬ re, în speţă a tensiunii de reţea. Aşa cum precizam în introdu¬ cere, pentru astfel de consumatori 4 TEHNIUM iunie 2002 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR pi WOkO CI 10/tF 50V „universali” conectarea se poate face la fel de bine în circuitul de curent alternativ (Rs, bornele a-b), ca şi în cel de tensiune continuă pul- satorie (R’s, bornele a’-b’, bineînţe¬ les, priza (Rs sau R’s) nefolosită fiind scurtcircuitată în prealabil. Elementele principale ale circui¬ tului (puntea redresoare, tiristorul, siguranţa fuzibilă) se aleg în funcţie de puterea maximă dorită, care poate fi în cazul de faţă de până la circa 600 W, cu o siguranţă Sig. de 3-4 A (dar care poate fi extinsă uşor până la 1 kW). Puntea redresoare indicată, PRKBU8M, este de 8A/1000 V, deci cu radiator adecvat se poate conta pe un curent maxim redresat de 3-5 A fără încălzire pe¬ riculoasă. Tiristorul Th, de tip KY202H, este de 10 A/400 V, deci, la rândul lui, pe radiator adecvat, ne poate oferi fără probleme 3-5 A. De fapt, problema - căci există! - este doar în ceea ce priveşte gabaritul radiatoarelor termice, la curenţi mai mari de 2-3 A. Circuitul de comandă a porţii, cu defazare prin condensatorul CI, nu necesită reglaje deosebite, decât tatonarea experimentală a valorii lui R1, în funcţie de sensibilitatea de poartă a exemplarului de tiristor folosit, în plaja orientativă 0,5-5 k£2 şi, eventual, a valorii potenţiometru- lui PI (100-150 k£2 ) şi a rezistenţei de limitare R2. Condensatorul CI va fi cu izolaţie pentru minimum 50 V. Cu valorile indicate în schemă, pentru o sarcină de probă de 200 W, s-a obţinut o plajă de variaţie a ten¬ siunii la bornele lui Rs de la circa 70- 75 V până la 220 V. Cea de a doua schemă propusă - figura 4 - nu am mai întâlnit-o ca atare, dar ea nu reprezintă decât o variantă „logică” a schemei prece¬ dente, respectiv prin înlocuirea cir¬ cuitului de comandă a porţii printr-un oscilator cu TUJ, adică prin trecerea de la comanda prin defazare la comanda „în fază”. Această modifi¬ care, niţel mai complicată dar - după cum sperăm să vă convingeţi personal prin experimentare - extrem de profitabilă, are un singur „cui": alegerea/procurarea unui rezistor R1, cu valoarea rezistenţei orientativ în plaja 6,8-20 kQ , cu o putere de disipaţie suficient de mare pentru a funcţiona „cald”, dar nu excesiv de „fierbinte”. La nevoie se poate apela şi la un mic radiator ter¬ mic, sau chiar se poate face apel la o combinaţie serie de două-trei rezistoare, cu rezistenţa serie echivalentă şi cu puteri de disipaţie corespunzător reduse. Limita plajei de variaţie se sta¬ bileşte prin tatonarea experimentală a valorii lui R2. Cu valorile pieselor indicate, pentru o sarcină Rs de maximum 600 W (şi cu o siguranţă Sig. de 3-4 A), s-a obţinut experimental o plajă de variaţie practic „totală”. Şi în acest caz, aşa cum se indică pe schemă, consumatorul Rs se poate conecta, în funcţie de „natura” (exigenţa) lui, fie în circuitul de tensiune alternativă (bornele a-b, cu bornele a’-b’ scurtcircuitate), fie în circuitul de tensiune continuă (a’- b\ cu bornele a-b scurtcircuitate). în afară de plaja extinsă de reglare a tensiunii - practic „totală"- această variantă de variator cu comanda „în fază” mai prezintă şi avantajul preţios de a putea coman¬ da, între bornele a-b, cu bornele a’- b’ scurtcircuitate, inclusiv varierea tensiunii în primarul unui transfor¬ mator de reţea cu puterea maximă de cca 600 W. în nici un caz primarul transformatorului nu se va conecta la bornele a’-b’, unde tensiunea con¬ tinuă pulsatorie (mai precis, compo¬ nenta continuă a acesteia) i-ar „arde” în scurt timp înfăşurarea primară. Aşa cum mi s-a întâmplat şi mie la experimentare - recunosc - din confundarea neatentă a prizelor Rs .şi R’s. în figura 5 este reamintită dis¬ punerea terminalelor la tiristoarele din familia KY202. TEHNIUM iunie 2002 5 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR TCSTCR multifuncţional l Am realizat acest tester portabil pentru componente electronice (tranzistoare, diode, dispozitive opto¬ electronice, condensatoare, rezis- toare) şi circuite electrice (continui¬ tate, contacte de întrerupătoare, relee, termostate ş.a.) în urmă cu peste douăzeci de ani şi mărturisesc sincer că de atunci l-am folosit mai frecvent, mai comod şi adeseori mai concludent decât pe oricare alt când un „specialist" depanator radio- TV m-a făcut impostor când am pretins că pot testa cu el concludent condensatoare de 5-10 nF. Tocmai de aceea, cu scuzele de rigoare faţă de cititorii noştri din 1980 care s-ar putea să ne mai urmărească încă, m-am gândit că ar fi util pentru mulţi constructori începători să prezint din nou construcţia acestui tester. Ideea de bază de ia care am ple- becul de lanternă L, deci indicaţia testerului este optică. Pentru ca în repaus, cu toate bornele de testare libere, becul L să fie complet stins, este nevoie de rezistenţa de blocare R3, a cărei valoare maximă admisi¬ bilă se va tatona experimental. Deoarece amplificarea totală în curent este enormă, este posibil ca becul L să se aprindă prin simpla atingere cu mâna a bornei N (mai ales când ne aflăm în apropierea unui circuit de reţea), fapt care ne-ar deranja mult în exploatarea testeru¬ lui. De aceea se va alege atent va¬ loarea lui R3, pentru că introducerea unui condensator de „antiparazitare” ar afecta negativ performanţele testerului. aparat din dotare. Explicaţia o consti¬ tuie cele două mari avantaje ale sale - în afară de faptul că este portabil - şi anume cvasiuniversalitatea lui şi, exploatare. Numeroşi constructori amatori, văzându-mă cum verific cu el rapid diverse componente în târg, m-au rugat să le dau schema, ba unii chiar au vrut să mi-l cumpere. Am avut şi ecouri amuzante, de pildă cat a fost tocmai multifuncţionali- tatea, motiv pentru care am prevăzut patru grupuri distincte de borne de testare, cu sensibilităţi diferite şi implicit cu destinaţii diferite. Astfel, am avut în vedere ca testerul să per¬ mită verificarea rapidă a tranzis- toarelor (pnp şi npn, de mică, medie şi mare putere), a diodelor redresoare, a rezistenţelor (de până la cel puţin 10 MQ), a conden¬ satoarelor (de la câţiva nanofarazi până la mii sau zeci de mii de micro- farazi), a contactelor (rezistenţe de 0-30 Q) şi continuităţii de circuit, a fotodiodelor, fototranzistoarelor etc. în acest scop am realizat un banal amplificator de curent continuu cu trei etaje în cascadă (figura 1), echipate cu tranzistoarele TI, T2, T3, selectate pentru factori beta mari şi curenţi reziduali cât mai mici. Sarcina amplificatorului o constituie La intrarea fiecărui etaj de ampli¬ ficare - deci pe fiecare din cele trei trepte de sensibilitate - am plasat câte un grup de borne de testare: M-N, M'-N' şi, respectiv, E-B-C. în plus, direct de la sursa de alimenta¬ re (fără amplificare) am conectat 6 TEHNIUM iunie 2002 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR bornele E'-C' care permit închiderea circuitului serie baterie + bec şi bor¬ nele suplimentare B'-B", care, prin rezistenţele de limitare, R7, respec¬ tiv R8, permit polarizarea corespun¬ zătoare pentru bazele tranzistoarelor de putere npn, respectiv pnp. Alimentarea testerului am făcut-o iniţial de la o baterie de lanternă de 4,5 V, consumul de curent nede¬ păşind 200-250 mA, în funcţie de tipul de bec L. Ulterior am înlocuit bateria cu un grup serie de trei acu- mulatoare-pastilă de câte 1,5 V, căruia i-am scos pe panoul frontal o mufă pentru reîncărcarea mai comodă. tatea izolaţiei, la un eventual scurt¬ circuit intern sau întrerupere, lipsă de capacitate etc. sute de microfarazi. Evident, aici se pot testa şi joncţiuni semiconductoare, componente optoelectronice etc. Deoarece bornele M' şi C vin ambele de la minusul alimentării, pe panoul frontal al testerului le-am comasat într-una singură. Aceasta ar fi fost valabilă şi pentru M, dar am preferat, pentru comoditatea lucrului pe treapta de maximă sensibilitate, să montez perechea distinctă de borne M-N, a căror atingere simul¬ tană cu mâna, intrată în reflex, îmi confirmă prin aprinderea becului că starea bateriei este bună. între bornele M-N se pot verifica Pentru a urmări mai uşor modul de lucru cu testerul, în figurile 2-6 au fost ilustrate câteva dintre multiplele posibilităţi de verificare, fără a mai figura întrerupătorul I, presupus închis. Astfel, în figura 2 este reprezentată schema internă echiva¬ lentă între bornele E'-C' (se sub¬ înţelege că toate celelalte borne vor fi libere). între bornele E'-C' se pot verifica rezistenţe R în plaja orienta¬ tivă cuprinsă între zero ohmi (scurt¬ circuit/contact perfect) şi circa 25-30 Q. Tot aici se mai pot verifica diodele de medie şi mare putere (în general, joncţiuni semiconductoare care suportă lejer 200-250 mA), pre¬ cum şi condensatoarele electrolitice de valori _mari (orientativ peste 1000 |iF). în cazul testării conden¬ satoarelor, indicaţia luminoasă ne dă informaţie indirectă privitoare la va¬ loarea capacităţii (prin timpul scurs până la stingerea completă a becu¬ lui, la conectarea condensatorului cu respectarea polarităţii), dar şi la cali- în figurile 3 şi 4 sunt ilustrate mo¬ durile de conectare la verificarea tranzistoarelor de putere de tip pnp (fig. 3), respectiv npn (fig. 4). Indicaţia este calitativă, de genul bun sau defect, având la dispoziţie un curent de bază fix, via R8, respectiv R7. Următorul grup de borne - E, B, C - serveşte la verificarea, sortarea şi împerecherea tranzistoarelor de mică şi medie putere, pnp sau npn, având posibilitatea de reglaj al pola¬ rizării în bază (divizorul rezistiv R4, R R5) 1 aşa cum se arată în figurile 5 şi 6. Intre bornele E-C mai pot fi ve¬ rificate rezistenţe în plaja orientativă 0-3 kQ, diode şi joncţiuni semicon¬ ductoare de mică şi medie putere, condensatoare cu valori de ordinul zecilor sau sutelor de microfarazi. Mai în faţă, între bornele M' şi N' se pot verifica rezistenţe până la ordinul sutelor de kiloohmi şi conden¬ satoare cu capacităţi de ordinul sutelor de nanofarazi până la zeci- rezistenţe cu valori de până la orien¬ tativ 10 MQ, condensatoare cu capacităţi de la câţiva nanofarazi până la sute de nanofarazi, joncţiuni semiconductoare (inclusiv verificarea curenţilor inverşi), fotodiode etc. Nu insist asupra altor detalii sau „secrete” de utilizare, căci construc¬ torii amatori care se vor decide să realizeze acest tester le vor descoperi singuri în scurt timp. Nu voi mai sublinia decât faptul că bornele destinate conectării tranzistoarelor (E-B-C şi, respectiv, E'-B'-B"-C') au fost astfel dispuse spaţial - cu repetarea stânga-dreap- ta a bornei B - încât să poată fi intro¬ duse comod terminalele tranzis¬ toarelor, fără prea mare forţare sau deformare a lor. Toate bornele folosite de mine au fost borne/bucşe de antenă de la radioceptoarele de pe vremea aceea, cu excepţia perechii M-N, care sunt borne de tablou electric. TEHNIUM iunie 2002 7 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR Miniconvertor Se întâmplă adeseori ca, „pe teren" fiind (de pildă, pe la maga¬ zinele cu componente electronice sau prin talcioc), să avem nevoie de o sursă portabilă de tensiune conti¬ nuă mai „mărişoară” (15 V-30 V) pentru alimentarea unor instru¬ mente de măsură sau a unor testere cu un consum de curent redus (până la 5 mA - 10 mA). Exemplul tipic îl constituie AVO-metrele cla¬ sice, care pe domeniul maxim de măsurare a rezistenţelor (x 1000 kH) necesită de regulă o sursă auxiliară cu tensiunea de cca 30 V. Un alt exemplu îl poate constitui un tester de construcţie proprie, conceput pentru verificarea rapidă pe teren a diodelor Zenner uzuale (cu tensi¬ unea nominală de până la cca 24 V). Desigur, această tensiune conti¬ nuă poate fi obţinută prin înserierea unui număr corespunzător de baterii sau de acumulatoare Cd-Ni miniatură. Soluţia nu este însă rezonabilă, din considerente de cost şi de gabarit, mai ales că vom folosi respectiva sursă doar ocazional, probabil. Mult mai atractivă mi s-a părut ideea de a realiza un miniconvertor c.c.-c.c. care se alimentează cu ten¬ siune uzuală, de pildă 4,5 V, şi care să furnizeze la ieşire tensiunea dorită (15 V-30 V). Un astfel de con¬ vertor se compune dintr-un multivi- brator de audiofrecvenţă, un etaj de amplificare în curent, un transforma¬ tor ridicător de tensiune şi un grup de redresare-filtrare, completat cu un element de limitare în tensiune. în exemplul propus în figură, mul- tivibratorul a fost realizat cu tranzis- toarele T1-T2 şi piesele aferente (CI, C2, R1, R2, R3, R4), etajul de amplificare în curent este reprezen¬ tat de tranzistorul T3, în configuraţie de repetor pe emitor, iar transforma¬ torul ridicător de tensiune Tr. este un transformatoraş „de ieşire” de la radioreceptoarele mai vechi cu tranzistoare, folosit invers, adică aplicând semnalul multivibratorului în secundarul lui (fosta înfăşurare de difuzor, cu spire mai puţine şi conductor de bobinaj mai gros), înfăşurarea primară, de unde vom prelua tensiunea „ridicată”, este de regulă cu priză mediană, priză de care nu avem aici nevoie. O singură problemă practică se ridică, şi anume necesitatea de a suprima la ieşire (înainte de redresare-filtrare sau după) vârfurile de tensiune ce pot apărea (şi de regulă apar) din cauza faptului că tensiunea alternativă aplicată trans¬ formatorului nu este sinusoidală, ci rectangulară. Aceste vârfuri de ten¬ siune pot fi periculoase pentru aparatul alimentat, aşa că se pro¬ cedează la eliminarea lor prin limi¬ tarea amplitudinii. Limitarea se poate face înainte de redresare-filtrare (grupul PR-C4), caz în care la ieşirea transforma¬ torului se conectează două diode Zenner de acelaşi tip (de exemplu, 2x PL 24Z) legate în serie dar în sensuri opuse, pentru limitare sime¬ trică pe ambele semialternanţe, evi¬ dent. în figură a fost indicată limi¬ tarea după redresare, caz în care este nevoie de o singură diodă Zenner (DZ) de valoare dorită. în fine, montajul a fost completat cu un întrerupător de alimentare, I, şi cu un condensator C3 în paralel cu sursa de alimentare (bateria de 4,5 V), care, desigur, nu serveşte la filtrarea tensiunii de alimentare, ci la reducerea impedanţei sursei la frecvenţa de lucru a generatorului. Cu piesele din figură am obţinut, pentru Tr. = transformator de ieşire de la radioreceptoarele „Milcov”, o tensiune de ieşire de cca 16 V. Dacă se doreşte o tensiune de ieşire mai mare (24 V- 30 V), fie se alege alt model de transformator, fie se modifică raportul de transformare, redu¬ când treptat numărul de spire din fostul secun¬ dar. Cel mai bine, desigur, este să se rebobineze un astfel de transformator pentru raportul de transfor¬ mare dorit. 8 TEHNIUM iunie 2002 — HI — FI •; . Schema electrică (figura 1) are unele similitudini cu schema publicată anterior, dar şi diferenţe clare de abordare a unor probleme: - folosirea unor etaje suplimentare cu semiconduc¬ toare pentru obţinerea unei înalte rejecţii de mod comun a sursei de alimentare; - utilizarea de triode funcţionând în paralel, pentru reducerea impedanţei de ieşire a etajului, cu rezultate în creşterea raportului semnal - zgomot. Preamplificatorul se compune din: - un etaj de intrare pentru doză magnetică, echipat cu o dublă triodă ECC88 (de altfel, tot preamplificatorul este echipat cu duble triode ECC88 sau 6DJ8), în con¬ figuraţia deja cunoscută, care asigură o amplificare mare în tensiune; - o reţea de corecţie corespunzătoare normei RIAA, formată din rezistenţe şi capacităţi alese corespunzător; - un al doilea etaj de amplificare, în care cele două jumătăţi ale dublei triode sunt conectate în paralel; (Continuare în pag. 10) TEHNIUM iunie 2002 9 HI-FI 2 (Urmare din pag. 9) - cel de al treilea etaj, identic cu al doilea, care asi¬ gură amplificarea semnalului de la ieşirea preamplifica- torului RIAA sau a oricărei surse de semnal ce se leagă la intrare printr-un sistem de conectare-comutare adecvat. Sistemul prin care sunt alimentate cele trei etaje de la aceeaşi sursă de energie este diferit de schemele cla¬ sice. De obicei, toate etajele care formează un sistem audio sunt alimentate de la o sursă comună de energie. Practic, nici o sursă nu are rezistenţa de ieşire nulă, caz ideal. Reţeaua de curent alternativ este poate cea mai apropiată sursă de curent ce se apropie de cazul ideal, în practică, un etaj audio conectat la o sursă care nu are rezistenţa de ieşire nulă va absorbi de la aceasta un curent variabil, ce depinde de valoarea semnalului audio. Acesta va produce o modificare a tensiunii pe rezistenţa de ieşire a sursei. Deşi atenuată de rejecţia fiecărui etaj în parte, această tensiune devine un sem¬ nal pentru toate celelalte etaje. Dacă valoarea raportului de rejecţie a sursei este scăzută, iar valoarea ampli¬ ficării semnalului între etaje este mare, ca în cazul pre- amplificatorului RIAA, atunci câştigul buclei etajului, via sursa de alimentare, poate depăşi unitatea. Rezultatul este apariţia oscilaţiilor. Sursele de alimentare obişnuite utilizează un con¬ densator de şuntare pentru a defini impedanţa sursei la frecvenţe joase, în timp ce Z = y 2 x3,14xf xC De aceea, instabilitatea va fi prezentă în special la frecvenţe joase, în timp ce rezistenţele serie ale con¬ densatoarelor electrolitice de filtraj pot provoca instabili¬ tate la frecvenţe înalte dacă nu sunt şuntate. Schemele moderne utilizează stabilizatoare de tensi¬ une care au impedanţa de ieşire foarte apropiată de zero. Deoarece amplificatorul de eroare trebuie să aibă un răspuns căzător cu frecvenţa pentru a-şi menţine stabilitatea proprie, impedanţa sursei este inductivă şi creşte cu frecvenţa, putând apărea instabilitate la frecvenţe înalte. în concluzie, orice sursă va avea rezistenţa de ieşire diferită de zero. Stabilitatea montajului se obţine atunci când fiecare etaj are un raport de rejecţie a sursei sufi¬ cient de mare. Pentru aceasta s-au utilizat trei etaje identice care cuprind fiecare câte un AO de tip LF351 sau 072 şi un tranzistor (din seria BF) ce formează un stabilizator adecvat. Alimentatorul (figura 2) este pre¬ văzut cu alimentarea în c.c. a filamentelor. Se va avea în vedere răcirea corespunzătoare a lui TI şi a CI-LM317T. Dacă este posibil, se va prevedea şi o poziţie de STAND BY la alimentarea filamentelor tuburilor, când tensiunea filamentelor este în jur de 4 volţi. Aceasta asigură un număr minim de molecule ionizate în interiorul tuburilor. Aceste molecule se ionizează la aplicarea tensiunii anodice şi sunt accelerate către catod, unde provoacă uzura prematură a acestuia, din care cauză se impune minimizarea numărului lor. Preamplificatorul, executat corect şi cuplat cu un pick-up de bună calitate, dotat cu doză MC, va da deplină satisfacţie, situându-se la un nivel de preţ de pesle 2000 USD. 10 TEHNIUM iunie 2002 HI-FI AMPLIFICATOR CU TUBURI ÎN CLASĂ A Ing. Aurelian Mateescu Caracteristici tehnice: - etaj final în clasă A, fără curenţi de grilă; - banda de frecvenţă 30-20.000 Hz, cu o nelineari- tate mai mică de +/-1 dB; - puterea nominală este de 6 W pentru THD max. = 0,5%; - tensiunea la intrare pentru puterea nominală este de 1 volt. Desigur că o primă întrebare este legată de puterea debitată, care pare foarte mică. într-adevăr, pentru in¬ cinte cu sensibilitatea mică puterea nu este suficientă pentru a obţine un nivel sonor acceptabil pentru audiţii de muzică rock în forţă. Etajul final prezentat are însă avantajul net al unui coeficient redus de distorsiuni neli¬ neare şi armonice, ca o compensare pentru puterea de ieşire redusă şi se recomandă audiţiilor de calitate. Primul etaj este echipat cu o dublă triodă ECC 81. Pentru a se elimina reactanţa capacitivă care atenuează frecvenţele joase, cuplajul între anodul primei triode şi al celei de a ll-a se face galvanic, ceea ce a impus negati- varea grilei prin mărirea valorii lui R6. Circuitele C3, R8 şi C4, R9 realizează compensarea frecvenţelor înalte. Reacţia negativă asigurată între ieşirea transformatoru¬ lui şi catodui primei triode este de circa 24 dB şi asigură linearitatea caracteristicii de răspuns a amplificatorului. Trei circuite RC conectate la transformatorul de ieşire, R20, C9; R22, CI2 şi R21, CIO au acelaşi efect de li- nearizare a răspunsului. Se poate folosi transformatorul de ieşire de la radioreceptorul Modern, la care înfăşurarea de ieşire, dublă, legată în paralel pentru impedanţa de 4 ohmi, se va separa şi lega în serie pentru sarcina de 8 ohmi, iar priza mediană se va folosi în circuitul de reacţie. Cablajul se poate executa în două variante: - clasic, în aer, în jurul soclurilor, în cazul în care se dispune de socluri clasice; - pe circuit imprimat, în cazul în care dispuneţi de socluri pentru implantare în cablaj, socluri ce pot fi recu¬ perate din televizoarele mai vechi. Alimentarea montajului necesită o sursă de energie capabilă să furnizeze: - o tensiune anodică de 300 V/100 mA pe canal; - o tensiune pentru filamentele tuburilor de 6,3 V/2A pe canal. Alimentarea în c.c. a filamentelor ar fi de dorit, ceea ce ar presupune modificarea corespunzătoare a trans¬ formatorului de reţea şi a părţii electronice. Dacă se adoptă varianta unui preamplificator cu tuburi, montat pe acelaşi şasiu, se va ţine cont, la dimensionarea transformatorului de reţea, de consumul total al monta¬ jului. TEHNIUM iunie 2002 11 HI-FI Q rice aparat electroacustic este dotat cu posibili¬ tatea accentuării sau atenuării nivelului frecvenţelor joase sau înalte care fac parte din compo¬ nenţa unui program muzical, conform preferinţelor ascultătorului. Aceste reglaje se realizează cu ajutorul unui bloc electronic interconectat de cele mai multe ori între blocul preamplificator şi blocul amplificator de pu¬ tere. Analizând diversitatea schemelor electrice de corectoare de ton, s-a ajuns la concluzia că cel mai sim¬ plu şi totodată eficient montaj de acest tip este cel pre¬ văzut cu posibilitatea de corecţie separată a frecvenţelor joase, medii şi înalte - corectorul de ton pe trei benzi. Ideea care stă la baza realizării corectorului de ton CORECTOR DC TON cu TRRNZISTORRE Prof. ing. Emil Marian prezezentat constă în amplifi¬ carea sau atenuarea selectivă a trei porţiuni separate, compo¬ nente ale benzii de audio- frecvenţă, astfel încât să fie posibilă obţinerea unei caracte¬ ristici de transfer amplitudine - frecvenţă reglabilă. în acest fel se poate modifica forma finală a compoziţiei spec¬ trale amplitudine - frecvenţă proprii oricărui program muzical conform preferinţelor ascult㬠torului. Schema bloc a corectorului de ton este prezentată în figura 1. Se observă că semnalul de intrare se aplică iniţial unui bloc adaptor de impedanţă 1, care are rolul Vnicşorării impedanţei de intrare a sursei de semnal „văzută” de corectorul de ton propriu-zis, în vederea unor prelucrări ulterioare convenabile. De la ieşirea adaptorului de impedanţă 1, semnalul util se aplică simultan blocului sumator şi blocului defazor selectiv. Defazorul selectiv are rolul de a defaza cu 180° trei porţiuni distincte din spectrul de frecvenţă iniţial al sem¬ nalului audio aplicat (frecvenţele joase, frecvenţele medii şi frecvenţele înalte). Ponderea în ceea ce priveşte amplitudinea fiecărei porţiuni este stabilită de către blocul control selectiv frecvenţă, care preia semnalul de la ieşirea blocului sumator, prin intermediul unei bucle de reacţie negativă selectivă, stabilind amplificarea sau atenuarea finală a semnalului audio în fiecare dintre cele trei subbenzi controlate. De la ieşirea blocului sumator, semnalul audio modificat se aplică blocului adaptor de impedanţă 2, care are rolul atât de etaj tam¬ pon între corectorul de ton propriu-zis şi ieşirea monta¬ jului, cât şi de micşorare a impedanţei de ieşire, în ve¬ derea adaptării comode cu orice bloc electronic care succede lanţul electroacustic din care face parte corec¬ torul de ton (reducător de zgomot, amplificator de putere etc.). Corectorul de ton propus spre a fi realizat deţine următoarele performanţe, care situează montajul în ca¬ tegoria HI-FI: - impedanţa de intrare Zi = 50kT2; - impedanţa de ieşire Ze = 5kft; - reglaj de ton în subbenzi: 25 Hz, Amax = 20dB; Amin = - 24dB; 1 kHz, Amax = 22dB; Amin = - 26dB; 15 kHz, Amax = 20 dB; Amin = - 24 dB; - raport semnal-zgomot S/N > 75dB; - tensiunea de intrare Ui = 200 mV RMS ; - distorsiuni armonice totale THD < 0,1%; - distorsiuni de intermodulaţie TID < 0,06%; - tensiunea de alimentare UA = 24V. Schema electrică a corectorului de ton este prezen¬ tată în figura 2. Semnalul de intrare se aplică, prin inter¬ mediul condensatorului C2, etajului de intrare, în baza tranzistorului TI. El este amplasat în cadrul montajului într-o configuraţie de tip repetor pe emitor, care permite micşorarea simplă şi comodă a impedanţei de intrare proprii sursei de semnal, în scopul prelucrărilor ulte¬ rioare ale acestuia. Polarizarea tranzistorului TI este asigurată de un divizor rezistiv de tensiune, format din rezistoarele R2 şi R3, care preia tensiunea continuă de la grupul R1, CI. Acesta reprezintă un filtru trece-jos amplasat în scopul filtrării suplimentare a tensiunii con¬ tinue destinate polarizării tranzistorului TI. Din emitorul tranzistorului TI, semnalul de intrare cu impedanţa micşorată se aplică prin intermediul condensatorului C4 blocului sumator, care conţine tranzistoarele T2, T4 şi T5 şi concomitent blocului defazor selectiv, care conţine 12 TEHNIUM iunie 2002 HI-FI tranzistorul T3. El este precedat de trei filtre pasive RC, trece-jos, trece-bandă şi trece-sus. Semnalul preluat de către blocul defazor selectiv din emitorul tranzistorului T2, prin intermediul condensatorului C5, este în fază cu semnalul de intrare iniţial şi defazat cu 180° faţă de sem¬ nalul preluat de blocul sumator din colectorul aceluiaşi tranzistor T2. Polarizarea iniţială a blocului sumator este asigurată de divizorul de tensiune R7, R8, care preia o tensiune continuă filtrată de grupul R5, R6, R7. Polarizarea finală a blocului sumator este completată de etajul defazor selectiv, realizat cu ajutorul divizorului R16, R10, R20. El preia o tensiune continuă filtrată de grupul R14, CI2, R16. în acest fel polarizarea finală a blocului suma¬ tor este realizată urmărind excursia maximă a tensiunii alternative amplificate (la bornele rezistenţei R23). Ea este realizată în zona caracteristicii tranzistorului T5 perfect liniară, practic fără distorsiuni. Tranzistorul T3 este amplasat în cadrul blocului defazor selectiv, într-un etaj de repetor pe emitor, în scopul micşorării impe- danţei de ieşire a celor trei filtre care acţionează simul¬ tan în interiorul benzii de audiofrecvenţă. Filtrul trece-jos este realizat de grupul R11, C7, C9, filtrul trece-bandă de grupul R12, R1, C18, CIO, Cil, iar filtrul trece-sus de către grupul CI 3, R20 (rezistenţa R20 făcând simul¬ tan parte din reţeaua de polarizare în curent continuu a tranzistorului T3). însumarea celor trei semnale filtrate de filtrele menţionate anterior se realizează cu ajutorul rezistenţelor R17, R18 şi R19 (rezistenţa R19 făcând parte din divizorul rezistiv care polarizează tranzistorul T3). Blocul sumator adiţionează o parte a semnalului iniţial (preluat din colectorul tranzistorului T2) cu o ampli¬ ficare reglementată de raportul rezistenţelor R23/R9 şi o altă parte formată din suma semnalelor generate de cele trei filtre, cu amplificarea generală de însumare reglementată de raportul rezistenţelor R23/R24. Amplificarea este ponderată separat în fiecare sub- bandă de frecvenţă în care acţionează cele trei filtre. Ponderea cu care contribuie fiecare filtru este regle¬ mentată de către blocul control selectiv frecvenţă, care conţine trei potenţiometre de reglaj, PI, P2 şi P3, amplasate într-o buclă de reacţie negativă între ieşirea blocului sumator şi intrările celor trei filtre de frecvenţă, în funcţie de poziţia fiecărui cursor al celor trei potenţiometre, amplificarea în subbanda de frecvenţă poate fi pozitivă sau negativă (semnalul de ieşire obţinut în fază sau în antifază cu curentul preluat din colectorul tranzistorului T2). Rezultatul final al însumării este amplificarea sau atenuarea dorită a semnalului audio util în fiecare porţiune în subbanda de frecvenţă, fapt urmărit iniţial. Grupul C15, R26, R27, C17 a fost prevăzut la ieşirea blocului sumator pentru asigurarea unei comportări optime a montajului în timpul regimurilor tranzitorii de funcţionare (salturi sau modificări bruşte de amplitudine în banda de frecvenţă a semnalului audio util). Ramura etajului sumator care conţine tranzistoarele T4 şi T5 tre¬ buie să fie capabilă de amplificări mari (cca 40dB),, deoarece fiecare dintre cele trei filtre introduce atenuări mari ale semnalului în subbanda de lucru. Concomitent este necesar ca în urma prelucrării semnalului, distorsi¬ unile să fie minime, pentru a nu modifica semnalul audio iniţial. Datorită acestui fapt a fost prevăzut, pentru obţinerea unei amplificări mari cu distorsiuni minime, tranzistorul T4. El formează împreună cu tranzistorul T5 un etaj de amplificare de tip super-G. Amplificarea ge¬ nerală a grupului T4, T5 h21ET4 h21ET5) este reglementată în final de două bucle de reacţie negativă TEHNIUM iunie 2002 13 HI-FI 3 4 locală, formate de rezistenţele R22 şi R24. în acest fel amplificarea finală a dubletului T4, T5 este practic liniară în întreaga bandă de audiofrecvenţă. (AT4T5 = R23/R24 = 42dB). Amplificarea finală la ieşirea sumatorului (deci prac¬ tic a corectorului de ton) este astfel calculată încât în momentul în care cursoarele potenţiometrelor din blocul control selectiv frecvenţă PI, P2 şi P3 se află la poziţia de mijloc, să prezinte valoarea unitară (deci semnalul audio rămâne nemodificat). De la ieşirea blocului sumator (colectorul tranzistorului T2), semnalul audio corectat se aplică prin intermediul grupului CI 5, R26, R27, CI 7 blocului adaptor de impedanţă 2, care conţine tranzistorul T6. El este amplasat într-o configu¬ raţie similară cu cea a blocului adaptor de impedanţă 1. Scopul acestei configuraţii este realizarea unui etaj tampon ieşire corector de ton propriu-zis - ieşire mon¬ taj, concomitent cu micşorarea impedanţei de ieşire a montajului. Realizare practică şi reglaje Cablajul imprimat al corectorului de ton este prezen¬ tat în figura 3, iar amplasarea componentelor electrice în figura 4. Se acţionează cursorul potenţiometrului semireglabil R6 până când în emitorul tranzistorului T2 se obţine ten¬ siunea de 5,4V. în caz că reglajul nu este posibil, se modifică valoarea rezistenţei R5 în limitele de ± 20%, după care se reiau operaţiunile de reglaj până la obţinerea tensiunii susmenţionate. Se acţionează potenţiometrul semireglabil R15 până când în emitorul tranzistorului T3 se măsoară o tensiune de 5,1 V, iar în emitorul tranzistorului T5 tensiunea de 17V. Dacă nu este posibilă obţinerea tensiunii de 5,1 V în emitorul tranzistorului T3, se modifică valoarea rezistenţei R14 în sensul micşorării ei. în final, se măsoară din nou tensi¬ unea obţinută în emitorul tranzistorului T5, care trebuie să prezinte obligatoriu valoarea de 17V. Pentru 14 TEHNIUM iunie 2002 HI-FI obţinerea strictă a acestei valori se poate ajusta fin potenţiometrul semireglabil R15. După ce se efectuează aceste reglaje şi pe canalul informaţional R, cursoarele potenţiometrelor semireglabile R6, R6’ şi R15, R15’ se rigidizează cu câte o picătură de vopsea. Legăturile gal¬ vanice care privesc intrarea, ieşirea montajului şi cone¬ xiunile cu grupul potenţiometrelor de reglaj PI, P2, P3, PI', P2’, P3’ se efectuează obligatoriu folosind conduc¬ tor ecranat. Se întrerupe alimentarea montajului, se înl㬠tură ştrapul de la intrare, după care se recomandă ecranarea folosind o cutie din tablă de fier. Cu ajutorul unui osciloscop şi al unui generator de audiofrecvenţă se pot vizualiza caracteristicile de transfer ale montaju¬ lui, similare cu cele prezentate în figura 5. Din punct de vedere funcţional, montajul se intercalează în lanţul electroacustic, unde va funcţiona între etajul preamplifi- cator şi amplificatorul de putere. Realizat şi montat corect, montajul va fi de un real folos amatorilor de audiţii HI-FI, confirmând pe deplin performanţele estimate iniţial. TDA1512A «i amplificator audiofrecvenţâ HI-FI, 10-20 W TEHNIUM iunie 2002 15 HI-FI CGflllZOR PRRRMîTRIC Prof. ing. EMIL MARIAN £ galizorul parametric prezentat ^ face parte din categoria mon¬ tajelor HI-FI necesare într-un lanţ audio cu performanţe moderne. Montajul foloseşte performanţele superioare ale circuitelor integrate pentru realizarea corecţiilor sem¬ nalului de intrare. Egalizorul îndeplineşte funcţiile unui circuit Baxendall cu posibilităţi extinse de lucru, realizând o diversitate de ca¬ racteristici funcţionale, capabile de a satisface cerinţele cele mai exi¬ gente. Pentru realizarea cât mai simplă şi totodată pentru obţinerea unor rezultate optime s-au îmbinat propri¬ etăţile filtrelor active cu perfor¬ manţele ridicate ale amplifica¬ toarelor operaţionale. Să analizăm schema electrică prezentată în figura 1. Semnalul de intrare se aplică prin intermediul condensatorului C-| pe intrarea neinversoare a amplificatorului operaţional A-|. Controlul frec¬ venţelor joase se realizează cu aju¬ torul potenţiometrului Pi. Când cursorul potenţiometrului P-| este deplasat spre ieşirea amplificatoru¬ lui operaţional A-j, o mare parte din componentele de joasă frecvenţă ale semnalului de intrare vor trece prin filtrul trece-jos C 0 R 3 P 3 şi vor apărea în punctul Vq. Deoarece amplificatorul operaţional A 2 inversează semnalul, rezultă ca obţinem la ieşirea lui o atenuare a componentelor de joasă,frecvenţă. Dacă se inversează deplasarea cursorului potenţiometrului P-j, se obţine o scădere a componentelor de joasă frecvenţă pe intrarea nein¬ versoare a amplificatorului ope¬ raţional A 2 , deci amplificarea finală a frecvenţelor joase creşte. Registrul de ieşire al frecvenţelor joase se reglează cu ajutorul potenţiometrului P 3 , modificând atenuarea filtrului C 2 RgPg. Similar, se obţin aceleaşi rezultate pentru frecvenţele înalte cu ajutorul filtrului trece-sus C 3 R 4 P 4 şi al amplifica¬ torului operaţional tampon A 4 . Registrul de ieşire al frecvenţelor înalte se obţine printr-o manevrare corespunzătoare a cursorului potenţiometrului P 4 . în ambele cazuri, potenţiometrul P 5 controlează suma reacţiilor ne¬ gative aplicate amplificatorului ope¬ raţional Ap. în acest fel se reglează nivelul profunzimii corecţiilor. Performanţele egalizorului reies din analiza caracteristicilor funcţionale obţinute cu ajutorul unui generator de audiofrecvenţă şi al unui osciloscop. în figura 2 se prezintă caracteris¬ ticile de ieşire ale egalizorului pentru un registru constant şi o profunzime a corecţiilor construită. în figura 3 se prezintă caracteristicile de ieşire ale egalizorului pentru un registru con¬ stant şi o profunzime variabilă a corecţiilor. în figura 4 se prezintă caracteris¬ ticile de ieşire ale egalizorului pentru profunzime constantă, registru vari¬ abil şi răspuns liniar la frecvenţe înajte. în cele trei diagrame sunt date şi valorile, maxime sau minime, ale potenţiometrelor P 1 -P 5 , din punct de vedere al acţionăm, corelat cu indicaţiile menţionate în figura 1 . Pentru realizarea practică a mon¬ tajului se vor folosi componente de bună calitate, sortate în clasa de precizie 2%. Ca amplificatoare ope¬ raţionale se folosesc circuite de tip A 741. Se recomandă ca tensiune de alimentare 15 V, de la o sursă dublă bine stabilizată şi filtrată. Cablajul imprimat se va realiza cu atenţie, folosind conexiuni cu lungimi mi¬ nime şi apoi se va ecrana corespun¬ zător. Montajul se poate realiza şi în varianta stereo, utilizând poten¬ ţiometre duble. Montajul func¬ ţionează de la prima încercare, oferind satisfacţie deplină construc¬ torului amator. Bibliografie National Semiconductor - Audio Handbook, 1976 Electronics, Mai 1981 1 16 TEHNIUM iunie 2002 HI-FI Este cunoscut faptul că cele mai bune rezultate obţinute la redarea discurilor sunt în exclusivitate ale picupurilor echipate cu doze electromagnetice. Totuşi, o serie de firme mai produc picupuri echipate cu doze ceramice, care, folosind un echipament electronic adecvat, permit obţinerea unor rezultate bune în privinţa calităţii programului sonor redat. Doza ceramică, alături de calităţile sale, prezintă şi două inconveniente principale de care trebuie să se ţină cont la proiectarea şi realizarea preamplificatorului, şi anume: - deţine din construcţie o capacitate intrinsecă de 180-2000 pF, care are ca efect imediat înrăutăţirea redării frecvenţelor joase; - poate interacţiona cu braţul mecanic al picupului în ceea ce priveşte problema rezonanţei mecanice. Rezultă o serie de cerinţe pe care preamplificatorul tre¬ buie să le îndeplinească: - realizarea schemei electrice în aşa fel încât răspunsul în privinţa frecvenţelor joase să nu depindă de impedanţa de ieşire a dozei (în special de capacitatea ei intrinsecă); - posibilitatea de corecţie în privinţa egalizării mecanice şi eliminarea rezonanţelor parazite; - prezenţa corecţiei de frecvenţă de tip RIAA; - zgomot redus şi distorsiuni minime; - adaptarea impedanţelor doză-preamplificator-corector de ton. O primă soluţie ar fi realizarea unui preamplificator cu o impedanţă de intrare foarte mare. Caracteristica amplitudine- frecvenţă a unui astfel de preamplificator este prezentată în figura 1. în cazul unor impedanţe de intrare diferite, se observă că preamplificatorul cu impedanţă de intrare foarte mare (Zj = 18 M£î) are un răspuns amplitudine-frecvenţă aproape perfect faţă de preamplificatorul cu impedanţă de intrare mai mică (Zj = 2 M£2). Se observă că o impedanţă de intrare mică implică atenuări importante la frecvenţele înalte şi mai ales la cele joase. Soluţia utilizării preamplifcatorului cu impedanţă de intrare mare prezintă însă inconvenientul unui raport sem¬ nal/zgomot redus şi, în acelaşi timp, determină condiţii favo¬ rabile apariţiei distorsiunilor datorită rezonanţei mecanice (RUMBLE). A doua soluţie constă în realizarea unor compensări şi reacţii astfel alese încât caracteristica de ieşire amplitudine- frecvenţă să corespundă normativelor RIAA şi, în acelaşi timp, impedanţa de intrare mai redusă să anuleze posibili¬ tatea rezonanţei mecanice nedorite. Schema electrică a preamplificatorului este prezentată în figura 2. Se observă la intrarea preamplificatorului grupul C1,C2,R1, care, în funcţie de tipul dozei folosite, realizează o adaptare corespunzătoare. Valorile componentelor în funcţie de tipul dozei sunt prezentate în tabelul alăturat. Semnalul audio se aplică apoi în baza tranzistorului T-| de tip NPN, cu zgomot propriu cât mai redus. Analizând schema electrică se observă prezenţa unor bucle de reacţie RC, în colectorul şi emitorul tranzistorului T•). Acestea au rolul de a reduce RUMBLE-ul şi de a imprima preamplificatorului o ca¬ racteristică de transfer intrare/ieşire în conformitate cu nor¬ mativele RIAA. TEHNIUM iunie 2002 17 HI-FI Rcnuznire si R€GLAJ€ F Montajul se realizează pe o plăcuţă de sticlostratitex placat cu folie de cupru, în varianta mono sau stereo (după tipul dozei). Se vor respecta toate cerinţele legate de tipul mon¬ tajului, şi anume trasee scurte, traseul de masă gros (minimum 3 mm), evitarea buclei de masă etc. Se vor folosi componente de bună calitate (rezistoare tip RPM, condensatoare multistrat etc.). După realizare se alimentează montajul cu tensiunea prescrisă şi prin câteva încercări se stabileşte valoarea optimă a rezistenţei R-|. Obligatoriu se folosesc pentru cuplajele electrice doză-preamplificator-corector de ton cabluri ecranate. Montajul se ecranează într-o cutie din tablă de aluminiu sau fier, de grosime minimă 1,5 mm. Realizat şi montat corect, preamplificatorul va confirma pe deplin faptul că şi cu o doză ceramică se pot realiza audiţii de calitate. 1 >o >eo >ooo 'Oooo / tu,J Caracteristica amplitudine-frecvenţă a dozei ceramice 1°Z| = 2MO 2°Zj = 18 Mi2 Tipul dozei CI C2 R1 Obs. Decca Deram Goldring CS-91C 3,3nF 0,1 pF 18-27kQ 56k£2 ieşire joasă Goldring CS-90 Sonotone Stahc 3,3nF 0,1 uF 56k£2 ieşire medie Connoiseur SCU 1 3,3nF O.lpF 0 răspuns mediu BSR SC SM A cos GP 94/1 Garrard KS40A 10 nF 6 ,8nF 22:56k£2 răspuns înalt ÎS! 18 TEHNIUM iunie 2002 LABORATOR ADAPTOR C-MCTRU Andrei Ciontu 1 0 constante de timp RC relativ mari şi intervale de timp t re¬ lativ mici. La momentul de timp t 0 când tensiunea U c atinge o anumită valoare minimă V||_ (fig. 2-2), avem: V| L = E(1-to/RC) (2) de unde t 0 = RC(1 - V| L /E) (3) Valoarea maximă a lui t 0 este T/2 = 1/2 f, după cum rezultă din figura 2-2. Forma de tensiune din figura 2-4 se obţine prin inver¬ sarea tensiunii 2-3, iar impulsurile din figura 2-4 se obţin însumând „modulo 2” impulsurile 2-1 şi 2-4. Valoarea medie a impulsurilor 2-5, care se pot măsura cu un volt- metru electronic digital, este: (Continuare în pag. 20) în numărul 7/2001 al revistei noastre s-a prezentat un adaptor L-metru, la un voltmetru electronic digital. în articolul de faţă ne refe¬ rim la un adaptor similar (ca dimensiuni şi complexitate) pentru măsurarea directă a capacităţii unor condensatoare. Principiul de măsurare Este ilustrat în schema din figu¬ ra 1. Cât timp comutatorul K este pe poziţia 1, condensatorul C (care va fi chiar cel a cărui capacitate C x dorim s-o măsurăm) se încarcă rapid prin dioda D şi, până în momentul comutării, tensiunea U c are aceeaşi formă cu tensiunea aplicată (fig. 2.1 şi 2.2). Când comutatorul K trece pe poziţia 0, condensatorul C se descarcă exponenţial prin rezistorul de rezis¬ tenţă R, tensiunea variind după legea: U c = E exp (-t/RC) = E (1 - t/RC) (1) Aproximaţia cu legea liniară se poate face când este îndeplinită inegalitatea t/RC < 1, adică pentru TEHNIUM iunie 2002 19 LABORATOR (Urmare din pag. 19) U 0 = Et 0 /T = RC (E - V| L ) / T = fRC (E - V |L ) (4) Dacă se notează: K = 1 /fR (E - V||_) constanta C-metrului (5) se obţine simplu valoarea capacităţii C a condensatoru¬ lui ce se măsoară: C = C x = K U 0 ( 6 ) Aceasta deoarece condensatorul C din figura 1 va fi chiar C x care se măsoară. măsură. Cu un alt inversor s-a realizat seria de impulsuri din figura 2-3, care sunt inversate în continuare pentru obţinerea formei de tensiune din figura 2-4. însumarea modulo 2 dintre impulsurile 2-1 şi 2-4 se realizează cu un singur operator din CI2 = MMC4030 (porţi SAU- EXCLUSIV). Circuitul integrator R 5 -C 4 (cu R 5 C 4 >T) mediază tensiunea obţinută la ieşire, şi aceasta (U 0 ) este măsurată de VE. Aşa cum s-a arătat, această ten¬ siune poartă informaţia asupra valorii capacităţii C x de măsurat. Constanta K a C-metrului, care se măsoară în FA/, va trebui să aibă ca valoare un submultiplu al numărului 10 , pentru facilitatea măsurătorii. Schema de principiu Schema din figura 3 foloseşte numai două circuite integrate de consum redus, CMOS. Din cele 6 inver- soare ale lui Cil = MMC4069 sunt folosite 4. Cu două inversoare s-a realizat un multivibrator, care generează impulsurile meandre din figura 2-1. Perioada T de repetare este dată de: T = 2,2 RC = 1/f (7) de unde R = 1/2,2 Cf Multivibratorul poate lucra pe două frecvenţe comutabile, corespunzătoare celor două scări de Schema de principiu din figura 3 mai conţine un sta¬ bilizator de tensiune continuă de IOV, pentru alimenta¬ rea circuitelor integrate. O mică tensiune continuă, pon¬ derată cu R10, se culege pentru compensarea de nul la VE (fără C x conectat, VE trebuie să indice 0). Scările de măsură Vom proiecta C-metrul pentru a avea două scări de măsurare pentru capacităţi, aceasta pentru a nu compli¬ ca constructiv adaptorul. Valoarea maximă a capacităţii de măsurat este, con¬ form ( 6 ): Cmax = K U 0 max 20 TEHNIUM iunie 2002 LABORATOR Din figura 2-5 rezultă, însă, că U omax = E/2 (pentru t 0 = T/2) şi pentru E = 10 V se obţine: Cmax = ^ 2 = 5 K Din relaţia (3), pentru Vqq = E = 10 V şi V|j_ = 2 V (tensiunea de intrare minimă pentru MMC4069) se deduce: t 0 = RC (1-2/10) = 0,8 RC^ Din această relaţie rezultă: f < 1/1,6 RC X (8) în această ultimă formulă R reprezintă rezistenţa cir¬ cuitului de descărcare a condensatorului a cărui capa¬ citate C x se măsoară. Alegând R = R 4 = 10 kiî şi C X max = 500 P F ( scara 1 )> rezultă că frecvenţa nece¬ sară f a multivibratorului trebuie să fie: f= 1/1,6x10x10 3 x5x10’ 10 = 125 kHz Pentru scara 2 de măsură, alegând C xmax = 50 nF, rezultă f = 1250 Hz; conform (5), constantele K ale capacimetrului sunt: pe scara 1: Ki = 1/125x10 3 x10 4 x8 = IO' 10 = 100 pF/V (deci tensiunea U 0 citită la VE se înmulţeşte simplu cu 100 şi aflăm câţi pF are C x ); pentru scara 2 avem, evident: l <2 = 100 «i = 10 nF/V (tensiunea U 0 , în volţi, se înmulţeşte cu 10 şi aflăm C x în nF). în tabelul alăturat s-au calculat grupurile R-C ale multivibratorului, care trebuie comutate pentru lucrul pe cele două frecvenţe. Calculul a avut în vedere formula (7). 1 2 f 125 kHz 1250 Hz c 470 pF 47 nF R 7,73 kft 7,73 kQ Din tabel rezultă că R 2 = R 3 = 7,73 k£ 2 , deci s-ar părea că este suficient un singur rezistor şi să se comute numai C 2 şi C 3 . S-a preferat, totuşi, folosirea a două potenţiometre trimer, fiecare fiind reglat în confor¬ mitate cu erorile capacităţilor condensatoarelor C 2 şi C 3 , pentru a lucra exact pe frecvenţele calculate, lucru absolut necesar pentru precizia măsurătorilor. în figura 4 sunt prezentate cablajul circuitului impri¬ mat pe care se realizează montajul (a) şi, respectiv, schiţa de amplasare a pieselor (b). TEHNIUM iunie 2002 21 LABORATOR sursa de TCNSIUNC STABILIZATA Prof. ing. Emil Marian Alimentarea cu energie electrică a oricărui montaj electronic pre¬ supune prezenţa în cadrul acestuia a unei surse de tensiune care asi¬ gură în mod continuu necesarul energetic la parametrii normali. Acesta este caracterizat de două componente esenţiale, şi anume tensiunea la care este furnizată energia electrică şi curentul asigurat în mod continuu blocurilor electro¬ nice care reprezintă consumatorul. Este cunoscut faptul că livrarea energiei electrice nu se face oricum. Scăderea tensiunii de alimentare afectează de cele mai multe ori în mod negativ buna funcţionare a montajului, deoarece în primul rând pot apărea oscilaţii, regimuri tranzi¬ torii de funcţionare sau chiar ieşirea completă din parametrii funcţionali a unor blocuri electronice. Creşterea tensiunii de alimentare peste va¬ loarea ei normală implică aproape întotdeauna distrugerea unor com¬ ponente din blocurile electronice, fapt care determină în mod sigur scoaterea lor din funcţiune. Datorită acestor considerente, pentru o funcţionare sigură şi precisă, la parametrii nominali, a oricărui mon¬ taj electronic, este necesară prezenţa în componenţa sursei a unui stabilizator de tensiune. Caracteristica principală a oricărui stabilizator de tensiune este menţinerea valorii tensiunii de ieşire, indiferent de consumul de curent care apare la un moment dat în sarcină. Montajele cel mai des întâl¬ nite în aparatura electronică sunt stabilizatoarele de tensiune conti¬ nuă. Asimilarea în producţia de serie curentă a unor componente elec¬ tronice specializate, în special a amplificatoarelor operaţionale, a făcut posibilă realizarea simplă şi comodă a unor stabilizatoare de 22 TEHNIUM iunie 2002 LABORATOR tensiune continuă care să prezinte parametri electrici deosebit de buni. Gama stabilizatoarelor de tensiune continuă, în componenţa cărora se află circuite integrate, a fost însă iniţial limitată de valoarea maximă a tensiunii de alimentare proprie cir¬ cuitului integrat (de ordinul zecilor de volţi). Acest lucru nu permitea stabilizarea directă a unei tensiuni continue care depăşeşte ca valoare limita ei superioară. Datorită acestui considerent s-a căutat un artificiu de montaj electronic, astfel încât să fie posibilă realizarea unor stabiliza¬ toare de tensiune continuă de va¬ loare mare folosind circuitele inte¬ grate actuale. Din această categorie face parte şi montajul a cărui schemă electrică este prezentată în figura 1. Sursa de tensiune continuă sta¬ bilizată prezintă următorii parametri: - tensiunea de alimentare Ua = 73V RMS ; - frecvenţa tensiunii alternative de alimentare f = 50Hz (60Hz); - variaţiile tensiunii de alimenta¬ re Ua = -15% + 10%; - tensiunea de ieşire Ue = 80V; - curentul nominal In = 700mA; - factorul de stabilitate i > 2000; - ondulaţiile tensiunii de ieşire (RIPPLE) < lOOmV. Analizând schema electrică, se observă că este vorba de un stabi¬ lizator de tensiune continuă cu ele¬ ment de reglaj serie. Elementul comparator şi amplificatorul de eroare sunt realizate cu ajutorul unui amplificator operaţional, iar elementul de referinţă cu ajutorul unei diode Zenner (Dl). La bornele de alimentare ale montajului este amplasat condensatorul CI. El are rolul de a scurtcircuita iniţial compo¬ nentele de radiofrecvenţă care se pot propaga pe linia de alimentare cu energie electrică a montajului (reţea, transformatorul coborâtor de tensiune). Siguranţa fuzibilă FI a fost prevăzută ca măsură de pro¬ tecţie generală, în cazul apariţiei unui supracurent sau a unui scurt¬ circuit accidental la bornele de ieşire ale sursei. Tensiunea de ali¬ mentare alternativă se aplică la bor¬ nele punţii redresoare PI. Ea efectuează redresarea de tip dublă alternanţă a tensiunii alternative, livrând o tensiune continuă pulsato- rie filtrată de condensatorul C2. Pentru o bună funcţionare a punţii redresoare, indiferent de regimul de lucru al sursei (de la gol la sarcină) a fost prevăzut rezistorul R1. Tensiunea continuă este aplicată în continuare elementului de reglaj serie, realizat cu ajutorul tranzis- toarelor TI şi T2. Ele sunt TEHNIUM iunie 2002 23 LABORATOR amplasate în cadrul montajului într-o conexiune de tip Darlington, asigurând în acest fel amplificarea de curent necesară obţinerii în final a curentului nominal în sarcină. Funcţionarea elementului de reglaj este determinată de către amplifica¬ torul de eroare realizat cu ajutorul circuitului integrat (3A741, care conţine un amplificator operaţional. La intrarea lui inversoare este amplasată o tensiune de referinţă, obţinută de la sursa de tensiune de referinţă în componenţa căreia se află dioda Zenner Dl şi rezistorul R2. O fracţiune din tensiunea de ieşire a sursei stabilizate, sesizată de către divizorul de tensiune format din grupul R5, R6, R7 este aplicată la intrarea neinversoare a amplifica¬ torului operaţional. Tendinţele de variaţie a tensiunii de ieşire proprii sursei stabilizate, atunci când curentul de sarcină se modifică, sunt sesizate de către amplificatorul operaţional, care comandă în mod corespunzător elementul de reglaj serie, menţinând în permanenţă constantă valoarea tensiunii de ieşire. Alimentarea circuitului inte¬ grat pA741 se realizează utilizând o sursă de tensiune stabilizată de tip flotant, realizată cu ajutorul grupului R3, D3, R4. Condensatorul C3 a fost prevăzut în cadrul montajului în scopul unei neteziri suplimentare a tensiunii de alimentare aplicată cir¬ cuitului integrat (3A741, îmbunătăţind comportarea acestuia în cazul regimurilor tranzitorii de funcţionare (porniri, opriri, creşteri bruşte de curent debitat de dubletul TI, T2 etc.). Dioda Zenner Dl realizează o reacţie negativă puternică la intrarea inversoare a amplificatoru¬ lui operaţional, evitându-se în acest fel orice posibilitate de apariţie a unor oscilaţii în timpul funcţionării. Rezistorul R2 realizează o protecţie automată a elementului de reglaj serie format de tranzistoarele TI, T2, în momentul regimurilor tranzi¬ torii de funcţionare. Netezirea supli¬ mentară a tensiunii continue stabi¬ lizate livrate de sursă se realizează prin aplicarea la ieşirea acesteia a grupului de condensatoare C4, C5. Realizare practică şi reglaje Sursa de tensiune continuă sta¬ bilizată se realizează practic pe o plăcuţă de sticlostratitex placat cu folie de cupru. Un exemplu de realizare practică a cablajului impri¬ mat este prezentat în figura 2, iar amplasarea componentelor elec¬ trice este prezentată în figura 3. Se recomandă verificarea mecanică şi electrică a fiecărei componente înainte de plantarea pe plăcuţa de cablaj imprimat. Tranzistoarele TI şi T2 sunt dotate cu radiatoare, izolate corespunzător prin utilizarea unor foiţe de mică de grosime 0,2-0,4 mm. Se recomandă găurirea plăcuţelor de mică prin ştanţare, deoarece în cazul folosirii unui burghiu obişnuit există pericolul să crape şi în acest fel proprietăţile electrice izolante să devină nesigure. Radiatorul tranzis¬ torului TI se realizează din tablă de aluminiu groasă de 1-2 mm, având o suprafaţă minimă de 6 cm 2 , iar radi¬ atorul tranzistorului T2 se realizează din aceeaşi tablă de aluminiu, suprafaţa de răcire fiind de minimum 50 cm 2 . Se acordă o atenţie deosebită la realizarea trecerilor izolante care privesc terminalele tranzistoarelor TI şi T2, deoarece în caz contrar funcţionarea montajului este compromisă. După realizarea practică a montajului, acesta se ali¬ mentează de la o sursă de tensiune alternativă de 75 V RMS . Cu ajutorul unui voltmetru de curent continuu se măsoară tensiunea de ieşire a sur¬ sei. Acţionând cursorul poten- ţiometrului semireglabil R6 (utilizând o şurubelniţă de tip electrotehnic, bine izolată) se reglează valoarea tensiunii de ieşire a sursei Ue = 80V. Se menţionează că este recoman¬ dabil a folosi pentru alimentarea sur¬ sei de tensiune un transformator de reţea (şi nu un autotransformator) în scopul respectării regulilor de pro¬ tecţie a muncii la utilizarea tensiu¬ nilor înalte. în acelaşi scop, sursa de tensiune se amplasează mecanic în montajul în care va funcţiona uti¬ lizând o rigidizare care presupune folosirea unor suporţi izolanţi, pre¬ venind astfel orice posibilitate de apariţie a unor nereguli în timpul lucrului. 24 TEHNIUM iunie 2002 CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE MICROHIDROCCNTRAlfl electrica Andrei Ciontu Sunt încă în România localităţi rurale neelectrificate. Sunt case nou construite în localităţi electrificate, care au o poziţie periferică, fiind situate departe de reţeaua electrică de 220 V/50 Hz, iar racordarea la aceasta costă... zeci de milioane. O microcentrală electrică pro¬ prie gospodăriei, care să furnizeze energie electrică aproape gratuit (în condiţiile când cea furnizată prin reţeaua de distribuţie costă din ce în ce mai mult) este, evident, binevenită. Manopera poate fi opera construc¬ torului amator, iar costul materialelor şi al componen¬ telor folosite, desigur, se va amortiza în timp. Soluţia folosirii, pentru alimentarea cu energie elec¬ trică a gospodăriei, a unui mic grup electrogen (cu P < 2 kVA) care se găseşte pe piaţa românească, nu este o soluţie tehnico-economică viabilă din următoarele motive: - preţul de cost ridicat (peste 15 milioane lei); - consum mare de benzină ( 0 , 8 litri/oră); - necesită întreţinere calificată; - face zgomot; - produce noxe; - fiabilitatea limitată; - nu poate funcţiona neîntrerupt mult timp. Pentru microhidrocentrala pe care o propunem spre realizare ne bazăm pe presupunerea că unii cititori interesaţi de ea au la dispoziţie prin preajma gospodăriei vreo mică apă curgătoare, care să furnizeze forţa motrice. Schema bloc a microhidrocentralei este dată în figu¬ ra 1, în care: I = instalaţia de încărcare automată a acumulatoru¬ lui; II = acumulator (AC) electric cu plumb; III = convertor continuu-alternativ (DC-AC). Acesta din urmă se compune din: AL = alternator (Dacia 1300); RD = redresor (trifazat) încorporat alternatorului; RL = releu regulator; CT = convertor de tensiune DC-AC, de la 12 V la 220 V/50 Hz. Dintre blocurile menţionate în figura 1, cei interesaţi trebuie să cumpere: AL + RD (eventual şi RL, dar care se poate şi realiza), precum şi AC. Componentele sistemului microhidrocentralei care trebuie realizate „HOME MADE” de către constructorul amator sunt rotorul hidraulic (RH) şi CT. Rotorul hidraulic Nu dăm un desen de ansamblu al acestui rotor, dar se prezintă o fotografie a unui rotor realizat practic. Prima vâri- antă de RH pe care o descriem este cea complet meta¬ lică. Un asemenea rotor cu 8 palete se compune din două discuri (Continuare în pag. 26) TEHNIUM iunie 2002 25 CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE (Urmare din pag. 25) metalice cu crestături periferice (fig. 2) având cotele menţionate. Discurile se confecţionează din tablă de fier cu grosimea 1,5-2,5 mm şi trebuie să fie perfect plane. 3 - l 200 __ t 200 200 î!l| - Axul rotorului se va realiza dintr-o ţeavă de fier cu diametrul exterior 30 mm şi lungimea de 800mm. Grosimea peretelui ţevii trebuie să-i asigure acesteia rigiditatea corespunzătoare. Aşa cum se arată în figura 4, axul se va asambla rigid cu cele două discuri tot prin sudura autogenă a axului în orificiile centrale ale aces¬ tora. Se va urmări, evident, corectitudinea geometriei şi simetria perfectă a ansamblului, axul trebuind să fie per- Se confecţionează apoi, din acelaşi fel de tablă, cele opt palete având dimensiunile şi forma din figura 3. „Cozorocul" la 90° lung de 30 mm a dovedit practic o mărire a eficienţei forţei motrice a jetului de apă. Având confecţionate discurile şi paletele, se poate trece fa o primă asamblare. Paletele se prind, prin sudură autogenă, de cele două discuri, aşa cum este arătat în figura 4. Distanţa între discurile RH va fi de 100 mm. fect perpendicular pe planele dis¬ curilor şi perfect central. Fulia necesară pentru transmiterea mişcării de rotaţie a axului la fulia alternatorului, prin intermediul unei curele de transmisie, se con¬ fecţionează uşor dintr-o roată stri¬ cată de cărucior de copil (fig. 5). De fapt nu ne trebuie decât janta roţii (care are concavitatea pe¬ riferică necesară pentru cureaua de transmisie),deoarece butucul fuliei şi câteva spiţe se pot realiza uşor cu ajutorul, evident, tot al sudurii. Fulia o dată realizată se va suda rigid pe ax la mijlocul dis¬ tanţei între limita paletelor şi punctul de sprijin al axului pe lagărul cu rulmenţi. în continuare ne vom procura doi rulmenţi cu diametrul interior de 30 mm, pe care îi vom plasa şi fixa cu puncte de sudură (a, b) la 50 mm de capetele axului (fig. 6). Distanţa dintre rulmenţi este, deci, de 700 mm. Cu aceasta rotorul este aproape gata. Mai rămâne să fie montat în insta¬ laţie. Pentru aceasta se procură doi stâlpi din stejar (sau salcâm) cu grosimea de 100 mm şi lungimea de 1 m. Stâlpii se introduc în pământ 30-40 cm, la distanţa de 70 cm între centrele lor, iar la partea superioară se practică o concavitate cu raza de curbură necesitată de exteriorul rulmentului. Două plat- bande din fier de 2 mm grosime, asupra cărora nu insistăm, ne vor ajuta să realizăm o blocare simplă şi efi¬ cace a cămăşilor exterioare ale celor doi rulmenţi care vor fi, evident, bine unşi cu vaselină (fig.7). Recomandăm ca întreaga construcţie a RH să fie acoperită cu miniu şi vopsea (inclusiv cei doi stâlpi). De 26 TEHNIUM iunie 2002 CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE asemenea, pentru evitarea împrăştierii haotice a apei (care nu trebuie să ude rulmenţii şi nici alternatorul), este necesar ca partea centrală a rotorului să fie pusă într-o carcasă din tablă de fier galvanizată, care este liberă la partea inferioară, astfel ca apa să poată cădea într-un şanţ de scurgere şi de recuperare a ei (de exem¬ plu, pentru udat grădina). Carcasa va avea un orificiu rotund la partea superioară, astfel ca jetul de apă, diri¬ jat de un furtun prevăzut cu ştuţ tronconic, să lovească paletele rotorului imediat sub cozorocul acestora. Practica a arătat că în acest caz turaţia rotorului este maximă şi constantă. Bineînţeles, carcasa trebuie să mai aibă orificii speciale pentru ax şi pentru cureaua de transmisie. Turaţia la fulia alternatorului, aşa cum se arată în figura 8, este mai mare, evident, decât a axului rotorului. Această turaţie trebuie să asigure tensiunea nominală necesară (de maximum 14,2 V) pentru reîncărcarea acumulatorului (la fel cum se întâmplă lucrurile la un autoturism). O variantă de rotor (fig. 9), realizată practic (ca cea din fotografie) foloseşte palete din lemn din scândură de esenţă tare (fag, stejar) cu grosimea de 10 mm. Cozoroacele vor fi, totuşi, realizate din opt mici plat- bande din fier cu grosimea de 1+2 mm şi dimensiunea 200 x 30 mm. Asamblarea paletelor de lemn de cele două discuri se face, în acest caz, cu ajutorul holzşuruburilor, după ce în fiecare disc se vor da 16 găuri cu 0 3 mm, aşa cum se arată în figura 10. Şi această variantă de rotor trebuie, neapărat, protejată prin vopsire. Acumulatorul şi instalaţia de încărcare a lui Convertorul DC-AC constituie partea finală a micro- centralei electrice şi el este cel care alimentează direct consumatorii casnici (cu 220 V/50 Hz) care sunt conec¬ taţi la ieşirea sa. Cu un randament (iţ) care se doreşte cât mai bun (peste 80%), el transformă puterea electrică de c.c. absorbită din acumulator (Pi) în putere electrică de c.a. (P 2 ): (Continuare în pag. 29) TEHNIUM iunie 2002 27 CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE (Urmare din pag. 27) p 2 = T|P i Dacă puterea P 2 este livrată sub tensiunea la borne U 2 = 220 V (eficace), puterea electrică ce se con¬ verteşte este absorbită de la acumulator (de preferat, cu plumb) sub tensiunea Ui = 12 V sau Ui = 24 V. Care din ele este de preferat, care acumulator este mai util? Curentul h absorbit de la acumulator este: II = P2/tjU1 Se observă că, la P 2 = ct, curentul l-j va fi cu atât mai mic (lucru ce este de dorit) cu cât tensiunea Ui este mai mare, adică este de preferat Ui =24 V. Aceasta înseam¬ nă, fie că se va folosi un acumulator cu plumb de camion, fie că se vor folosi două acumulatoare de auto¬ turism, conectate în serie. Ca un exemplu, pentru Ui = 24 V, r\ = 0,85 şi P 2 = 200 VA, rezultă l-| =9,8 A; pentru Ui =12 V ar fi rezultat o valoare dublă (19,6 A), cu două consecinţe negative: - micşorarea drastică a timpului de lucru al acumula¬ torului între două reîncărcări succesive; - complicaţii la comutarea unei astfel de intensităţi de curent în cadrul convertorului DC-AC. în tabelul 1 se dau valorile calculate pentru cinci ipoteze de consum. Tabelul 1 Ui=24V; r| = 0,85 C\J< CL > { 2 A Pi W H A 1 100 0,45 117,6 4,9 2 200 0,9 235,3 9,8 3 300 1,36 353 14,7 4 400 1,8 470,5 19,6 5 500 2,27 588,2 24,5 Bateria de acumulatori poate lucra pe sarcină (con¬ vertor) până când tensiunea pe un element scade la va¬ loarea minimă admisibilă de1,8-1,7 V (fig.11). Sub această valoare, acumulatorul se strică. Tensiunea totală la bornele acumulatorului nu poate fi, deci, mai mică de 21,6-20,4 V. Acest moment t(J trebuie determi¬ nat cu precizie şi acumulatorul sa fie deconectat automat de convertor. în figura 12 se dă o variantă de schemă de principiu a unui montaj de releu decuplator, cu o funcţionare simplă. Când tensiunea bateriei de acu¬ mulatori este mai mare de 21,4 V, dioda Zenner Dz este străpunsă, tranzistorul Ti conduce, iar tranzistorul T 2 este blocat. Prin contactul Ki, normal închis (contact ce suportă curentul l-|), convertorul este alimentat şi furnizează, în consecinţă, puterea P 2 consumatorilor casnici. Dioda LED verde (căreia R 2 trebuie să-i asigure un curent de 10 mA) este aprinsă, semnalizând funcţionarea convertorului. Când tensiunea bateriei scade cu puţin sub 21,4 V, tranzistorul Ti se blochează, dioda LED verde se stinge, tranzistorul T 2 intră în con- ducţie, releul RL cuplează desfăcând confactul «i (spre convertor); LED-ul roşu se aprinde prin stabilirea con¬ tactului Ka. Având în vedere că semnalizarea optică a decuplării convertorului nu este suficientă, prin contactul K 3 al releului RL se alimentează şi o alarmă electronică de semnalizare sonoră, care trebuie să fie simplă. în paginile revistei TEHNIUM au fost publicate, în decursul anilor de apariţie, numeroase scheme de alarme, din care cititorii pot alege una. Pentru reîncărcarea acumulatorului se recomandă un alternator auto cu redresor încorporat, mai bun decât un dinam. în tabelul 2 sunt prezentate cele două tipuri de alternatoare care se fabrică în România (Electroprecizia Săcele). Tabelul 2 Tipul alternatorului Tensiunea nominală a ba¬ 1150 1151 teriei (V) Tensiunea nominală de în¬ 24 24 cărcare (V) Puterea maximă la tensiu¬ 28 28 nea nominală (W) Intensitatea nominală la ten¬ 590 590 siunea nominală (A) Turaţia de amorsare la ten¬ 14 14 siunea nominală (t.min) Turaţia maximă de lucru 1 000 1.000 (t/min) 10 000 10 000 Supraviteza (t/min) Rezistenţa circuitului 12 000 12 000 inductor (TT) Tipul regulatorului de ten¬ 14,3 14,3 siune utilizat 1 350 1 350 Colector protejat Nu Nu Tipul fuliei livrate Simplă Nu Schema electrică 1 1 Diagrama curent-turaţie B B Condensator încorporat Nu Nu în figura 13 se prezintă aspectul fizic al alterna- toarelor, iar în figura 14, schema de principiu a leg㬠turilor, din care se observă că este vorba de un genera¬ tor electric trifazic, urmat de un redresor trifazic dublă alternanţă realizat cu diode semiconductoare. Alternatorul se cuplează la rotorul hidraulic deja descris 28 TEHNIUM iunie 2002 CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE ► prin intermediul unei curele de transmisie (exact ca la autoturism). Tensiunea furnizată de alternatorul- redresor nu depinde, practic, de turaţia acestuia (tabelul 2 ) într-o gamă largă de valori (1000 la 10 000 ture/min). Neavând, prin construcţie, un magnet permanent, alter- natorul are o înfăşurare specială de excitaţie de curent continuu (lex), curent pe care-l ia, evident, din acumula¬ tor. Valoarea acestui curent de excitaţie (în jur de 2 A) trebuie reglată automat pentru ca alternatorul să dea la ieşire aceeaşi tensiune, indiferent de turaţia sa. Pentru aceasta este indispensabil şi regulatorul de curent, înseriat între acumulator şi înfăşurarea de exci¬ taţie (borna DF). Revista TEHNIUM a publicat nenumărate scheme electronice de astfel de regula¬ toare. Cititorii îşi pot alege una din ele spre realizare, dacă se doreşte renunţarea la clasicul releu electro¬ magnetic al... Daciei. In încheiere, facem o observaţie asupra modului şi a soluţiilor de asamblare, în cadrul microcentralei, a com¬ ponentelor realizate până în prezent. în mod obligatoriu alternatorul va fi în apropierea rotorului hidraulic deoarece cureaua de transmisie nu poate fi prea lungă. Trebuie însă realizată o bună ecranare şi izolare, astfel ca alternatorul să nu fie udat cu stropi de apă de către rotorul hidraulic. Bateria de acumulatori va fi plasată şi ea în apropierea alternatorului, pentru evitarea căderilor de tensiune pe conductoarele de legătură. TEHNIUM iunie 2002 29 CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE Mici automatizări în gospodăriile individuale Student Ion Pişcaţi, maestru al sportului Din ce în ce mai mulţi oameni îşi construiesc case sau vile proprii, atat în oraşe, cât şi în aşezările rurale. Standardele actuale ale civilizaţiei impun ca pe lângă canalizare şi reţea de apă curentă (individuală sau colec¬ tivă), încălzirea locuinţei să se facă cenjralizat şi automatizat. In cazurile cele mai simple se uti¬ lizează calorifere electrice, cu ulei sau aer, prevăzute de regulă cu termostat bimetalic. Aceste termostate, puţin fia- fi de maximum 100°C), hale de creştere a păsărilor la baterie, opări- toare de carcase din abatoarele de păsări etc. Realizată şi reglată corect, aparatura prezentată funcţionează de la prima încercare la parametrii proiec¬ taţi. Reglajele sunt simple şi nu nece¬ sită aparatură specială : este suficient un termometru (0-100°C) şi un volt- metru de curent continuu. Când variaţiile de temperatură sunt lente, este indicat să se utilizeze ter- mistoare cu carcasă mare ; unele sunt prevăzute cu şurub şi carcasă meta¬ lică hexagonala pentru a fi solidarizate cu utilajul a cărui temperatură trebuie măsurată şi stabilizată. Un exemplu în această privinţă îl constituie pereţii metalici ai opăritoarelor de carcase din abatoarele de păsări. Rezistenţa R 2 este un potenţiometru semireglabil cu valoarea maximă de 2,5 kft şi serveşte la reglajul final al montajului. Diferenţa de tensiune dintre colectorul lui T-ţ (tensi¬ une variabilă datorită termistorului RThl şi în ultimă instanţă a tempera¬ turii mediului ambiant sau a elementu¬ lui măsurat) şi colectorul tranzistorului T 2 apare la bornele (B-C) ale potenţiometrului semireglabil R6, şi comandă baza amplificatorului final T 3 prin intermediul rezistenţei R 8 . bile, reglează numai temperatura ele- menţilor caloriferului şi deci indirect pe cea din cameră. Acelaşi fenomen are loc şi în cazul utilizării altor încălzitoare sau.aeroterme electrice. In acest articol este prezentat un montaj electronic care îndeplineşte dezideratul de mai sus, asigurând în încăperea respectivă o temperatură constantă, care nu se abate cu mai mult de ± 0,5°C de la valoarea pre¬ scrisă. Realizarea plăcii de circuit impri¬ mat este lăsată la latitudinea construc¬ torilor, deoarece dispunerea pieselor nu este critică şi nu există pericolul apariţiei unor cuplaje electrice nedorite. Mărimea plăcii depinde în principal de dimensiunile pieselor componente pe care le are construc¬ torul. De notat că acest montaj, a cărui schemă de principiu este prezentată în figura 1 , îşi găseşte şi alte numeroase aplicaţii, dintre care pot fi exemplifi¬ cate : incubatoare industriale sau rea¬ lizate artizanal, aeroterme sau eleveuse (a căror temperatură utilă va DESCRIEREA APARATURII ELECTRONICE DE COMANDĂ Etajul principal este constituit din comparatorul diferenţial realizat cu tranzistoarele T-) şi T 2 , cuplate în emi- tor şi legate la masa prin rezistenţa R7.„ In baza tranzistorului T-| este conectat galvanic prin intermediul rezistenţei R3, divizorul potenţiometric RTh1-R2. Elementul sensibil la tem¬ peratura mediului ambiant îl constituie termistorul RThl, cu variaţie negativă a rezistenţei. Acest termistor trebuie să aibă o rezistenţă de cca 500S2 la tem¬ peratura de 25 A C. Pentru mărirea sensibilităţii se pot înseria două astfel de termistoare (detaliul din figura 2 ). Dacă este necesar ca variaţia tem¬ peraturii elementului măsurat să fie detectată rapid, se vor utiliza termis¬ toare cu dimensiuni fizice cât mai mici; de exemplu, termistoarele folosite în construcţia vechilor aparate de radio româneşti, marca Neptun. Colectorul tranzistorylui T 3 este înseriat cu releul REL 1 . In paralel cu înfăşurarea acestui releu este legat condensatorul electrolitic CI (470 pF/40V), care are rolul de a împiedica distrugerea joncţiunilor tranzistorului T 3 ae extracurenţii de inducţie. Semireglabilul R 6 poate fi înlocuit cu două rezistenţe fixe R6(1) - R6(2), conform detaliului prezentat în figura 3. Al treilea etaj al montajului, consti¬ tuit în jurul tranzistorului T4, realizează o mică întârziere la conectarea şi deconectarea sarqinii, datorită grupu¬ lui R13, R15-C4. In colectorul tranzis¬ torului T4 este montat releul final REL2. Acesta se alege în funcţie de sarcina pe care trebuie să o comande. Până la 10 A (sarcină care în majori¬ tatea cazurilor nu este depăşită) se recomandă utilizarea unui releu tip RI-13 a cărui înfăşurare este dimen¬ sionată pentru tensiunea de 24 V cc . Releul REL1 poate să fie mai mic, deoarece curenţii pe care îi suportă contactele sale sunt de mică valoare. Atenţie, însă! Nu se va suprima rezis- 30 TEHNIUM iunie 2002 CONSTRUCŢII ÎN GOSPODĂRIE tenţa R13 (330 £2) şi nici nu se va uti¬ liza pentru aceasta o valoare ohmică mai mică decât cea indicată ; în ambele cazuri se vor perla contactele normal deschise (AA) ale releului REL1. Etajul de alimentare are ca element principal transformatorul TR (fig. 1). Acest transformator, a cărui putere tre¬ buie să fie cuprinsă între 10 şi 40VA, are două înfăşurări secundare, una pentru 9V, şi cealaltă pentru 20V ca . Pentru prevenirea oricărui accident prin electrocutare, aceste înfăşurări vor fi separate de cea primară (220V ca ) printr-un perete transversal, conform normelor de protecţie în vigQare. întregul montaj se încasetează într- o cutie din. placaj sau plastic preferabil furniruită. In cutiuţa cu pereţii perforaţi, ataşată de cea a montajului, se amplasează termistorul RThl. Corpul acestuia va fi în aer (nu va atinge pereţii cutiei) pentru a fi numai sub influenţa temperaturii aerului din ca¬ mera unde trebuie ca temperatura să fie menţinută la o anumită valoare. FUNCŢIONAREA APARATURII Scăderea temperaturii mediului înconjurător sub valoarea prescrisă este sesizată de termistorul RThl (fig. 1 ), care, prin variaţia rezistenţei sale, dezechilibrează etajul comparator T 1 , T 2 - Acesta, la rândul său, determină deschiderea tranzistorului T 3 şi în final închiderea contactelor normal deschise AA ale releului REL1. închiderea acestor contacte are ca rezultat polarizarea în sens direct a bazei tranzistorului T 4 şi totodată încărcarea condensatorului electrolitic C4. Ca urmare, tranzistorul Tj se deschide şi pune sub tensiune (24V CC ) înfăşurarea releului REL2. Acesta pune sub tensiune sarcina - reşou, calorifer electric, aerotermă etc. Când temperatura aerului din încăpere (sau a utilajului comandat) a ajuns la valoarea prescrisă, compara¬ torul Ti, T 2 se echilibrează şi releul REL1 decuplează. De menţionat că la pragul de deschidere (ca de altfel şi la cel de închidere), de regulă, contactele AA se închid şi se deschid de câteva ori. Dacă aceste contacte ar comanda direct sarcina, ele s-ar perla în scurt timp. Prin utilizarea etajului final echipat cu tranzistorul T 4 , acest regim tranzitoriu nu mai are nici un efect. Contactele releului REL2 se deschid numai după un timp de 1-10 secunde de la ultima deschidere (fermă) a con¬ tactelor AA. Acesta a fost motivul pen¬ tru care la releul de temperatură pro- priu-zis (Ti ; T 2 ; T 3 ) a fost adăugat releul de timp (T 4 ) cu întârziere la deconectare. REGLAREA APARATURII Dacă releul REL2 are şi un contact suplimentar (cazul releului RI13), este bine să se monteze indicatorul optic prezentat în figura 4. LED-ul roşu se va aprinde în timpul cuplării sarcinii la reţea, iar cel verde la decuplarea acesteia. Potenţiometrul P (R11) va fi pre¬ văzut cu un buton cât mai mare. Este bine ca pe acesta să se monteze un ac indicator. Pentru punerea la punct a apara¬ turii se va proceda la un prereglaj, care constă din următoarele operaţiuni: • termistorul va fi la temperatura camerei, de 25°C ; • se reglează cu şurubelniţa rezis¬ tenţa semireglabilă R2, până se obţine tensiunea de + 5V între punctul A şi masă; • cursorul potenţiometrului fiind la capătul dinspre minus (masă), se va regla rezistenţa R12 până se obţine aceeaşi tensiune (+ 5V), între punctul B şi masă; • cursorul semireglabilului R 6 va fi la mijloc, astfel încât să fie acelaşi potenţial între capătul lui R 8 şi colec¬ toarele tranzistoarelor T-| -Tp; • se încălzeşte termistorul cu 0 , 2 - 0,5°C. Releul REL 1 trebuie să deconecteze ; • se răceşte termistorul cu 0 , 2 - 0,5°C. Releul REL1 va cupla din nou. REGLAJUL FINAL Să presupunem că valoarea mi¬ nimă a scalei este de 15°C ; se poate porni de la orice valoare cuprinsă între 10 şi 50°C. • Se montează butonul cu indicator pe axul potenţiometrului R 11. • Se decuplează condensatorul C4, astfel încât releul REL2 să nu mai acţioneze cu întârziere. • Se aduce cursorul potenţiometru¬ lui R11 la capătul dinspre masă. • Se roteşte cursorul semireglabilu¬ lui R12 până când releul REL2 decu¬ plează şi LED-ul verde se aprinde. • Se încălzeşte termistorul cu 1 °C peste pragul minim ; temperatura acestuia urcă de la 15 la 16°C. • Se roteşte butonul potenţiometru¬ lui R11 până când releul REL2 cuplează şi LED-ul roşu se aprinde. • Se roteşte fin butonul în ambele sensuri, până la stabilizarea exactă a pragului de basculare. • Se notează pe scală în dreptul poziţiei acului indicator al butonului de reglaj, o liniuţă şi valoarea 16°C. • La fel se procedează până la com¬ pletarea scalei (100°C). In felul acesta se obţine o scală gradată din grad în grad. • Dacă se doreşte ca scala să fie gradată în alt mod (de exemplu din 5 în 5°C), se va proceda în acelaşi mod. • Scala respectivă se trece apoi « pe curat » utilizând un carton alb. • Se va da o mare atenţie la lipirea acesteia de carcasă (cu lac incolor, aracet, prenadez, cenacrilat etc.), ast¬ fel încât poziţia acesteia să cores¬ pundă exact cu a celei iniţiale. • Se cuplează condensatorul C4. LISTA DE PIESE TI ;T2 -> BC 173 C ; BC 109C sau echivalente T3 —» BC 171B ; BC 107B sau echivalente T4—»2N 1613; 2N 1711 ;BD139etc. Dl, D2, D3 -> IN 4001 - IN 4007 RTH 1 -> 510£2/25°C R2 ; R 6 ; R 12 2,5 k£2 (semi- reglabil liniari) CI; C2; C3 -» 470 - 1000 pF/40V C4 -> 470 pF/40V R3 ; R9 120 Q R4;R5->510n R7 ; R16 -> 1 k £2 R 8 -> 220 - 330 Q R10 ->20-27 £2 R11 510 £2 (potentiometru liniar) R13 ->330-390 £2 R14 ->10-15 kO R15 -» 100 k£2 (semireglabil liniar) TEHNIUM iunie 2002 31 POŞTA ■ Vasile GIRIGAN - BISTRIŢA Pentru a deveni radioamator (RA) de recepţie este suficient să trimiteţi o simplă cerere la Federaţia Română de Radioamatorism (FRR), care să cuprindă obligatoriu adresa d-voastrâ. Adresa poştală a FRR este: CP 22-50 cod 7110 Bucureşti. De la FRR veţi putea obţine şi alte informaţii referitoare la activitatea de RA. Pentru a deţine şi a folosi o staţie de emisie-recepţie (ER) este necesară o licenţă eliberată de Inspectoratul General al Comu¬ nicaţiilor, serviciul zonal Cluj (tel. 064405600 - Victor Moţet) şi care se obţine în urma promovării unui examen. Regulamentul de Radio- comunicaţii pentru Serviciul de Amator nu prevede limită de vârstă pentru a deveni RA de emisie. Menţionăm, totodată, că puteţi primi sprijin, privind pasiunea d-voastră, adresându-vă d-lui Marius Aldea de la Radio Clubul Judeţean (RCJ) ce funcţionează în cadrul Clubului Sportiv Municipal Bistriţa. FRR editează lunar revista de „Radio- comunicaţii şi Radioamatorism" difuzată prin RCJ-Bistriţa, la care vă puteţi, eventual, abona. ■Daniel STREILEŢI - LUGOJ Să ştii că nu este suficient să ne rogi şi să mulţumeşti anticipat „cu stimă şi respect”, pentru a-ţi furniza informaţii (date de catalog, echi¬ valenţe) despre... 85 de compo¬ nente active (3 circuite integrate, 63 tranzistoare şi 19 diode). La redacţia TEHNIUM nu există un serviciu spe¬ cial de documentare, la dispoziţia cititorilor. Şi totuşi... înţelegând că eşti un începător (chiar debutant) în desluşirea „tainelor” radioelectro- nicii, îţi reamintim unele reguli de notaţie convenţională a dispozi¬ tivelor semiconductoare (diode şi tranzistoare) de uz general, europene. Indicativul este format din 2 litere urmate de 2-3 cifre. Semnificaţia primei litere este: A = material germaniu, B = mate¬ rial siliciu etc. A doua literă se referă la tipul structural şi principalele funcţiuni ale dispozitivului: A = diodă de detecţie (mixare, comutaţie), B = diodă varicap, C = tranzistor AF, mică putere, D = tranzistor AF de medie putere, F = tranzistor RF, Y = diodă redresoare, Z = diodă stabilizatoare etc. Numărul de după grupul de litere nu are semnificaţie tehnică, ci de fabricaţie (cu explicaţia în catalogul firmei sau firmelor constructoare). Notaţiile SUA şi ale Rusiei diferă de cele europene (nu există o stan¬ dardizare mondială). Referitor la schema de la pag. 27 (fig. 3) din nr. 3-4/2001 facem urm㬠toarele precizări: tranzistorul T poate fi orice tip de RF cu siliciu (tip BF), cu frecvenţa de tranziţie ft peste 100 MHz. Alegând un condensator trimer de 10+40 pF, în poziţie centrală considerăm Co = 25 pF. Admiţând că „receptorul de serviciu” este acordat pe fo = 100 MHz (atenţie! să nu existe un post local MF pe această frecvenţă) rezultă că induc- tanţa necesară este: , L = 1/(27tfo) 2 Co = 10‘ 7 H = 100 nH Bobina care să aibă această inductanţă se obţine bobinând 9 spire de conductor CuEm 0 0,5 mm pe un mandrin (ex. un „cotor” de burghiu spiral) cu 0 3 mm. Lungimea bobinei va avea 9,5 mm (după bobinarea spiră lângă spiră, este „trasă” de capete). în final un sfat: în loc să ne întrebi pe noi prea multe, întreabă prin jurul tău (ex. profesorul de fizică, instruc¬ torul de la cercul de radio de la casa copiilor etc.),dar, mai ales, citeşte singur cât mai mult! ■ Paul-Aurel MANEA -ALBA IULIA Pentru a vă putea ajuta în pro¬ blema motorului electric defect nu este suficient să ne transmiteţi de¬ numirea lui industrială (RADUGA 7). Daţi-ne şi alte detalii ca tensiunea de alimentare, puterea electrică absorbită, unde era folosit, ţara în care s-a construit etc. în nici un caz nu veţi găsi în România... piese de schimb pentru REDACŢIEI el, dar poate găsiţi un motor echiva¬ lent, chiar... SECOND HAND. ■ Constantin DUMITRU Mulţumim pentru urările făcute revistei TEHNIUM. Publicăm schema televizorului AN tip SI¬ RIUS 51TMU 031, ultimul televizor realizat la Electronica SA (pag. 34-35). Pe măsură ce le vom procura, vom publica şi alte scheme solicitate de interes general. Dialogul cititor-autor se va face prin intermediul rubricii „Poşta redacţiei”. Referitor la posibilităţile de documentare ale redacţiei TEHNIUM... ne supraestimaţi! Ne propunem ca în revistă să publicăm cât mai multe articole de construcţii (mecanice, electrotehnice, electro¬ nice) şi cât mai puţine articole strict teoretice. Avem în vedere şi iniţierea unui concurs de construcţii practice, cu premii, coroborat cu Campionatul de Creaţie Tehnică anual al F.R.R. Trecerea revistei de la apariţia lunară la apariţia trimestrială nu a fost determinată în nici un caz de lipsa de...cititori! Ulng. I. Luca Am reţinut propunerile ce ni le-aţi făcut. Vă aşteptăm printre colabora¬ tori. m,Marcel BĂMBĂLĂU - FIU AŞI Pentru nivelul dv. de cunoştinţe electronice vă recomandăm să vă procuraţi de la firma Conex - Electronic (Bucureşti, str. Maica Domnului 48, 72223) un amplificator de audiofrecvenţă sub forma unui chit echipat. Conform cerinţelor dv. exprimate, apreciem că vă cores¬ punde chitul cod 9454, care are o putere la ieşire de 250 W pe o boxă de 8-16 ohmi. Dumneavoastră nu vă rămâne decât să-i faceţi un alimen¬ tator de + 25 V(± 35 V), să amplasaţi chitul şi alimentatorul într-o casetă (cutie) adecvată, să faceţi conexiu¬ nile necesare şi... gata! Succes! ■ Virgiliu MĂNESCU - CRAIOVA în revista TEHNIUM s-au publi¬ cat, de-a lungul anilor, numeroase testere ale stării logice (0 = jos = L şi 1 = sus = H) ale pinilor diverselor cir¬ cuite integrate. De regulă, o diodă electro-luminiscentă (LED) este folosită ca semnalizator optic. Tastele microcalculatoarelor elec¬ tronice şi ale telecomenzilor se curăţă, după demontarea capacelor, cu alcool sau acetonă. Dacă aveţi o reţetă pentru o pastă adezivă con¬ ductoare, şi nu este o idee nouă brevetabilă ca invenţie, vă invităm să o descrieţi într-un articol din 32 TEHNIUM iunie 2002 POŞTA REDACŢIEI revista TEHNIUM. Meseria de reparator al echipamentelor mobile din instrumentele de măsură este delicată şi aduce, cumva, cu cea de... ceasornicar; nu putem da sfa¬ turi în TEHNIUM. Este bine să manipulăm cu grijă aparatele de măsură, făcându-le corect co¬ mutările necesare. Ne însuşim pro¬ punerea ce ne-aţi făcut-o de a pu¬ blica date de catalog despre CI liniare folosite în RTV, tabele de echivalenţe ale diodelor semicon¬ ductoare, tranzistoare şi CI. •Eugen FRUNZĂ - BRAŞOV Publicăm schema amplifica¬ torului de audio-frecvenţă stereo 2 x 35 W fabricat la IEI Bucureşti. Egalizatorul grafic E 350 rămâne pe altă dată. SCHEMA ELECTRICA AMPLIFICATOR STEREO 2 X 35 W ■ Carol Szabo, Y03RU, carol- [email protected] Montajul „Atenuator cu diode PIN" publicat în „Tehnium" nr. 1 /2002, la care vă referiţi, reprezintă o schemă clasică de aplicaţie a atenuatoarelor cu diode PIN. In lipsa ;r acestor componente, în schema de faţă constructorii amatori pot folosi însă chiar şi diode de comutaţie, evident, cu reducerea perfor¬ manţelor, subliniere într-adevăr omisă din prezentarea montajului. Vă mulţumim pentru observaţie. __i Rubrică realizată de • dr. ing. Andrei Ciontu iie-Tfc-'- ^ îl f|ţs|4faS§ s^lT "T £ SsL ai® 5S £f?" *1 1 I- tV E — r -&,i ÎB !s k.©l V fi JX& ‘-2 .jii S: f- H 1 - /«V- rtll ♦ — — o- s Pn i / ■ — - • i s i © 'Mte SŞjiAll vP îs a n ‘-‘•ysTH.V J ©0 fjjî I*iî —"• jl n * -\y__ * h £^_ < I_tij ot §5* ÎTWE-, ' • .i r ~ 1 ; JivS - 0 - 1 U-.- J - - Jf • -<« TEHNIUM iunie 2002 33 POŞTA REDACŢIEI SCHEMĂ ELECTRICĂ TV SIRIUS - model TMU 031 - ax teşi 34 TEHNIUM iunie 2002 I POŞTA REDACŢIEI X *4 „ I r— < ..y “1 ~) t ^ '•» j î «niT-u— 1 t ti* ,?C i»w» <jsxy- • 1 ^ ; r ' Z*OT c *on > .f «000^ & £ rr K«l9 «*tî 1 . * « 4 ir io* -<E> «***'• ^=TI IO u*sj i:tji ba ivj . . • .»— .. ir r “3 _ c> 03 _ J _J 6 ^ !*■«“*• CWÎlV I _ _ J ‘n j. ' v* • r , os M\ 1 1 tl *«,03 « y <—■ <? «im. '•'«* r *r.« -ffi- 1 * >—* «- ^ < ■* —- _ / . • # t r. x î 1 «OC'J • hs TT*t ’ i • > Ţ _) T\JB C)*OOJO“ 4.VI tOM/«* y v / 1 i-1 « 1 i' î " 1 . - J «•o* t-e ' 1 -^ 1 i 1 U V .•»» •» :*e »; :v/«* > '*» •« »*:• TEHNIUM iunie 2002 35 RADIOAMATORISM Pagini realizate în colaborare cu Federaţia Română de Radioamatorism MRSURRRCA DIRCCTR R INDUCTRNieiOR RO-71 100 Bucureşti, C.P. 22-50 Tel./Fax: 01-315.55.75 E-mail: [email protected] [email protected] WEB: www.qsl.net/yo3kaa Montajul prezentat în figură permite măsurarea simplă a inductanţelor într-un domeniu larg de valori (1 mH-100 mH). Impulsurile generate de ICI a se aplică la tranzistorul Trl. Când acesta este blocat, inductanţa de măsurat Lx este străbătută de un curent deter¬ minat de R3, R7 sau R6. La deschiderea tranzistoru¬ lui, energia din inductanţa Lx se descarcă, producând pe R6 sau R7 o tensiune proporţio¬ nală cu valoarea de măsurat. Impulsurile de la ieşirea lui ICIc sunt integrate şi aplicate prin IC2 la intrarea unui volt- metru numeric. S-a folosit un voltmetru cu 4,5 digiţi şi o scală de 2V. IC2 permite calibrarea. Cele trei domenii de măsură sunt: ImH, 10mH şi 100 mH. Acest mixer suportă un nivel ridicat, bandă largă, utilizând 8 diode (dacă e posi¬ bil selectate) şi 5 tansformatoare. Toate componentele sunt montate pe o mică placă de circuit imprimat (21 X 24 mm) gros de 1,6 mm. Performanţele sunt foarte asemănătoare cu cele de tip SRAI-IH(MCL). Cu 50 mW la oscilatorul local (LO = 1.152 MHz) şi 50 mW la IF = 144 MHz se obţine o putere de ieşire RF = 3 mW la 1.296 MHz (trecută printr-un filtru). La recepţie pierderile de conversie în această bandă sunt de circa 7 dB. Figura 1 - *) indică începutul bobinajului. Dl...8 - BA481 (Philips), HP5082-2817. TI...5 - ferită cu 2 găuri AMIDON BN-61- 2302. Bobinarea se va efectua cu sârmă CuEm groasă de 0,15 mm după cum urmează: TI-T4 = 1,5 spire, bifilare, pentru o lărgime de bandă în gama 1-2,5 GHz RF, LO; 2,5 spire, bifilare pentru 0,3-1 GHz RF, 1.0; 3,5 spire, bifilare, sub 300 MHz RF, LO. T5- b-3 spire peste 100 MHz, 2 spire sub 100 MHz; a-5 spire peste 100 MHz, 3 spire 36 TEHNIUM iunie 2002 RADIOAMATORISM MINIBUG Y09GJX Schema (fig. 1) este atât de simplă încât nu necesită comentarii şi nu pune probleme în funcţionare. Cei ce doresc pot ataşa la ieşire un optocuplor şi un generator de ton. Tensiunea de alimentare poate varia de la 5 V la 15 V fără nici un fel de probleme. Singura componentă de calitate trebuie să fie CI, în rest pot fi folosite orice recuperări. Avantajele sunt evidente, în special pentru începători, atât ca uşurinţă în realizare, cât mai ales ca preţ. în figurile 2 şi 3 sunt prezentate circuitul imprimat şi amplasarea pieselor văzute dinspre partea cu lipituri. Bibliografie: SGS Ates Compedium, 1981 sub 100 MHz. Putere necesară LO = 15...20 dBm; pierderi de conversie -5-10 dB. La 1,3 GHz izolaţia LO- RF/IF tipic 30 dB. Figura 2 - Înfăşurările transformatoarelor Figura 3 - Placa de circuit imprimat şi amplasarea componentelor Bibliografie: Internet. Dubus 1/87 pag. 13 - Low Cost - High Performance Mixer up to 2500 MHz by Peter Riml. OE9PMJ, Marktstr, 33 A-6971 Hard TEHNIUM iunie 2002 37 ATELIER (Urmare din nr. trecut) Puterea acustică de ieşire pentru o deplasare limi¬ tată a membranei, notată cu Par, se calculează pentru frecvenţe reproduse aflate în domeniul de lucru al sis¬ temului şi se exprimă: Par = 3,0 f3 4 x Vd 2 unde: Par este exprimată în waţi; Vd este volumul de aer dislocat de conul membranei, exprimat în metri cubi. Exprimată ca presiune sonoră, SPL, avem: dB = 112 + 10 logIO Par Puterea electrică maximă aplicată pentru o deplasare determinată a membranei, notată Per, este corelată de Par prin intermediul randamentului no: Per = Par / no, unde Par este exprimată în waţi, iar randamentul ca număr zecimal. Având aceşti parametri, se poate compara Per dat în fişa tehnică de către producătorul difuzorului, şi care exprimă limita de disipaţie termică stabilită de acesta şi datele impuse de constructorul incintei, şi în special dacă se depăşesc limitele admise de putere. Se vor avea în vedere la aceste comparaţii natura materialului sonor reprodus de incintă, nivelurile de audiţie pe care le folosiţi curent şi un coeficient de distorsiuni maxim acceptat. Astfel, dacă sunteţi cu predilecţie un ascultător de folk, country sau jazz, ascultate la un nivel mediu de 80-90 dB, nu poate fi considerată ca un impediment depăşirea puterii maxime admise şi deci şi a limitei ter¬ mice. Atunci când sunteţi un împătimit al rockului, hardu- lui şi al genurilor înrudite, ascultate la un nivel ce depăşeştelIO dB, este bine să aveţi în vedere cât va rezista difuzorul la acest tratament. Determinarea lui Q1. O dată determinat volumul in¬ cintei şi aceasta construită, având ca ţintă o valoare Q1 = 7, sistemul realizat trebuie reverificat şi reajustat pentru valorile reale ale pierderilor. Pentru aceasta se începe cu măsurarea impedanţei noului sistem şi deter¬ minarea valorilor fL, fM, fH şi Ro, unde Ro reprezintă valoarea impedanţei corespunzătoare lui fM. Dacă nu aveţi material de umplutură în incintă, iar reţeaua de separare este scoasă din circuit, fB va avea aceeaşi valoare cu frecvenţa la care se obţine impe- danţa minimă, fM. Cele două frecvenţe pot fi puţin diferite din cauza bobinelor mobile care au inductanţa mare şi care determină diferenţe de fază. Pentru o mai precisă determinare a lui f B , astupaţi deschiderea incin¬ tei şi măsuraţi frecvenţa de rezonanţă fc şi determinaţi cu formula următoare: fb = (fL 2 + fH 2 - fc 2 ) * după care se pot calcula: fsb = fL x fH / fB rm = Ro/Re unde Re este rezistenţa în cc a difuzorului. Qmsb = fs/fsb x Qms Qesb = fs/fsb x Qes Qtsb = fs/fsb x Qts ha = fB/fsb , ( f H ~ f B)(4~ f L) *î QL = ha/a' x [1/Qsb(rM - 1) - 1/QmsbJ Dacă valoarea măsurată a coeficientului QL este foarte depărtată de QL = 7, utilizat la proiectarea incin¬ tei, selectaţi o nouă valoare din tabel, apropiată de cea anterioară şi recalculaţi utilizând Qtsb. Dacă Qts este determinat pe un panou cu dimensiuni similare panoului frontal al incintei, valoarea se va fi apropiată de Qtsb. Precizia măsurării QL se poate verifica cu relaţia: Dacă valoarea este apropiată de 1, se poate consi¬ dera că fB = fM şi calculul a fost precis. Variaţii ale răspunsului în frecvenţă cauzate de dezacord. Proiectarea incintelor deschise necesită un anumit nivel de precizie, deoarece, în cazul unor para¬ metri degradaţi, rezultatul este puternic afectat. Primul efect este apariţia unor denivelări în curba de răspuns în zona în care curba începe să cadă la frecvenţe joase. Tabelul următor arată valqprea acestor denivelări ale 38 TEHNIUM iunie 2002 ATELIER curbei atunci când Qts a fost calculat incorect sau când incinta a fost acordată incorect. Qts % faţă de valoarea corectă H dB% faţă de valoarea corectă (dB) + 100 + 7 + 50 + 7 + 20 + 2 + 20 + 2 - 20 -3 -20 -2 - 50 -5 -50 -4 Modificări dinamice în curba de răspuns a diferitelor tipuri de acord. Creşterea puterii aplicate incintei şi ca atare creşterea temperaturii bobinei mobile a wooferului provoacă modificări ale caracteristicii de frecvenţă şi ale altor parametri, mai greu de pus în evi¬ denţă la incintele deschise decât la cele închise, datorită comportamentului nelinear al rezonatorului. Creşterea puterii conduce la o scădere a amortizării şi o uşoară creştere a lui f3. Scăderea amortizării conduce, în cazul acordurilor cu caracteristică de răspuns lineară, la apariţia unei deformaţii a curbei la puteri mari. Dacă nu dispuneţi de posibilitatea modelării pe calculator, se pot compensa aceste modificări prin adoptarea unei frecvenţe de acord mai scăzute decât cea indicată de modelul Thiele Small, care a fost determinat la un nivel mic al semnalului aplicat incintei. La un fb de acord cu 10 %-20% mai mică, răspunsul incintei la niveluri mici de semnal va fi mai puţin amortizat dar mult mai plat la semnale de putere mare. Dificultatea practică poate veni atunci când, pentru o deschidere de diametru mare, se utilizează un tub relativ lung, care trebuie lun¬ git şi mai mult pentru fb mai mică, astfel că uneori sunt create probleme din punct de vedere constructiv. Utilizarea filtrelor subsonice. Incintele deschise sunt foarte susceptibile la semnale cu frecvenţa foarte mică (subsonică), provenind, de exemplu, de la înre¬ gistrările pe discuri de vinii. Excursia wooferului depăşeşte în aceste cazuri valoarea Xmax şi generează o cantitate mare de distorsiuni. Este necesar în aceste cazuri să se utilizeze un filtru subsonic, activ sau pasiv. Trebuie menţionat că mai toate amplificatoarele de pro¬ ducţie mai veche aveau în dotare şi acest tip de filtru. Amortizarea undelor staţionare. Amortizarea undelor staţionare se poate face montând pe pereţii in¬ cintei material fonoabsorbant, sub formă de saltea cu grosimea de 20-50 mm. Cel mai ieftin este să folosim vata de sticlă tratată pentru a nu se fragmenta la vibraţii. Se recomandă a fi introdusă într-un sac de pânză, con¬ fecţionat pe măsura fiecărui perete. Se pot folosi mate¬ riale mai bune, ca vata (lâna) sintetică sau chiar lâna naturală, cu fir lung, tratată împotriva insectelor. Unii autori recomandă umplerea incintei cu material fono¬ absorbant cu densitate mică. Se va lăsa liberă, în toate cazurile, deschiderea rezonatorului. Efectuarea de experimentări asupra materialului şi a gradului de umplere al incintei este extrem de necesară pentru a se determina şi influenţa asupra neutralităţii sunetului emis. Deschideri distribuite şi rezistive. în construcţia in¬ cintelor deschise se utilizează uneori deschideri dis- S 050 > t' © -t 1 TEHNIUM iunie 2002 39 ATELIER tribuite, respectiv, în locul unui singur rezonator, mai multe rezonatoare, de diametru mic, plasate de cele mai multe ori uniform în jurul wooferului. în alte cazuri, în faţa rezonatorului se aplică o ţesătură deasă sau material fibros, care creşte rezistenţa la tre¬ cerea aerului prin orificiul respectiv. Efectul celor două modificări este următorul: - o creştere a valorii lui f3; - scădere a eficienţei incintei; -creşterea excursiei membranei în preajma frecvenţei de tăiere; - coborârea valorii lui Qts. Coborârea valorii lui Qts se poate face şi prin metodele următoare: 1 - amortizarea şasiului difuzoru¬ lui prin lipirea pe deschiderile şasiu¬ lui, cu adeziv, de pânză deasă, care opune rezistenţă sunetului. Pentru a se ajunge la valoarea dorită a Q se pot aplica straturi succesive de mate¬ rial textil. Metoda aceasta este prefe¬ rată celei de a mări rezistenţa deschiderii rezonatorului; 2 - obturarea deschiderii cu un material fibros (fibre de sticlă, fibre sintetice sau naturale). De aseme¬ nea, se poate obtura tubul cu un material textil poros cu acelaşi rezul¬ tat; 3 - umplerea incintei cu material fonoabsorbant are acelaşi rezultat ca la pct. 2 , cu amendamentul că difu¬ zorul trebuie să aibă calităţi foarte bune în domeniul frecvenţelor medii; 4 - introducerea în rezonator a paielor din plastic, orientate în lungul tubului. Prin experimentări se poate schimba lungimea rezonatorului, pen¬ tru a se putea obţine aceeaşi frecvenţă de acord ca în cazul tubului rezonator gol. Dimensionarea incintelor bassreflex cu ajutorul nomogramelor este o metodă mai simplă, dar şi mai puţin precisă, deoarece nu se iau în calcul un număr aşa de mare de parametri ca în cazul prezentat anterior. Prima metodă, relativ simplă, a fost elaborată de cercetătorul G. Westerveen şi cuprinde o nomogramă în două părţi (figura 1): - în prima parte sunt înscrise pe ordonată suprafeţele deschiderii So şi distanţele I şi I' conform desenului; - cea de a doua parte cuprinde volumul incintei V în dm 3 (litri). Pentru dimensionarea incintei trebuie să se cunoască unii parametri ai difuzorului utilizat, precum şi dimensiunile tubului din care se confecţionează rezona¬ torul. Cu aceste date se calculează So, se alege lungimea I şi se trasează o dreaptă orizontală din punctul corespunzător lui So până când întâlneşte ca¬ racteristica corespunzătoare lui I. Apoi se trasează o verticală care intersectează caracteristica corespunz㬠toare frecvenţei de rezonanţă a difuzorului. Orizontala din punctul de intersecţie conduce la determinarea volu¬ mului incintei. Cea de a doua metodă a fost elaborată de J.F. Novak şi presupune cunoaşterea frecvenţei de rezonanţă a difuzorului în aer liber cât şi a frecvenţei de rezonanţă a difuzorului montat într-o incintă închisă normalizată de autor conform tabelei următoare: Diam. difuzor (mm) Lăţimea= = înălţimea (mm) Adâncime incintă (mm) Decupare difuzor (mm) Volum incintă (cm 3 ) 200 250 215 168 13.437 250 356 212 218 26.868 300 356 212 262 26.868 375 500 215 331 53.750 40 TEHNIUM iunie 2002 ATELIER Desigur că metoda are dezavan¬ tajul că ia în calcul numai difuzoare cu diametrele specificate, pentru care sunt elaborate diagramele 2,3 şi 4, în care: - pe diagrama A sunt înscrise volumele incintelor; - pe diagrama B - frecvenţele de rezonanţă ale ansamblului difuzor - incintă normalizată; - C este dreapta de referinţă; - D cuprinde frecvenţa de rezo¬ nanţă a difuzorului. Se marchează pe B şi D punctele corespunzătoare datelor de calcul şi se unesc cu o dreaptă, care intersectează C în punctul 01. TEHNIUM iunie 2002 41 ATELIER Se uneşte 01 cu O cu o dreaptă ce intersectează A în punctul V, care dă valoarea volumului incintei acustice. Pentru stabilirea dimensiunilor incintei se utilizează nomograma 5, unde: - pe A şi E sunt volumele incin¬ telor; - B corespunde înălţimii incintei; - C corespunde lăţimii incintei; - D corespunde adâncimii. Trasând o orizontală ce uneşte volumul determinat anterior se determină dimensiunile optime. Nomogramele 6, 7 şi 8 servesc la determinarea lungimii tubului rezonator, diametrul fiind de aseme¬ nea normalizat de autorul acestor diagrame. Pentru volumul incintei calculat, frecvenţa de rezonanţă a difuzorului şi diametrul tubului se determină lungimea acestuia. Atunci când nu se cunosc foarte mulţi parametri ai difuzorului, mai ales când acesta este de con¬ strucţie mai veche, utilizarea nomo- gramelor este de dorit, chiar dacă metoda este mai aproximativă. O metodă experimentală de acord al incintei bassreflex o vom prezenta în cele ce urmează, chiar dacă pare empirică şi desuetă pen¬ tru momentul actual. Energia radiată de spatele mem¬ branei sub formă de undă sonoră trebuie să fie în fază cu unda faţă. Dacă amplasaţi în dreptul centrului difuzorului şi al rezonatorului câte o lumânare aprinsă, la circa lOcm de incintă, şi aplicaţi cu o baterie un impuls care să împingă membrana difuzorului către în afară, urmăriţi cele două lumânări. în cazul unui acord bun, flăcările lumânărilor se vor depărta de incintă simultan. Dacă deplasarea nu este simultană, se acordează tubul cu ajutorul unui tub de carton rulat, introdus în rezonator, şi care prelungeşte rezonatorul. După determinarea lungimii corecte se înlocuieşte ansamblul cu un tub de lungime corespunzătoare. Dacă este nevoie se scurtează tubul şi se repetă operaţia. Oricât ar părea de ciudat, acor¬ dul este destul de precis atunci când nu dispunem de aparatură pentru măsurători. (Continuare în nr. viitor) 42 TEHNIUM iunie 2002 LABORATORUL UNIVERSITAR APflRAJ pentru MASURAREA INTENSITĂŢII LUMINOASE Student Dorin Puienaru Realizat în cadrul Laboratorului de fizică al Universităţii „Politehnica“ Bucureşti, sub îndrumarea prof. dr. ing. fiz. George lonescu Introducere Acest aparat este destinat măsurării cantităţii de lumină primită de un fotoreceptor, pentru studierea fenomenelor luminoase din laborator. Blocul de alimentare Este format din trei părţi care furnizează trei tensiuni diferite ce au aceeaşi masă, şi anume: +15 volţi; -7 volţi; +10 volţi stabilizat şi compensat termic. Pentru prima tensiune se face o redresare dublă alternanţă cu ajutorul punţii redresoare 1 şi se filtrează cu ajutorul condensatorului de 470 pF, urmat de un grup de stabilizare format din TI, R4, Dzl, D2. R4 este rezis¬ tenţa de polarizare a bazei tranzistorului TI, iar Dzl şi D2 stabilizează tensiunea din baza tranzistorului la 15,6 volţi. Datorită căderii de tensiune pe joncţiunea bază- emitor a tranzistorului, tensiunea stabilizată este de 15 volţi. cu atât creşte sensibilitatea aparatului. Apoi tensiunea se aplică pinului 5 al integratului U2, de tip (ÎA741J14, ce corespunde intrării neinversoare, deci tensiunea ce se obţine la ieşire variază în acelaşi sens cu tensiunea de pe pinullO, pinul de ieşire, integratul fiind în montajul de repetor de tensiune. Acest montaj prezintă proprietatea de a avea o rezis¬ tenţă de intrare foarte mare, o rezistenţă de ieşire foarte mică şi amplificarea unitară. El asigură o adaptare per¬ fectă între fotoelement şi instrumentul de măsură. Condensatoarele C7, C6, C5 şi C8, precum şi rezis¬ tenţele R14 şi R13 sunt destinate filtrajului tensiunii de alimentare. Tensiunea obţinută la ieşirea integratului U2 se aplică prin rezistenţele serie R15, PI instrumentului de lOOpA ce funcţionează în acest caz în configuraţie de voltmetru. Din PI se reglează capul de scală. Scala instrumentului a fost gradată liniar, urmând ca în funcţie de lucrarea de laborator la care este folosit să se facă corespondenţa cu unităţile de măsură foto- metrice. A doua tensiune se obţine legând plusul punţii redresoare 2 la minusul punţii 1, această legătură for¬ mând potenţialul de referinţă (masa) aparatului. Deci la minusul punţii redresoare 2 se obţine o tensiune nega¬ tivă faţă de masă; deoarece pe ramura negativă a ali¬ mentării se consumă cel mai puţin, am preferat montarea aici a semnalizatorului luminos de punere în funcţiune a aparatului, format din dioda LED Dl şi rezis¬ tenţa limitatoare de curent R1. Cea de a treia tensiune este de 10 volţi şi este stabi¬ lizată cu ajutorul integratului (ÎA723C. Acesta este un stabilizator de tensiune destinat în primul rând aplicaţi¬ ilor ce necesită un stabilizator serie. Asigură un curent de sarcină de150mA, ce poate fi crescut prin folosirea unor tranzistoare externe adecvate. Tensiunea de 10 volţi este stabilizată şi filtrată cu ajutorul condensatoru¬ lui C6 de 100 pF/25V pentru a se mări precizia măsur㬠torii prin înlăturarea perturbaţiilor datorate variaţiilor din reţeaua electrică şi altor factori. Montajul de măsurare a intensităţii luminoase Tensiunea stabilizată delO volţi se aplică fototranzis- torului care prezintă proprietatea de a-şi modifica rezis¬ tenţa (la întuneric rezistenţa este maximă). Tensiunea ce se obţine în emitorul fototranzistorului se filtrează cu C9 de 1 p/63V şi se aplică reţelei rezis- tive formată din R10, pe de o parte, şi R5, R6, R7, R8 şi R16, pe de altă parte. Cu cât rezistenţele sunt mai mari, Notă în articolele „Termometru electronic - numărător - bază de timp” şi „Termometru numeric”, publicate în „Tehnium nr. 1/2002, la rubrica „Laboratorul universitar”, au fost folosite schemele de leg㬠turi ale circuitului IC01- MMC362, precum şi schemele pentru numărător-cronometru publicate anterior în revista „Conex club”, în numerele din noiembrie 1999, pag. 19 şi martie 2000, pag. 7. Pentru cititorii interesaţi să realizeze montajele menţionate precizăm că aceste circuite integrate pot fi procurate de la firma Conex Electronic SRL din Bucureşti, Str. Maica Domnului nr. 48, telefon 2422206, e-mail conexel @ isp.acorp.ro TEHNIUM iunie 2002 43 TEHNIUM iunie 2002 -P* 20Vca( 20Vca O- lOOmA ' te 2 ... C16V C-±. TRANSF i OVstab Montajul de măsurare a intensităţii luminoase LABORATORUL UNIVERSITAR TEHNIUM - INTERNET Cea mai populară şi la îndemână metodă de conectare la Internet în prezent, în România, este dial- up-ul. Pentru aceasta sunt absolut necesare câteva lucruri: în primul rând un computer, apoi un dispozitiv numit modem şi, în fine, o linie telefonică funcţională. Modemul clasic analogic este o importantă compo¬ nentă a oricărui computer conectat la Internet. Numele de modem reprezintă o prescurtare de la MOdulator- DEModulator. Practic, acest dispozitiv asigură modu¬ larea şi demodularea biţilor de informaţie pentru ca aceasta să poată parcurge conexiunile. Modemurile lucrează cu două unităţi de măsură, frecvent confundate. Rata de transmitere (baud rate) reprezintă ritmul în care se schimbă parametrii unui semnal analogic într-o secundă, pus la dispoziţie de echipamentele operatorului de telefonie fixă (mult-iubitul Romtelecom de la noi). Totodată, informaţia vine sub forma unor şiruri de biţi, şi, în funcţie de schema de modulaţie, unui semnal îi pot reveni unul sau mai mulţi biţi de informaţie. Prin urmare, cea de-a doua mărime este viteza de transmitere (bit rate). Modemul se poate găsi practic la orice firmă de cal¬ culatoare de la noi din ţară, fiind comercializat sub două forme principale: • modemul intern, care nu este decât o placă de extensie pentru computer, având acelaşi aspect general ca şi o placă video sau audio, însă îndeplinind cu totul altă funcţie. El este inserat într-unul din sloturile libere de pe placa de bază; • modemul extern, care se prezintă sub o formă mai plăcută ochiului, având şi o serie de indicatori (diode) care prezintă starea conexiunii şi a funcţionării aparatu¬ lui. După cum su¬ gerează şi numele, modemul activează în afara unităţii centrale a computerului. Printr-o serie de cabluri, el este conec¬ tat la computer, la o priză obişnuită şi la reţeaua telefonică. Foarte important pentru confortul uti¬ lizatorului, modemul extern mai prezintă şi un întrerup㬠tor al legăturii telefonice şi un buton de reglaj al volumu¬ lui. Prin urmare, avantajul ar fi o uşurinţă în instalare, o fiabilitate mai mare, însă la un preţ mai mare decât modemurile interne. Totuşi, ambele modele nu sunt altceva decât un ansamblu de circuite integrate, neputând funcţiona decât după ce vom instala o serie de programe, denu¬ mite generic drivere, care vor regla parametrii de funcţionare ai modemului. Pentru a putea cumpăra un modem, sunt necesare o serie de repere: în primul rând, viteza de transmisie maximă să fie de 56kbps (standard în ziua de azi); apoi, modemul trebuie să respecte standardele în vigoare, să fie compatibil cu computerul; prezenţa driverelor, pe o dischetă sau pe un cd-rom; durata garanţiei oferite. Primii paşi spre INT€RN€T Student Ştefan Bradea, Facultatea de Relaţii Economice Internaţionale, ASE-Bucureşti De asemenea, un rol important în cumpărarea unui modem îl are şi chipsetul folosit de acesta. Pe piaţă nu sunt decât câţiva producători de asemenea chipseturi - Lucent, US Robotics, Rockwell-Conexant, Motorola - însă toţi aceştia sunt recunoscuţi ca producători de ca¬ litate. De asemenea, foarte importantă este şi modali¬ tatea de corecţie a erorilor ce apar în transferul de date. Corecţia hardware este mai bună decât cea software, şi de aceea e necesar să întrebaţi de acest lucru atunci când achiziţionaţi un modem. După cum am mai spus, cea mai folosită metodă de conectare la Internet este dial-up-ul. Pentru conec¬ tare, utilizatorul formează un număr de telefon pus la dispoziţie de către un provider (ISP = Internet service provider, adică furnizor de servicii Internet). Separat de serviciile puse la dispoziţie de către acest furnizor (conectare la Internet, căsuţă de e-mail etc.), mai trebuie plătit şi către Romtelecom costul convorbirii telefonice între utilizator şi furnizor, convor¬ bire efectuată pe tot par¬ cursul conectării la Internet. Principalul avantaj al conectării la Internet prin dial-up, spre deosebire de alte metode, cum ar fi ISDN, cablu coaxial, radio modem, sunt preţul mic pentru contul de Internet, lipsa cheltuielilor supli¬ mentare (linie închiriată, cablu) şi preţul mic pentru un modem de 56k. însă principalul dezavantaj îl reprezintă viteza mică de trans¬ fer a datelor şi cheltuielile suplimentare către Romtelecom. Practic, după achiziţionarea modemului, instalarea acestuia, inclusiv instalarea driverelor, nu mai trebuie decât să configurăm în sistemul de operare conexiunea, adică să introducem numărul de telefon, numele utiliza¬ torului şi parola folosită. Acest lucru fiind făcut, se acce¬ sează conexiunea. în momentul în care s-a încheiat operaţiunea de instalare a modemului şi a driverelor sale, următorul pas logic constă în conectarea la Internet. în general, toate sistemele de operare au modalităţi simple de realizare a acestei conexiuni, prin intermediul programelor de tip wizard (engleză-vrăjitor). Ele uşurează mult realizarea obiectivelor propuse şi contribuie la confortul utilizatoru¬ lui, constând în câţiva paşi simpli de realizat. TEHNIUM iunie 2002 45 TEHNIUM - INTERNET Cel mai răspândit sistem de operare, Windows, are un program numit Internet Connection Wizard, care, o dată accesat, cere utilizatorului o serie de opţiuni. însă nu este foarte practic pentru utilizatorii de dial-up din România. Următorul pas pe care trebuie să-l facem este confi¬ gurarea unui cont de dial-up. în Windows, el se găseşte în meniul Start, unde selectăm Programs - Accessories - Communications - Dial-up Networking. Va apărea o fereastră în care nu s-ar afla decât o pictogramă cu numele de Make New Connection. O dată accesată, va cere o serie de date necesare configurării contului. în primul rând, codul zonei, apoi numărul de telefon care trebuie accesat (numărul provider-ului de servicii Internet) şi ţara. De exemplu, pentru un uti¬ lizator de Internet din Bucureşti, se va completa cu 01 sau se va lăsa liberă căsuţa cu codul zonei, apoi se va scrie numărul telefo¬ nic al provideru- lui şi se va alege România din lista de ţări. în urma acestui lucru, alături de pictograma cu Make New Connection va apărea o alta, cu numele ales de utilizator, care va reprezenta con¬ tul de acces la Internet. De acum înainte, toate conturile utilizatorului se vor afla în această fe¬ reastră, sau, dacă se doreşte, se pot face shortcut-uri pentru ele, pe desktop. O dată accesat contul de Internet, dacă modemul a fost configurat corect, ar trebui să se audă o serie de bip-uri sau pulsuri, apoi o serie de zgomote (dacă cunoaşteţi, asemănătoare cu cele făcute de „anticele" joculeţe de pe banda magnetică, încărcate pe o consolă HC90). Dacă totul merge bine, adică contul este unul valabil, linia nu este ocupată, iar cererea de conectare este acceptată (adică parola şi numele de utilizator sunt completate corect şi sunt valabile), fereastra de conectare va dispărea şi va apărea un mic simbol cu două calculatoare conectate, în partea din dreapta-jos a desktopului, pe taskbar. Un dublu clic cu mouse-ul pe acest simbol va face să apară o'fereastră cu date despre conectare: timpul scurs de la începutul conectării, viteza maximă a conexiunii şi numărul de byte-i downloadaţi (trimişi) şi uploadaţi (primiţi). Tot de aici se poate pune capăt conexiunii, prin apăsarea pe butonul Disconnect. După cum se ştie, Internetul este o imensă reţea de comunicare între mii şi mii de alte reţele, formate din uti¬ lizatori. Pentru a putea comunica, au fost adoptate o multitudine de aşa-zise limbaje, denumite protocoale. Ele activează la mai multe niveluri de comunicare între computere. Important este că, pentru a se putea comu¬ nica peste tot pe planetă în acelaşi mod, s-a adoptat aşa-zisa stivă de protocoale TCP/IP. Pe Internet există mai multe metode de acces: http, ftp, wais, telnet, gopher etc. însă pe Web (www= world wide web) se foloseşte http. Denumirea vine de la Hyper Text Transport Protocol. Pentru a putea intra în contact cu o pagină de web, mai precis cu computerul (server-ul) care găzduieşte o asemenea pagină, vor trebui folosite nişte programe speciale de vizualizare a paginilor de web, numite browsere. De ani buni, cele mai importante browsere sunt Internet Explorer, de la Mjcrosoft, şi Netscape Communicator, de la Netscape. între cele două com¬ panii se duce o luptă acerbă, însă continuă să răzbată şi alte nume de browsere, de la companii mai mici, cum ar fi de exemplu Opera, Hotjava.NCSA Mosaic etc. Cu ajutorul acestor browsere şi prin intermediul pro¬ tocolului http folosit de aces¬ tea se pot acce¬ sa pagini de Web Fiecare browser are în componenţa sa un spaţiu liber în care utilizatorul poate scrie numele paginii de web pe care doreşte să o acceseze. Spre exemplu, prin tastarea adresei www. micro- soft.com, b r o w s e r u I conectat la Internet va intra în contact cu serverul care deţine pagina de casă a companiei Microsoft şi o va afişa în mod treptat, pe măsură ce această pagină se va încărca în memoria computerului utilizatorului. Majoritatea paginilor de Web de pe Internet sunt rea¬ lizate într-un limbaj foarte simplu şi interesant, numit HTML (Hyper Text Markup Language). Toate browserele din prezent sunt capabile să afişeze o astfel de pagină, fiind considerat standard în domeniu. însă, de câţiva ani, o serie de alte posibilităţi de realizare a paginilor de web au apărut, şi aici ar trebui menţionat în primul rând pro¬ gramul Flash, realizat de compania Macromedia. Cu ajutorul lui se pot realiza o serie de animaţii de calitate deosebită, neafectând decât în mică măsură timpul de descărcare a paginii pe browser. în prezent, o mare parte a site-urilor companiilor sau organizaţiilor cu pre¬ tenţii din lume sunt realizate cu ajutorul acestui program. Prin urmare, pentru a putea vizualiza acest tip de pagini de Web este necesară o vizită pe site-ul www.macro- media.com, de unde, cu „ajutorul” unei conexiuni tipic româneşti, se poate downloada un plug-in (un program care se ataşează pe browser, completându-l sau actua- lizându-l într-un anumit domeniu) pentru Flash, în circa 20 de minute, sau se poate găsi pe un CD al uneia din¬ tre revistele de calculatoare din comerţ. (Va urma) 46 TEHNIUM iunie 2002 La cererea cititorilor Fiz. Alexandru Mărculescu (Urmare din nr. trecut) Spre deosebire de conectarea în serie, în acest caz sursa U trebuie să aibă tensiunea mai mare nu decât suma Ua1+Ua2, ci decât cea mai mare dintre valorile Ual, Ua2. în schimb, sursa va trebui să suporte de această dată lejer suma celor doi curenţi de încărcare, 11+12. în fine, mai precizăm că schema din figura 6 poate fi generalizată pentru încărcarea simultană a n acumulatoare - Ac.1, Ac.2, ... Ac.n - aşa cum se arată în figura 7. De această dată am mai făcut un pas spre perfecţionarea montajului, şi anume prin introducerea în serie cu fiecare „ramură” separată de încăr¬ care a câte unui potenţiometru care să permită ajustarea curentului respectiv într-o anumită plajă dorită. Ne oprim aici cu aceste consi¬ deraţii elementare - dar foarte importante, credem noi, pentru con¬ structorul începător - exemplificând prin montajul din figura 8 o soluţie posibilă pentru încărcarea simultană de la un redresor comun a două perechi de acumulatoare Cd-Ni, prima pereche formată din două acumulatoare de câte 1,2 V/750 mA h, iar a doua din două acu¬ mulatoare de câte 1,2 V/4500 mA.h. Evident, cele două perechi având curenţi de încărcare sensibil diferiţi (75 mA, respectiv 450 mA), se conectează în serie pe cele două „ramuri” diferite şi separate între ele prin diodele Dl şi D2. Dacă se foloseşte pentru sursa U un transfor¬ mator cu cca 12V/1A în secundar, ţinând cont de căderile de tensiune pe diodele punţii redresoare şi pe cele două diode de separaţie ale „ramurilor”, se poate conta pe o tensiune eficace la bornele fiecărei ramuri de încărcare (R1+P1+Ac.1, respectiv R2+P2+AC.2) de cca IOV. Pentru prima ramură, a acumulatoarelor Ac.1 de 750 mA h, vom dimensiona grupul R1+P1 astfel încât curentul de încărcare să poată fi reglat din PI în plaja orientativă 50 mA-100 mA, iar pentru a doua ramură vom dimensiona grupul R2+P2 pentru o plajă a lui 12 de orientativ 300 mA-600 mA. în continuare vă propunem trei scheme practice de încărcătoare, experimentate de autor cu bune rezultate. O primă variantă, extrem de sim¬ plă, este cea din figura 9, care a fost concepută îndeosebi pentru încăr¬ carea a două acumulatoare Cd-Ni de 1,2 V/750 mA-h (în serie), mo¬ dele utilizate frecvent la alimentarea minicasetofoanelor, reportofoanelor etc. Schema s-ar putea simplifica şi mai mult dacă am avea în vedere doar această situaţie particulară de încărcare, de pildă prestabilind un curent fix (nereglabil) de încărcare, de circa 75-80 mA (valoare medie), caz în care se renunţă la potenţiometrul P, redimensionând corespunzător rezistenţa R2. De asemenea, se poate renunţa şi la cele două indicatoare optice (LED1 - indicator de reţea, LED2 - indica¬ tor de încărcare), implicit şi la rezis¬ tenţele aferente de limitare în curent (R1, respectiv R3). Am optat însă pentru varianta din figură, cu potenţiometru de reglaj al curentului şi cele două indicatoare gptice, din considerente practice. în primul rând, reglajul curentului permite şi încărcarea unui alt număr de acu¬ mulatoare de tipul menţionat (de la unul singur la patru, evident, în serie), sau chiar a unor grupuri serie de acumulatoare de alt tip. De exem¬ plu, pentru alimentarea unor testere portabile se folosesc adeseori TEHNIUM iunie 2002 47 LA CEREREA CITITORILOR baterii serie de câte trei acumula¬ toare având tensiunea nominală de 1,5 V/element şi capacităţi de până la 1200-2500 mA-h. De aceea, extinderea plajei de curent până la circa 250 mA am considerat-o foarte utilă. în al doilea rând, am optat pen¬ tru introducerea indicatoarelor lumi¬ noase deoarece mi s-a întâmplat nu o dată ca, pe parcursul încărcării, din cauza unor contacte sau arcuri proaste la socluri, circuitul să se întrerupă (sau chiar să „sară" acu¬ mulatoarele din soclu). Cu aceste indicatoare, o simplă privire perio¬ dică la încărcător ne permite să stăm liniştiţi sau, dimpotrivă, să remediem întreruperea survenită. Ca atare, am ales un transforma¬ tor de reţea Tr. cu tensiunea secun¬ dară de circa 11 V (practic 11-13 V) şi cu un curent secundar maxim de cel puţin 0,5 A, pentru a nu avea probleme cu încălzirea excesivă. După cum se observă din schemă, tensiunea secundară este redresată bialternanţă (cu puntea PR), dar tensiunea astfel obţinută nu este fil¬ trată cu obişnuitul condensator, lucru care nu deranjează cu nimic buna funcţionare a încărcătorului. Prima etapă experimentală o constituie dimensionarea rezistenţei de limitare R1 pentru indicatorul de reţea LED1. Pentru începători (şi poate nu numai), dimensionarea lui R1 prin calcul este mai dificilă, deoarece tensiunea continuă de la ieşirea punţii este pulsatorie, având deci valoare de vârf, valoare eficace şi valoare medie diferite. Practic, se intercalează în serie cu R1 + LED1 un miliampermetru c.c. pus pe un domeniu de 60 mA (50 mA) şi se tatonează valoarea lui R1, în jurul lui 470Q, astfel încât curentul indicat (valoare medie) să fie de 15-20 mA. Al doilea pas îl reprezintă dimen¬ sionarea grupului R2 + P. Deoarece ne-am propus o plajă de reglaj de orientativ 50 - 250 mA, vom avea nevoie pentru probe de un grup serie de acumulatoare care să suporte fără probleme curenţi de încărcare de 250-300 mA, acciden¬ tal chiar 500 mA. De pildă, se pot folosi două acumulatoare Cd-Ni „tip R20” (1,2 V/4500 mA-h), înseriate şi conectate provizoriu la bornele Ac., cu respectarea polarităţii. Iniţial, în locul grupului R2 + P se montează un rezistor R2 bobinat (cu puterea de minimum 3 W), a cărui valoare o tatonăm în plaja - 20Q, astfel încât să obţinem curentul (maxim) de încărcare de circa 250 mA. Apoi introducem în serie cu R2 potenţiometrul P indicat, care tre¬ buie să fie obligatoriu bobinat, cu o putere de disipaţie de minimum 3-4 W. După aceea conectăm şi indica¬ torul de încărcare LED2, împreună cu rezistenţa de limitare R3 (100- 150Q). în fine, ne asigurăm că potenţiometrul permite reglarea curentului de încărcare de la va¬ loarea maximă de circa 250 mA până la o valoare minimă de circa 50-60 mA. Evident, măsurarea curentului de încărcare se face în serie cu grupul Ac., cu un mi¬ liampermetru c.c. pus pe un dome¬ niu adecvat (600 mA). în mod normal, butonului potenţiometrului P ar fi indicat să i se ataşeze o scală gradată în valori ale curentului de încărcare. Lucrul acesta este mai greu de făcut, mai ales când avem în vedere încăr¬ carea unor seturi diferite (şi ca număr, şi ca tip) de acumulatoare. Totuşi, pentru aplicaţia principală - aceea a setului de două acumula¬ toare serie de câte 1,2 V/750 mA-h - este util să se marcheze cu un punct de vopsea poziţia butonului (cu „cioc”) corespunzătoare curentu¬ lui de încărcare de 75 mA, pentru a nu fi nevoiţi să repetăm de fiecare dată măsurătoarea. Căci, desigur, un miliampermetru montat pe încăr¬ cător - soluţie ideală - ar dubla cos¬ tul montajului... Cea de a doua schemă propusă, prezentată în figura 10, a fost con¬ cepută în mod special pentru încăr¬ carea unui dublet serie de acumula¬ toare Cd-Ni de 1,2 V/4500 mA-h, deci care necesită un curent stan¬ dard de încărcare de circa 450 mA. Am preferat însă şi aici introducerea unui potenţiometru de reglare a curentului într-o plajă relativ largă, de orientativ 200-700 mA, care - aşa cum veţi vedea - poate fi foarte uşor extinsă practic de la 50 mA la IA, prin simpla redimensionare a valorii rezistenţei R3 şi a potenţiometrului R De această dată, tensiunea din secundarul transformatorului de reţea Tr. (220 V/12-15 V/1 A) este tot redresată bialternanţă, cu o punte redresoare PR de minimum 1-1,5 A, dar tensiunea astfel obţinută este şi filtrată cu ajutorul condensatorului CI (2200-4700 pF/25 V). Rezistenţa de limitare R1 a indicatorului optic de funcţionare (de reţea) LE Dl se dimensionează, în funcţie de tensi¬ unea secundară a lui Tr., tot pentru un curent (mediu) de cel mult 15-20 mA prin LED1. O a doua modificare faţă de schema precedentă constă în intro¬ ducerea unei surse de curent con¬ stant, realizată cu tranzistorul T1 şi piesele aferente - R2, DZ, R3 şi P. Nu este cazul să explicăm aici în detaliu principiul de funcţionare al sursei de curent constant cu tranzis¬ tor. Reamintim, doar - pentru uzul începătorilor - că potenţialul din emitorul tranzistorului TI „repetă" potenţialul din bază, minus căderea pe joncţiunea bază-emitor a tranzis¬ torului, de circa 0,7-0,75 V în acest caz. Cum baza tranzistorului este menţinută la un potenţial aproxima¬ tiv constant (aici circa 6,2 V) cu aju¬ torul celulei de stabilizare R2-DZ, 48 TEHNIUM iunie 2002 LA CEREREA CITITORILOR rezultă că în emitor vom avea un potenţial faţă de „masă” - mai precis la bornele grupului serie R3 + P vom avea o tensiune - de aproximativ 6,2 V-0,7 V = 5,5 V. Prin urmare, curentul de emitor al tranzistorului, aproximativ egal cu curentul de colector - respectiv curentul de încărcare a grupului nostru de acu¬ mulatoare, Ac. - poate fi stabilit sufi¬ cient de precis şi constant prin sim¬ pla alegere a valorii înseriate R3 + P. Aşadar, curentul nu va mai scădea semnificativ pe măsura încărcării acumulatoarelor, pe de o parte, iar pe de altă parte, curentul prestabilit se va menţine aproximativ constant atunci când la bornele Ac. vom conecta de la unu până la patru acumulatoare de acelaşi tip în serie. Evident, limita ma¬ ximă a plajei de curent se stabileşte prin alegerea rezistenţei R3, iar suma R3 + P va dicta limita minimă de curent, în exemplul din figură, pentru R3 = 8£2 rezultă Imax = 5,5 V/8Q = 700 mA, iar pentru R3 + P = 80 + 25Q rezultă Imin = 5,5 V/33Q * 170 mA. Dacă vrem să „împingem” mai jos limi¬ ta minimă, de exemplu până la 50-60 mA, vom alege un potenţiometru P de circa 100£2. Atenţie, însă! Atât rezistorul R3, cât şi potenţiometrul P vor fi obligatoriu bobinate şi de pu¬ teri de disipaţie corespunzătoare, mai precis ele trebuie să suporte fără încălzire periculoasă curentul maxim de cca 700 mA pe care ni l-am propus. De asemenea, tranzis¬ torul TI va fi obligatoriu montat pe un radiator termic corespunzător (capabil să disipe 10-15 W). Rezistenţa R2 din celula de stabi¬ lizare se dimensionează astfel ca prin DZ să circule, în condiţiile „cele mai nefa¬ vorabile” (curentul de încărcare maxim) un curent de aproximativ 10 mA. Fără să intrăm aici în detalii, amintim că performanţa unei astfel de surse de curent constant depinde atât de „calitatea" exemplarului de diodă Zenner folosit (care este bine să aibă „cotul” cât mai abrupt), cât şi de factorul de amplificare în curent (beta) al exemplarului de tranzistor folosit. Dacă acest factor beta este modest (sub 100 sau chiar sub 50), nu vom mai putea considera ca aproximativ egale valorile curentului de emitor şi, respectiv, de colector. Mai concret spus, curentul absorbit de baza lui TI (care provine de la plus, via R2, şi se închide la minus prin R3 + P), va deveni semnificativ la sarcina maximă a tranzistorului, încurcând „socotelile" noastre asupra „curentului constant” de încărcare şi obligându-ne, totodată, la subdimen¬ sionata lui R2, pentru ca dioda Zenner să se mai afle în regim de stabilizare şi la sarcina maximă. Tocmai de aceea am recomandat pentru TI un model de tranzistor pro¬ fesional (npn, cu siliciu, medie pu¬ tere, factorul beta peste 100). Chiar şi aşa, montajul descris (care funcţionează foarte bine) poate crea probleme constructorului începător, ca de pildă procurarea acelui potenţiometru bobinat de 100Q care să suporte lejer 700 mA. Din acest considerent, mai raţional ar fi să se prevadă nu o singură plajă de reglaj, 50-700 mA, ci două plaje distincte, selectabile dintr-un comutator. Dacă mai ţinem cont şi de necesitatea selectării unui tranzistor cu beta mare, ajungem la concluzia că e mult mai simplu să... complicăm niţel schema, de exem¬ plu aşa cum se arată în figura 11, unde tranzistorul simplu a fost înlocuit printr-un circuit Darlington monolitic (npn, siliciu, de putere, practic orice model care are curentul de colector de minimum 3A). De asemenea, s-au prevăzut cele două game de reglaj despre care aminteam, R3 + PI, respectiv R4 + P2, selectabile din comutatorul K. Detaliul din figura 12 sugerează şi o posibilă modalitate de introdu¬ cere a unor indicatoare optice de încărcare separate (LED2, respectiv LED3). Desigur, rezistenţele de li¬ mitare R5 şi R6 se dimensionează pentru un curent maxim prin fiecare LED de 15-20 mA. Principiul sursei de curent con¬ stant este acelaşi, cu două deose¬ biri: întâi, Darlingtonul având un fac¬ tor de amplificare în curent foarte mare, creşte simţitor performanţa stabilizării; în al doilea rând, la dimensionarea circuitelor de reglaj se va ţine cont de căderea dublă de tensiune bază-emitor la Darlington (de fapt, acesta având două joncţi¬ uni BE înseriate) faţă de tranzistorul obişnuit, fiind în cazul de faţă de circa 1,5 V. în exemplul numeric dat, dacă tensiunea stabilizată de Dz este de 6.2 V (prin verificare, căci există împrăştieri de fabricaţie), la bornele grupului de reglaj (R3 plus PI, respectiv R4 plus P2) vom avea circa 6,2 V-1,5 V = 4,7 V. Aşa cum se precizează în figură, gama a) de reglaj a fost concepută în special pentru încărcarea unei perechi (serie) de acumulatoare de 1.2 V/4500 mA-h, deci care necesită un curent „standard” de încărcare de 450 mA. Pentru a acoperi şi alte situaţii posibile, s-a dimensionat grupul R3 + PI pentru realizarea unei plaje de curent de aproximativ 300 - 800 mA. Cealaltă gamă, b), a fost prevăzută pentru încărcarea unei perechi (serie) de acumula¬ toare de 1,2 V/750 mA-h, deci cu un curent „standard” de 75 mA. Valorile TEHNIUM iunie 2002 49 LA CEREREA CITITORILOR alese pentru R4 şi P2 asigură o plajă de aproximativ 60- 100 mA. Desigur, „rezerva" de tensiune a redresorului permite foarte bine să încăr¬ căm, pe fiecare gamă, de la unu la cel puţin patru acumulatoare de 1,2 V, de acelaşi tip (şi bineînţeles în serie). „Spinoasă" rămâne şi aici doar problema procurării potenţiome- trelor bobinate, în spe¬ cial a lui PI, care tre¬ buie să suporte lejer 800 mA. Personal am ajuns la concluzia că este mai uşor (şi mai ieftin) să-ţi construieşti singur un astfel de potenţiometru, prin rebobinarea unui potenţiometru robust, folosind nichelină emailată (constantan etc.) de grosime cores¬ punzătoare. Se subînţelege că dacă se doreşte o limită maximă de circa 800 mA, secundarul transforma¬ torului va trebui să suporte fără încălzire periculoasă (şi fără „cădere” semnificativă de tensiune) cel puţin IA, mai bine 2A. De asemenea, circuitul Darlington va fi prevăzut cu radiator de minimum 10-15 W, iar rezistoarelor R2, R3 şi R4 li se va mări la nevoie puterea, astfel încât să nu „frigă” la o funcţionare îndelungată. SOCLU pentru ACUMULATOARE format R20 Fiz. Alexandru Mărculescu Ca tot românul păţit în perioada „anilor lumină”, păstrez şi eu în casă, la îndemână, o lanternă, pen¬ tru orice eventualitate. Şi, bineînţe¬ les, am grijă ca ea să fie în perma¬ nenţă aptă de funcţionare. Concret, am o lanternă chinezească, modelul cu două baterii de tip R20 (figura 1). Pentru că în ultimii ani bateriile „ief¬ tine” mi-au creat adeseori probleme, iar cele performante sunt foarte scumpe, m-am decis să înlocuiesc bateriile cu o pereche de acumula¬ toare Cd-Ni de acelaşi gabarit, mai precis modelul l/arfa de 1,2 V/4500 mAh, cărora producătorul le garan¬ tează până la 1000 de reîncărcări. Un încărcător adecvat (cu un curent constant de 450 mA) mi-am constru¬ it uşor, conform schemelor prezen¬ tate chiar în acest număr al lui „Tehnium”, dar n-am reuşit să g㬠sesc în comerţ un soclu în care să pot încărca simultan (în serie) cele două acumulatoare. Aşa că am fost nevoit să improvizez unul, care s-a dovedit a fi simplu şi necostisitor: însăşi lanterna amintită, căreia i-am demontat farul şi becul, în locul becului înşurubând „ceva” care să asigure legătura între grupul serie de acumulatoare şi încărcător. Desigur, pe durata încărcării între¬ rupătorul lanternei va fi în poziţia închis (contact). Prin urmare, toată construcţia propusă se rezumă la realizarea acelui „ceva”, prezentat schematic în figura 2. Din explicaţiile la figură rezultă că am folosit fasungul meta¬ lic al unui bec de lanternă, căruia i-am ataşat două corpuri izolatoare (o bucşă şi un dop) strânse cu un şurub. Capul şurubului asigură con¬ tactul la plusul grupului serie de acumulatoare, iar prin cosa metalică prinsă sub piuliţă se face legătura la borna plus a încărcătorului. Corpul fasungului asigură contactul la minusul grupului serie de acumula¬ toare, iar un conductor cositorit pe fasung face legătura la borna minus a încărcătorului. Conectorul astfel realizat se înşurubează în lanternă, în locul becului (figura 3). Practic, am luat un bec de lanternă, i-am „smuls” (prin răsucire cu grijă) globul de sticlă, după care am îndepărtat izolatorul de sticlă de la „fund” şi am curăţat bine interiorul fasungului metalic. De fasung am lipit prin cositorire un conductor liţat, cu izolator albastru (fiind vorba de legătura la „minus”). în orificiul din fundul fasungului am introdus o 50 TEHNIUM iunie 2002 LA CEREREA CITITORILOR bucşă izolatoare, prin care am trecut un şurub M3. Pentru a interzice ca¬ tegoric atingerea accidentală a şurubului de corpul fasungului - dar şi pentru a putea înşuruba şi deşuruba comod conectorul în lanternă - în fasung am înşurubat forţat un dop izolator prevăzut cu o gaură centrală 0 3 mm, prin care să Cele două conductoare le-am racor¬ dat la o mufă tată robustă, prin care fac legătura la încărcător. Desigur, construcţia se poate face mai „elegant”, de pildă realizând la strung un singur corp izolator, cu gaură centrală 0 3 mm, prelungire exterioară peste fundul fasungului, filet pe porţiunea care se înşurubează în fasung, „mâner ran- dalinaf (cu striuri) etc. Cum însă improvizaţia mea funcţionează bine, aşa ar rămas. Vorba aceea a unui mare gânditor al Revoluţiei Franceze: „Provizoratul care nu de¬ ranjează pe cel ce l-a instalat rămâne definitiv”. La fel ca tranziţia noastră. treacă şurubul M3. Personal am folosit „mânerul” unei „banane”, care are porţiunea interioară filetată (e drept, cu alt pas decât al fasungului, dar forţat a mers foarte bine), iar partea exterioară, de diametru mai mare, este „randalinată”, special pentru a putea fi înşurubat uşor cu mâna. Am strâns cele două corpuri izolatoare cu şurubul, sub piuliţa acestuia punând o cosă de care am lipit în prealabil un conductor liţat, cu izolatorul roşu (legătura la „plus"). fasung bec (metalic) şurub M3 şaiba/bucşă izolai oare cosa La mufa de racord piuliţă - Q dop izolator (cap "banană") TEHNIUM iunie 2002 51 AUTO - MOTO De la început trebuie să arăt că nu e vorba de siguranţa con¬ ducerii pe drumurile publice a unui autoturism „Dacia", combi¬ nată cu siguranţa funcţionării motorului, cu siguranţa frânelor etc., ci este vorba pur şi simplu despre banalele siguranţe fuzi- bile ale instalaţiei electrice a „Daciei". Un element fuzibil actual este prezentat în figura la, iar „Dacia" are nevoie de un „tablou” cu 6 asemenea elemente (fig. 2a) pentru funcţiile prezentate în tabelul alăturat. Concepţia tehno¬ logică a grupului acestor 6 siguranţe este cel puţin... nefericit aleasă. Capetele de contact din fier cositorit ale elementului se oxidează cu timpul şi nu mai asigură un contact ferm (scurtcircuit) cu lamela elastică din alamă (cu umezeala apare probabil şi un efect de pilă electrică de contact care erodează suprafeţele). Pe de altă parte, sistemul de prindere cu lamele elastice la capetele ele¬ mentelor fuzibile nu asigură o presiune mecanică sufi¬ cientă pentru a face faţă trepidaţiilor transmise prin mişcarea autoturismului. După mai mulţi ani de exploatare a autoturismului „Dacia 1300“ personal, tracasat de prea desele „capricii” ale siguranţelor, care, când nu te aşteptai, nu permiteau funcţionarea unor lumini, indicatoare de viraj, ventilator, claxon etc., m-am hotărât să schimb grupul de sigu¬ ranţe. Am recurs la serviciul unor siguranţe fuzibile serioase (fig. 1b), cu corp de sticlă (şi nu ceramic), cu firul fuzibil calibrat din cupru (şi nu din fier), cu ambaze de prindere de cap, cilindrice, ferme. Din aparate electronice vechi, dezmembrate (televi¬ zoare japoneze, radare militare etc.), ale căror diverse sub¬ ansambluri le găsim prin târ¬ guri, am procurat (dar la nevoie se pot şi confecţiona) pensetele de prindere de cap ale sigu¬ ranţelor fuzibile, cărora le-am adaptat 6 perechi de contacte auto-tată, compatibile cu con¬ tactele mamă plasate pe con¬ ductorii existenţi la „Dacia". A rezultat ansamblul de si¬ guranţe din figura 2b, care l-am prins în acelaşi loc sub capotă. Acestuia nu-i mai pasă acum de trepidaţii, de faptul că nu e plasat pe o suspensie elastică. Numărul siguranţei Valoarea intensităţii (amperi) Consumatorul 1 8 Fază lungă stânga 2 8 Fază lungă dreapta 3 8 Fază de întâlnire stânga 4 8 Fază de întâlnire dreapta 5 16 Tablou de bord, lumini de control, avertizor de viraj, motorul ventilatorului, frâna, lumina de mers înapoi 6 16 Iluminarea interioară, ştergătorul de parbriz, bricheta SIGURANTCIC „DACICI" _ Tony E. Karundy _ 2 „ ■ 1 ML _ I” jp p| Ol .'^30 CM ' - J ~t3 o) b) 52 TEHNIUM iunie 2002 AUTO - MOTO MINIRADAR ANTICOUZIUNC AUTO ÎN TEHNICA „SPREAD SPECTRUM" Andrei Ciontu Tehnica „SPREAD SPECTRUM” (spectru împrăştiat) este un procedeu relativ modern folosit în legăturile radio, care utilizează o modulaţie specială la emisie, lărgind foarte mult spectrul de frecvenţe în comparaţie cu cel al semnalului modulator, şi o compresie cores¬ punzătoare a spectrului semnalului captat de antenă, la recepţie. Prin aceasta din urmă se obţine o creştere a raportului semnal/zgomot, deci o bună sensibilitate a receptorului, care permite obţinerea unor raze de acţi¬ une mari, chiar în condiţiile unor puteri mai mici la emisie, o protecţie mai mare a emisiunilor la paraziţi şi bruiaje. Tehnica „SPREAD SPECTRUM” se foloseşte pe scară din ce în ce mai largă în radio-legăturile terestre şi în cosmos (GSM, GPS), în echipamentele radar de mare performanţă. Şi radioamatorii de UUS (cu condiţia f < 440 MHz) au început să adopte, în cadrul trans- ceiverelor personale, această tehnică. Răspunzând unor solicitări din partea cititorilor, revista TEHNIUM îşi propune să prezinte o serie de articole referitoare la această nouă tehnică, serie care este începută cu arti¬ colul de faţă. Generalităţi Miniradarul anticoliziune auto pe care-l prezentăm se poate monta, fără intervenţii mari, la orice tip de autotu¬ rism, fie la partea din faţă (fig.la), fie la partea din spate a autoturismului (fig.1 b). Fireşte, în afara modulelor de T TEHNIUM iunie 2002 53 AUTO - MOTO radiofrecvenţă de emisie şi recepţie (MRF-E, MRF-R) care se montează în afara (autdoor) habitaclului (fig. 2), miniradarul are şi un modul de procesare şi indicatoare (MPI) care se montează în interiorul (indoor) habitaclului. Rolul miniradarului este să semnalizeze (optic şi acustic) conducătorului auto că distanţa D dintre autoturismul personal şi cel din spate (sau cel din faţă) a atins o anu¬ mită valoare minimă (prescrisă), sub care există pericolul conţine oscilatorul de microunde (OM) de mică putere realizat cu o diodă Gunn, modulatorul binar de fază (MB<ţ>, BPSK) şi antena horn de emisie (AE). Modulul MRF-R (fizic, identic cu MRF-E) conţine antena horn de recepţie (AR), identică cu AE, corelatorul (C) şi detec¬ torul şi amplificatorul de semnal Doppler (DASD). Modulul MPI conţine generatorul de impulsuri de cod (GC) cu generatorul său de tact (clock) pilotat cu coliziunii (fig. 3). în plus, pentru miniradarul cu modulele MRF montate în spate, simultan cu alarmarea şoferului se comandă (prin închiderea lui « 2 ) aprinderea lămpilor de stop (LSS, LSD), ca şi cum s-ar fi acţionat pedala de frână ) din închiderea lui «i. Acest lucru ar fi un motiv pentru ca autoturismul din spate să frâneze, în realitate, şi să se obţină creşterea lui D. Schema bloc. Principiul de funcţionare Schema bloc a completului miniradarului anticoli- ziune auto este prezentată în figura 4. Modulul MRF-E rezonator de cuarţ (GT), instalaţia de alarmare acustică şi optică (IA), amplificatorul de putere (AP) de acţionare a contactului « 2 - Miniradarul este conceput în tehnica „SPREAD SPECTRUM”, varianta modulării (cu secvenţă directă) binare în fază (0-180°) a oscilaţiilor de microunde în banda X (k = 3 cm), în conformitate cu secvenţele repe¬ titive ale unor impulsuri de cod binar pseudoaleator (aici de tip Barker cu 7 biţi, B7). Prin această modulaţie (fig. 5), banda de frecvenţă a semnalului emis creşte (spec¬ trul se...împrăştie) la valoarea celei a spectrului unui 54 TEHNIUM iunie 2002 AUTO - MOTO impuls de microunde având durata egală cu durata impulsului elementar din combinaţia de cod (ti, fig. 5). Tehnica BPSK (Binary Phase Shift Keing - modulaţie binară de fază), care pare dezavantajoasă la emisie, permite însă o recepţie de corelaţie a semnalelor reflec¬ tate (şi „bruiate”) de autoturismul „ţintă”, care pot fi foarte slabe, sub nivelul zgomotului de fond. Pentru aceasta, la corelatorul C se aplică o secvenţă de impul¬ suri de cod copie decalată (cu 1, 2 sau 3 perioade de tact), corespunzătoare la trei valori de timpi de corelaţie predeterminaţi. Să dăm şi câteva explicaţii cantitative. Să admitem că dorim ca miniradarul nostru să ne „anunţe” când autovehiculul din spatele nostru a ajuns la AD = 30 m. Din D = ct p/2, unde c = 3 IO 8 m/s, viteza UEM tp = timpul de propagare al UEM rezultă AD = cti/2, unde AD = distanţa minimă de acţiune a radarului, ti = durata impulsului elementar (fig. 5-2). Rezultă: ti =T t = 2 AD/c = 1/f t în care Tţ = perioada de tact (a GT) fţ = frecvenţa de tact (clock) deci f t = c/2 AD = 5 MHz Să nu ne „facem griji” că în durata mică, ti, nu sunt Deci miniradarul de faţă nu „caută” poziţia în distanţă a „ţintei” din spate (ca alte radare sofisticate), ci aşteap¬ tă ca „ţinta” să „calce” zonele circulare invizibile de pe şosea şi, funcţie de zona preselectată de conducătorul auto cu radar la bord, să declanşeze alarmarea. Arcele de cerc punctate din figura 2 pot fi considerate ca fiind de fapt zone circulare de lăţime 8D (fig. 2), în care 8D depinde de timpul de iradiere (deci, de reflexie) cu UEM al vehiculului urmăritor. Acest timp este egal cu timpul în care, cu viteza re¬ lativă (Va) a apropierii de vehiculul din faţă, autovehicu¬ lul urmăritor parcurge o distanţă egală cu propria sa lungime. Descrierea miniradarului Dintre toate subansamblurile ce compun miniradarul, conform schemei bloc din figura 4, numai trei (de fapt, componente complexe integrate de microunde) nu pot fi realizate în regim de amator, şi acestea sunt: - oscilatorul de microunde (OM), care este realizat cu o diodă Gunn (de 10+30 mW putere); indiferent de tehnologia de realizare (pe ghid R 100, cavitate coaxi¬ ală, linie microstrip), ieşirea oscilatorului trebuie să fie realizată cu conector coaxial specific pentru banda X, de ® wwvwwwww © P ; h o o m q i i i lj VVWVAaAAAa/VAaAV suficiente oscilaţii de microunde de f 0 = 10 GHz. Numărul (n) al acestora este: n = f(/f t = 2 10 3 La corelatorul C decelarea optimă (repetăm, chiar sub nivelul zgomotului) a semnalului (cu BPSK) recepţionat are loc pentru un timp de corelaţie egal cu zero. Cu alte cuvinte, dacă la poarta 1 a corelatorului (fig.4) soseşte un semnal întârziat (datorită propagării) cu exact ti (adică reflexia a avut loc la 30 m în spatele autoturismului), atunci la poarta 2 (de videofrecvenţă) trebuie să se aplice o copie a impulsurilor de cod deca¬ lată exact cu durata ti (adică a unui bit). Pentru aceasta s-a ales o schemă pentru GC care permite obţinerea la ieşire a tuturor reciclărilor codului (având oricare din cele 6 decalări discrete posibile). Pentru nevoile practice ne mulţumim cu trei decalări corespunzătoare dis¬ tanţelor de alarmare de 30, 60 şi 90m, predeterminate la alegere. tip SMA, pentru a se putea interconecta uşor cu subansamblul următor; - modulatorul binar de fază (MB(ţ>) şi corelatorul (C); aceste subansambluri sunt identice constructiv (în mini- radar au numai funcţii diferite), fiind, în fond, configuraţii de mixere echilibrate microstrip, cu diode Schottky, sin¬ gura cerinţă ce li se impune fiind aceea de a permite un cuplaj de curent continuu la poarta de ieşire FI (să per¬ mită, adică, şi obţinerea frecvenţei intermediare... nule). Firmele specializate în microunde^oferă nenumărate variante ale acestor subansambluri. în rest, toate cele¬ lalte subansambluri se pot realiza. Chiar şi cele două antene horn (cu câştigul de 15 dB), boxele, carcasele de RF ale lor, boxa indoor (MPI) cu toate circuitele elec¬ tronice necesare, se pot realiza de către constructorii amatori radioelectronişti. (Va urma) TEHNIUM iunie 2002 55 AUTO - MOTO CONDUCCRtn CCONOMICfl m Prof. ing. Mihai Stratulat Accelerări, frânări, pante şi altele Este evident că rulajul efectuat cu un înalt grad de neuniformitate este păgubitor, cel mai neeconomic pro¬ cedeu fiind acela al accelerărilor şi frânărilor frecvente, în general, acest regim este impus de mersul cu viteze excesive, mai ales în trafic urban, dar nu numai, când se face simţită nevoia de folosire cu mare frecvenţă şi intensitate a frânelor. După cum se constată din fig. 1, frână şi a pneurilor. Care sunt mijloacele pentru reducerea frecvenţei frânărilor, având în vedere că înlăturarea totală a regimului nestabilizat nu este totuşi cu putinţă? Mai întâi păstrarea, pe cât posibil, a unei viteze mo¬ derate, dar constante, apropiată de cea economică, dacă există; apoi reperarea din timp a semnalelor şi a semnelor de circulaţie care impun încetinirea mersului maşinii sau oprirea ei; şi în sfârşit, păstrarea unei dis¬ tanţe convenabile faţă de vehiculul dinainte. frecvenţa frânărilor amplifică mai mult decât proporţional consumul de combustibil. în urma unor teste efectuate cu participarea câtorva sute de conducători auto ale căror maşini au fost dotate cu aparatură de măsură adecvată, specialiştii au ajuns la concluzia că, printr-un rulaj raţional, care să suprime în cel mai înalt grad posibil vârfurile şi anulările de viteză, reducerea numărului de acţionări ale frânelor poate reduce consumul cu cel puţin 10%. De altfel, din graficul prezentat rezultă că mărind numărul de frânări pe kilometru de la două la trei, con¬ sumul de combustibil creşte cu cca 11%, fapt explicat prin îmbogăţirea amestecului necesar accelerării ulte¬ rioare a automobilului şi învingerea forţelor de inerţie. Pe cale experimentală s-a stabilit, fără dubii, că la o singură frânare a unui camion cu masa de 5 tone de la 50 la 30 km/h, se absoarbe o cantitate de energie cinetică echivalentă cu arderea a 35-45 cm^ de benzină şi 10 cnr)3 pentnj un autoturism. La acestea trebuie să se mai adauge şi pierderile provocate de uzura organelor de 2 Aparte trebuie tratate urcarea pantelor şi efectuarea depăşirilor pentru a economisi combustibil. Stilul de conducere trebuie întotdeauna adaptat pro¬ filului traseului, pentru a rula în limitele impuse de sigu¬ ranţa circulaţiei şi în dorinţa de a nu risipi carburantul. De exemplu, la urcarea unor pante se poate risipi de 2-3 ori mai mult combustibil decât pe drum orizontal, în cazul nerespectării normelor raţionale de abordare. Dacă şoferul încearcă să urce panta în priză directă, atunci viteza maşinii scade şi el simte nevoia de a apăsa pedala de accelerare excesiv, aducând regimul motoru¬ lui în zone neeconomice; situaţia se agravează atunci când intervine necesitatea unei depăşiri pe pantă. Pantele mai line şi nu prea lungi pot fi uşor urcate fără o sporire obiecţională a consumului, urmărind schema din fig. 2. înainte de piciorul pantei, şoferul accelerează maşina până la viteza maximă admisă, care apoi se va reduce pe măsura urcării pantei până la valoarea iniţială, rulajul fiind uşurat de consumarea 56 TEHNIUM iunie 2002 AUTO - MOTO energiei cinetice acumulată de masa automobilului în perioada de accelerare. Pantele cu declivităţi mari şi prelungi nu pot fi traver¬ sate folosind acest procedeu, ele impunând selectarea prealabilă a acelui etaj al cutiei de viteze care să permită urcarea pantei în întregime cu viteză cvaziconstantă, fără a fi necesară schimbarea treptei de viteză. Schimbarea etajelor în pantă trebuie să fie evitată pe cât posibil, deoarece în acest timp viteza maşinii poate scădea atât de mult, încât ea va impune trecerea la cele mai joase etaje în care mersul este neeconomic. Depăşirile pe pantă nu sunt de dorit; dar dacă totuşi acestea devin necesare, atunci este bine să existe convingerea că depăşirea se poate face în treapta cutiei de viteză în care se rulează. Când lucrul acesta nu este posibil, se va trece în prealabil în etajul următor, după ce maşina a fost accelerată spre nivelul maxim al apăsării pedalei de accelerare şi cu un timp de trecere cât mai mic posibil. Fireşte, procedeul nu este economic, dar satisface cerinţele traficului. Coborârea economică a pantelor presupune folosirea rulajului liber, dar cu respectarea limitărilor legale de viteză şi a cerinţelor impuse de siguranţa cir¬ culaţiei. Pentru protejarea frânelor, nu este recoman¬ dabilă frecventa lor utilizare, ci mai degrabă folosirea frânei de motor, mai cu seamă dacă carburatorul motorului este prevăzut cu sistem de blocare electronică a circuitului de mers în gol. Se poate rula deci şi cu schimbătorul de viteze în poziţie neutră, dar în nici un caz nu se recomandă oprirea motorului când se coboară panta din două motive: mai întâi la maşinile la care volanul se blochează când se taie contactul aprinderii consecinţele pot fi catastrofale; în al doilea rând, la fel de prost se pot solda şi cazurile când, cu motorul oprit, intervine necesitatea neprevăzută de a mări viteza vehiculului. Folosirea frânei de motor sau a rulajului liber trebuie să fie alese judicios în funcţie de condiţiile de trafic, ştiind că pe această cale se poate economisi com¬ bustibil într-o proporţie de 8-10%. Atacarea virajelor poate fi efectuată în diverse maniere care se reflectă într-o mică măsură, dar se reflectă totuşi, asupra risipei. Se ştie că în viraj, vehicu¬ lul este sediul unei forţe de inerţie centrifuge care tinde să-l scoată din traseu sau cel puţin să-l facă să alunece lateral. Această forţă este cu atât mai mare cu cât viteza este mai ridicată, iar curba este mai strânsă (are raza mai mică). Abordarea unui viraj strâns cu viteză nepotrivită determină deraparea roţilor pe sol şi, fireşte, uzarea acestora - deci sub acest aspect este păgu¬ bitoare. Executarea lui cu viteză excesiv de mică nu este nici ea economică din cauza creşterii consumului. Cel mai corect procedeu de a executa virajul este de a alege cel mai potrivit nivel de viteză în funcţie de calitatea dru¬ mului, aderenţă şi curbura căii şi urmând cel mai favo¬ rabil traseu în funcţie de sensul virajului, la dreapta (fig. 3,a) sau la stânga (fig.3, b), trasee care urmăresc realizarea virajului în cadrul benzii de circulaţie, dar cu cea mai mare rază a traiectului. Ultima fază a ciclului de conducere o reprezintă decelerarea maşinii în vederea opririi. Cel mai economic procedeu de reducere a vitezei este rula¬ jul liber obţinut prin decuplarea motorului de trans¬ misie şi eliberarea completă a pedalei de accele¬ rare. Cu o astfel de metodă se pot obţine economii de benzină de 3-4%, dar încetinirea mersului maşinii este lentă, iar drumul de frânare este lung, de aceea procedeul poate fi folosit mai ales în traficul interur¬ ban. O altă metodă este încetinirea mersului maşinii folosind motorul la regimul de mers în gol forţat, când el rămâne cuplat la transmisie, dar pedala de accelerare este eliberată; procedeul permite şi o modelare a inten¬ sităţii decelerării prin acordarea poziţiei pedalei de accelerare cu situaţia din trafic. Metoda este mai puţin economică, mai ales la motoarele ale căror carburatoare nu au circuitul de mers în gol asistat de o supapă de blo¬ care, dar convine mai mult din punct de vedere al con¬ ducerii. Cea mai intensă reducere a vitezei maşinii se obţine prin acţionarea frânelor, care intervine fie când se urmăreşte oprirea maşinii, fie când în mod intempestiv vehiculul trebuie să-şi reducă brusc viteza. în realitate cele trei procedee de încetinire a vitezei maşinii se com¬ bină într-o succesiune menţionată deja în figura 1, a, prezentată în nr. 6 din 2001 al revistei la rubrica „Conducerea economică” - secvenţa „d”. Oprirea maşinii reprezintă încheierea ciclului de faze care compun procesul de conducere. Despre aceasta nu se pot spune prea multe lucruri care să privească risipa de combustibil, lese din discuţie practica total greşită a unor şoferi care, înainte de tăierea contactului, ambalează puternic motorul în gol de repetate ori, sub motiv că pe această cale ar uşura pornirea următoare. Pentru viitoarea pornire gestul este complet inutil. în schimb, el se arată dăunător prin irosirea benzinei şi mai ales prin crearea condiţiilor care favorizează uzarea pre¬ matură a motorului, deoarece benzina depusă pe pereţii cilindrului spală uleiul, înrăutăţind condiţiile de funcţionare a grupului piston-cilindru. (Continuare în numărul viitor) TEHNIUM iunie 2002 57 AUTO - MOTO se mai spune şi „service” (cu pronunţia servis), dar autorul preferă vechea denumire românească „atelier”. Pentru cei care doresc să-şi organizeze un atelier destinat efectuării unor operaţiuni de reparare şi întreţinere ale automobilelor, trebuie mai întâi să se menţioneze că o astfel de mică întreprindere nu este abilitată automat să efectueze şi lucrări pentru inspecţia periodică a vehiculelor. Dar la asta ne vom referi mai departe. Un astfel de patron ar trebui să ştie că, pentru a-şi asigura o clientelă stabilă, este necesar să-şi doteze uni¬ tatea astfel încât aceasta să fie capabilă să remedieze practic orice fel de defecţiune, la orice tip de vehicul, în cel mai scurt timp, la un preţ de cost care să desfidă con¬ curenţa şi la un nivel calitativ ireproşabil. In acest scop, pe lângă un personal tehnic de înaltă pregătire profesională, patronul este obligat să-şi asigure cu reglementarea R.N.T.R.-1, aprobată prin ordinul Ministerului Transporturilor nr. 353 din 02.07.1998. Potrivit acesteia, personalul care efectuează operaţi¬ unile de inspecţie tehnică periodică trebuie să fie auto¬ rizat de R.A.R.; pentru aceasta, persoanele respective este necesar să aibă cel puţin calificarea de maistru sau subinginer ori inginer în specialitatea automobile, să aibă o vechime de minimum trei ani în activitatea de întreţinere şi reparare auto şi să posede carnet de con¬ ducere pentru categoria de autovehicule la care efectuează inspecţia. Dotarea minimală obligatorie pentru efectuarea inspecţiilor tehnice periodice cuprinde un elevator sau, în lipsa acestuia, un canal de vizitare, prevăzut cu cric sau platforme glisante şi instalaţie de iluminare; o instalaţie pentru evacuarea gazelor de eşapament şi o lampă portabilă intră, de asemenea, în completul dotării staţiei. Pe lângă acestea, mai sunt necesare următoarele AT€U€A AUTO Praf. infljaihaLSttatulal o anumită dotare tehnică minimă a atelierului, care să permită efectuarea de operaţiuni mecanice, tinichigerie, vopsitorie, tapiţerie şi vulcanizare. în rândul intervenţiilor de natură mecanică se înscriu cele referitoare la diagnosticare (stabilirea defecţiunilor), reparaţii şi reglaje la motor, transmisie, direcţie, frâne, roţi, suspensie şi instalaţia electrică. Aceste activităţi impun organizarea unor locuri de muncă prevăzute cu truse de scule, tester pentru controlul instalaţiei de aprindere, a gradului de etanşare a cilindrilor şi al insta¬ laţiei electrice, un analizor de gaze (care să răspundă normelor stabilite de Registrul Auto Român ce vor fi pre¬ cizate mai jos), un compresometru, instalaţie pentru ve¬ rificarea geometriei direcţiei, un stand cu rulouri pentru determinarea eficienţei frânelor, precum şi unul pentru controlul şi reglarea farurilor; la toate acestea se mai adaugă şi o maşină pentru echilibrat roţi. Toate aceste elemente de dotare pot fi aranjate în trei spaţii de lucru, având fiecare o suprafaţă de 4 x 8 m. O platformă separată de aceleaşi dimensiuni trebuie să mijlocească executarea intervenţiilor la caroserie şi cadru; aici este nevoie de un elevator, un dispozitiv pentru îndrep¬ tat caroserii, un aparat de sudură autogen şi, eventual, unul electric, instalaţie pentru evacuarea gazelor, compre¬ sor (sau sursă de aer comprimat) şi pistol de vopsit; fireşte, la toate acestea trebuie să li se alăture trusele de scule specifice operaţiunilor de tinichigerie şi vopsitorie. Pentru vulcanizare este nevoie de un loc de lucru cu dimensiunile 4 x 5 m, în care se dispun un dispozitiv de demontare- montare a anvelopelor, polizor, compresor de aer, manometru de aer, presă de vulcanizare şi sculele speci¬ fice acestei operaţiuni. Toate aceste dotări pot fi completate cu un mic com¬ partiment pentru intervenţii la tapiţerie, din care nu lipseşte o maşină de cusut materiale groase şi o maga¬ zie ale cărei volum şi organizare depind de fondul de lucru pe care şi le-a propus patronul. Condiţiile de organizare şi funcţionare ale unui ate¬ lier pentru efectuarea inspecţiilor tehnice periodice Dotările prezentate sunt necesare pentru a răspunde exigenţelor clienţilor, dar ele nu sunt suficiente pentru a răspunde abilitării atelierului de către R.A.R. în vederea efectuării inspecţiilor tehnice periodice, în conformitate aparate, care, în mod obligatoriu, trebuie să fie certificate prin aprobare de model şi să aibă următoarele perfor¬ manţe: - manometru pentru măsurarea presiunilor din pneuri, cu precizia de ± 0,25 at; - dispozitiv de măsurare a adâncimii profilului anvelopelor cu precizie de ± 0,1 mm; - aparat pentru controlul reglării farurilor, cu caracte¬ ristica ± 2 cm la 10 m (± 7'); - analizor de gaze cu raze infraroşii OIML, clasa a II- a, având preciziile pe componente: ± 0,2% pentru CO; ± 1% - CO 2 ; ± 0,2 % - Op şi ± 30 ppm la HC; aparatul serveşte pentru controluinivelului de poluare la autove¬ hiculele propulsate de motoare cu aprindere prin scân¬ teie, fără epurator catalitic al gazelor de evacuare; - pentru controlul gradului de poluare al gazelor emise de motoarele cu benzină echipate cu epurator catalitic, se utilizează un analizor cu raze infraroşii OIML, clasa I, cu performanţele: ± 0,06% CO; ± 0,5% CO 2 ; ± 0,1% O 2 şi + 12 ppm HC; - fummetru (opacimetru) cu absorbţie, conform Regulamentului 24 CEE-ONU, cu precizie de ± 0,3 m' 1 ; - stand de frânare cu role pentru clasa de vehicule la care se efectuează controalele, cu performanţele pre¬ ciziei de măsurare: ± 2% - pentru cântar; ± 3% - pentru forţg ?i ± 2% pentru efortul la pedală. în sfârşit, dacă staţia este destinată să efectueze inspecţii tehnice periodice şi la tractoare, ea va fi pre¬ văzută şi cu un dispozitiv de ancorare, iar dacă se urmăreşte ca tot aici să se execute lucrări în acest scop şi la remorci cu frânare inerţială, la structura ei trebuie să se adauge un dispozitiv de simulare a forţei de împingere la proţapul remorcii. Este foarte important să se reţină că staţiile autorizate pentru efectuarea inspecţiilor tehnice periodice pot efec¬ tua lucrări de verificare a calităţii operaţiunilor de reparare şi reglare, precum şi lucrări de reparare şi întreţinere, dar se interzice ca acestea din urmă să se efectueze concomitent cu cele desfăşurate în vederea inspecţiei periodice. Din punct de vedere al evidenţei, staţia de inspecţie tehnică periodică trebuie să posede un calculator pentru ţinerea evidenţei inspecţiilor, un registru mic de control, raport de inspecţie tehnică şi anexa la certificatul de înmatriculare. 58 TEHNIUM iunie 2002 MODELISM STRŢIC D€ TCLCCOMflNDfl Prof. dr. ing. Sorin Pişcaţi (Urmare din nr. trecut) OBSERVAŢII GENERALE înainte de punerea sub tensiune, fiecare montaj se verifică cu mare atenţie. Se verifică senşul corect al tranzistoarelor şi diodelor. Să nu fie nici un scurtcircuit între firele de conexiuni şi planul de masă. Să nu existe scurtcircuite între conexiunile componen¬ telor sau între conexiunile acestora şi planul de masă. Placa de înaltă frecvenţă. Faţa placată. L - 17 5mm; l - 40mm. Placa de înaltă frecvenţă. Faţa plantată. Potenţiometrul manşei de comandă TEHNIUM iunie 2002 59 MODELISM Nu trebuie să fie scurtcircuite între traseele circuitu¬ lui imprimat. Se va verifica dacă legăturile de masă între cele două feţe ale plăcii circuitului imprimat sunt bine rea¬ lizate. Lipiturile (cu cositor) trebuie să fie perfecte. Se vor evita cu grijă contactele electrice între bobinele de şoc (pentru ÎF) şi planul de masă. în ceea ce priveşte manşele de comandă, potenţiometrele acestora trebuie să fie de foarte bună calitate. Este preferabil să aibă cursoare tip „Cermet". Valoarea acestor potenţiometre liniare trebuie să fie de 250 kil Luând în considerare figura 11, trimerul căii şi manşa de comandă fiind la neutru, se va regla fiecare potenţiometru până când între cosele 1 şi 2 se măsoară 60 k£2. După această operaţie se fixează axul potenţiometrului de manşă. MONTAJUL MECANIC Dispunerea componentelor în interiorul cutiei este indicată în figura 12. Pentru realizarea montajului mecanic, se vor efectua urm㬠toarele operaţiuni: • se lipesc cu o răşină epoxy cei doi suporţi ai părţii de înaltă frecvenţă (ÎF). în preala¬ bil va fi lipită o piuliţă sub fiecare suport, astfel încât să permită fixarea circuitului impri¬ mat al părţii de ÎF la jumătatea şurubului; • se fixează priza (femi¬ nină), cu cinci pini, pentru încărcarea acumulatorilor; • se lipeşte suportul din spate, prevăzut cu cele două şuruburi de fixare a circuitului imprimat al codificatorului; • se sudează un fir roşu pe borna „+” a acumulatorului şi un fir negru pe borna a celuilalt acumulator; • se fixează fiecare acumu¬ lator cu colierul de fixare; • se lipeşte întrerupătorul IV (miniatură, 2 poziţii,2 circuite); • se înşurubează întrerup㬠torul IDP; în prealabil se curăţă cu şmirghel interiorul cutiei în acest loc pentru a fixa o cosă destinată punerii la masă a plăcii de înaltă frecvenţă ÎF; • se lipeşte întrerupătorul INT, care are 2 circuite şi 2 po¬ ziţii; • se montează suportul antenei; rigiditatea mecanică trebuie să fie foarte bună; • se montează la locurile lor manşele de comandă şi manetele auxiliare, asigurând o funcţionare foarte uşoară şi lină a fiecărui trimer şi manetă; • se lipeşte suportul din faţa circuitului imprimat al codifica¬ torului; • se lipeşte (două „puncte" de UHU sau cianacrilat - superglue) aparatul de măsură (VU-metrul); De notat că toate lipiturile pe aluminiu permit demontarea, dacă este nece¬ sar. 60 TEHNIUM iunie 2002 MODELISM CABLAREA Cablarea alimentării circuitelor de ÎF şi codificatorului se efectuează conform figurii 12. Pentru fiecare circuit, răsuciţi un fir roşu (+E) şi un fir R7 33 kQ R8 82 kQ R9 390 kQ R10 1,2 kft R11 15 kQ negru (0 volţi). Cablajul prezentat permite reîncărcarea acumulatoarelor de la * reţea, sau de la bateria unui autovehicul, utilizând încărcătorul ce va fi prezentat într-un articol separat. Se fixează circuitele de ÎF, codificatorul şi micul cir¬ cuit complementar (comanda 7), cu ajutorul a două colţare lipite pe partea dreaptă. Se fac legăturile (două fire răsucite) între ieşirile căilor (comenzilor) şi potenţiometrele prereglate. Legătura ieşire - antenă trebuie să fie cât mai scurtă, la fel ca şi firul de punere la masă a plăcii (CI) de ÎF (cosa IDP). Legătura codificator - ÎF va fi făcută cu două fire răsucite (ieşirea sm şi masă). Se realizează în final legăturile la VU - metru şi la întrerupătoarele IV şi IDP. Lista de piese electronice necesare pentru realizarea emiţătorului Codificatorul Rezistoare cu peliculă metalică R2- 100 kQ R3 68 kQ Toate rezistoarele vor fi de 'A W, cu o abatere de 5% a valorii ohmice. R4 68 kQ R5 270 kQ R6 47 kQ Potenţiometre 2P - (comenzile 5 şi 6) - sunt prevăzute cu manete individuale şi potenţiometre liniare „Cermet”, cu va¬ loarea de 220 kQ 4P - potenţiometre liniare, 220 kQ, piste „Cermet” (pentru comenzile 1-4). Condensatoare Toate condensatoarele vor fi de tipul „ceramic disc”, cu pasul de 7,5 mm CI 47 nF C2 10 nF C3 15 nF C4 15 nF C5 22 nF C6 2,2 nF C7 47 nF C8 47 nF Circuite integrate (CMOS) 4022 (MMC4022, CD4022 etc.) 4029 (MMC4029, CD4029 etc.) 4051 (MMC4051, CD4051 etc.) 4098 (MMC4098, CD4098 etc.) - 2 buc. T6 = BC108 DZ2 = Zenner 8,2V/1 W D = 1N4148-4 buc. TEHNIUM iunie 2002 61 MODELISM Partea de înaltă frecvenţă Rezistoare R7 47 kil R8 = 1 kn R9 = 1 k£2 Toate rezistoarele sunt cu peliculă metalică (RPM), cu puterea de %-1/2W şi toleranţa de 5%. R1 1,5 kO R2 47 k Q R3 56 kn R4 2,2 kO R5 3,9 kO P6 10 kO (semireglabil) R10 = 2,7 kft R11 = 150 0 R12 = 27 O R13 = 150 R14 = 100 Faţa plantată 15 Faţa placată ( L = 60rnm; 1 = 40mm ) Condensatoare CI 0,1pF(S;C) C2 10nF (S; C) C3 0,1 (0.F (S; C) C4 22pF (C) - CTN C5 47pF(C) - CTN C6 10pF(C) C7 68pF(C) C8 47nF (S;C) C9 27pF(C) - CTN CIOO.IpF (S; C) Cil 22nF (S, C) C12 27pF(C) - CTN C13 0,1pF (S; C) C14 47nF (C) C15 10nF(C) CI6 6-60 pF CI 7 220 pF (C) CI 8 6-60 pF CI 9 68pF(C) C20 6-60 pF C21 0,1 pF (S; C) Notă: C Condensator ceramic disc S Condensator styroflex CNT Coeficient de tempe¬ ratură nul DCV: BA 102 - diodă varicap DZI: diodă Zenner 6,2 V/1 W TR1; TR2 - transformator ÎF - 27MHz BAI - BA5 - şocuri de RF/27MHz LI: 25 spire CuEm 0 0,25 mm pe o car¬ casă 0 6 mm, cu miez L4: 12 spire alăturate CuEm 0 1 mm, bobinate „în aer” L5:10 spire alăturate CuEm 0 1 mm, bobinate „în aer" Bobinele L4 şi L5 au diametrul inte¬ rior de 0 10 mm. Antenă CLC: antenă acordată în centru. Tranzistoare TI BC 108 T2 2N3819; BF 256 T3 2N3819; BF 256 T4 2N2369A T5 2N3553B REGLAJE REGLAREA CODIFICATORULUI Numărul căilor prevăzute este de 7, dar se pot cabla mai puţine, fără nici o modificare a circuitului imprimat. Pentru „N” căi, numărul impulsurilor unei secvenţe este „N+1” disponibile la ieşirea „sm” (figura 4). 62 TEHNIUM iunie 2002 MODELISM Un osciloscop cu baza de timp etalonată este sufi¬ cient pentru reglajul timpilor căilor (comenzilor). Reglarea codificatorului constă în efectuarea urm㬠toarelor operaţiuni tehnice: • La ieşirea „sm" (figura 4) se vizualizează un impuls (într-un osciloscop cu declanşare pozitivă); rezistenţa R2 permite ajustarea lărgimii impulsurilor pozitive la aproximativ 330 ps. Toate impulsurile următoare vor avea automat o durată strict egală de 330 ps. REGLAJUL ÎN FRECVENŢĂ Pentru cele două reglaje care urmează este necesar un frecvenţmetru numeric. • Se închide coaxialul intrării frecvenţmetrului pe o bobină identică cu L4 (10-12 spire CuEm 0 1 mm, cu diametrul interior 0 10 mm). Se apropie această bobină de antena emiţătorului (complet depliată). Se obţine ast¬ fel un cuplaj slab între frecvenţmetru şi emiţător, cuplaj • Manşele de comandă fiind poziţionate la mijloc (neutru) şi potenţiometrele prereglate la 60 kO, interva¬ lul dintre două impulsuri succesive (consecutive) trebuie să fie de 1,5 ms; dacă nu, trebuie ajustată valoarea cuplului CI, CI' până se obţine neutrul de 1,5 ms. Când acest scop este atins, codificatorul este reglat. • în final se verifică prezenţa a „N+1" impulsuri şi tim¬ pul de sincronizare egal cu 5 ms. REGLAREA PĂRŢII DE ÎNALTĂ FRECVENŢĂ • Se leagă intrarea modulaţiei „em” la masa circuitului. • Se reglează la poziţia (cursa) minimă toate compo¬ nentele semireglabile; LI va avea miezul scos pe jum㬠tate în afară. • Se introduce cuarţul în soclul său; acesta din urmă trebuie să fie de foarte bună calitate. • Se depliază complet antena, emiţătorul fiind la 1-2 metri de măsurătorul de câmp. • Se pun sub tensiune cele două montaje (măsur㬠torul de câmp şi emiţătorul). • Utilizând o şurubelniţă din material izolant (plăcuţă de circuit imprimat fără cupru), se ajustează uşor miezul lui TR2 până se obţine o deviaţie a măsurătorului de câmp; dacă nu, se modifică uşor poziţia lui TR1 şi se reîncepe. • Când măsurătorul de câmp deviază, se reglează condensatoarele semireglabile CI6, CI 8 şi C20, astfel încât să se obţină o deviaţie maximă a acului indica¬ torului de câmp. • Se finisează reglajele depărtând treptat indicatorul de câmp şi diminuându-i sensibilitatea. . • Când partea de înaltă frecvenţă (ÎF) este reglată corect, tranzistorul final T5 se încălzeşte, darT4 rămâne rece; este bine ca T5 să fie prevăzut cu un radiator ter¬ mic adecvat. care nu perturbă cu nimic funcţionarea acestuia din urmă. 1. Intrarea „em” fiind tot timpul la masă, se roteşte miezul bobinei LI până când frecvenţa citită este egală cu F 0 . FO = F - 1,5 kHz, unde: F este dublul frecvenţei marcate pe cuarţ (cu alte cuvinte frecvenţa de emisie). • în această poziţie, se fixează cu o picătură de lac incolor miezul bobinei LI. • Se finisează cu atenţie reglajele emiţătorului de la TR1 la C2, 2. Se leagă intrarea „em" la sursa de alimentare „+” (U = 7,5V) a codificatorului. • Se ajustează potenţiometrul P6, pentru a citi o frecvenţă FI. FI =F + 1,5 kHz. Excursia de frecvenţă este atunci de: AF = F-, - F q = 3 kHz. Observaţie importantă Pe toată durata reglajelor, emiţătorul trebuie ţinut normal în mână, antena telescopică fiind complet de¬ pliată (scoasă). Nu ezitaţi să repetaţi toate reglajele pen¬ tru ca să obţineţi rezultatul cel mai bun. La sfârşit, legaţi normal ieşirea „sm" şi intrarea „em". Emiţătorul fiind modulat, frecvenţa trebuie să fie uşor superioară frecvenţei Fq şi inferioară frecvenţei F. în acest stadiu, emiţătorul este gata de funcţionare. RECEPTORUL Este o superheterodină, prezentată schematic, sub formă de blocuri funcţionale, în figura 13. TEHNIUM iunie 2002 63 MODELISM Semnalul de la intrare este filtrat de un filtru trece- bandă ÎF, care elimină pe cât posibil frecvenţele parazite. Acest semnal filtrat este apoi transmis direct schim¬ bătorului de frecvenţă, care include şi oscilatorul local. în componenţa acestuia din urmă intră şi cristalul de cuarţ. Semnalul de frecvenţă intermediară (FI), care rezultă din mixarea celor două semnale de RF, este transmis la rândul său unui filtru de bandă acordat pe FI. Un ampli¬ ficator de mare câştig, numit amplificator-limitator, efectuează amplificarea şi, respectiv, limitarea semnalu¬ lui de FI, la valoarea prescrisă. în sfârşit, detecţia aces¬ tui semnal este realizată cu un convertizor de frecvenţă- tensiune care debitează la ieşire semnalul util. Schema de principiu a receptorului este prezen¬ tată în figura 14. Ţinând cont de existenţa circuitelor integrate spe¬ ciale, schema este aparent foarte simplă. Filtrul de bandă IF este realizat prin utilizarea a două oale de ferită de ÎF (pentru 27 MHz), blindate, cu un coe¬ ficient ridicat de supratensiune. Acest filtru permite o puternică rejecţie a frecvenţei imagine: Fimag. ~ f~p ~ ^Fl, în care FI — Fp — ‘osc. unde F p esre frecvenţa recepţionată (la intrare), Fqsc ~ frecvenţa oscilatorului local, stabilizat cu cuarţ. Primul etaj, amplificator - schimbător de frecvenţă, este realizat cu un circuit integrat tip SO-42 (notaţie Siemens), care conţine un oscilator simetric şi un mo¬ dulator echilibrat. Caracteristicile de intermodulaţie sunt foarte bune şi rejecţia semnalelor parazite excelentă. Frecvenţa intermediară de la ieşirea primului transfor¬ mator de FI-TR3 este apoi aplicată unui filtru ceramic a cărui utilizare este frecventă în radiocomandă; astfel, fil¬ trul CFK 455 H (muRata) dă o atenuare de 70 dB la ± 7,5 kHz de FI. Aproape toată selectivitatea receptorului este obţi¬ nută datorită acestui filtru. Utilizarea unor astfel de filtre ceramice cu bandă de trecere foarte îngustă permite apropierea frecvenţelor de emisie de la 20 la 10 kHz. Un al doilea transformator de frecvenţă intermediară (FI) asigură în acelaşi timp o adaptare a impedanţei la ieşirea filtrului ceramic, o creştere a selectivităţii şi un raport ridicător de tensiune pentru atacarea intrării celui de al doilea integrat. Circuitul integrat SO-41 conţine un amplificator limi- tator a cărui sensibilitate proprie este de 30 pV. Semnalul de la ieşire este aplicat unui demodulator de coincidenţă, dublă alternanţă; TR5 este un circuit de referinţă. Circuitul imprimat şi amplasarea pieselor receptoru¬ lui pe acest circuit sunt prezentate în figura 15. De menţionat că impulsurile pozitive ale decodifica- torului sunt determinate de impulsurile negative de la ieşirea receptorului. DECODIFICATORUL Schema decodificatorului este prezentată în figura 16. Faţă de performanţele sale ridicate, această schemă este foarte simplă. Semnalul de la ieşirea (SR) a receptorului este apli¬ cat la intrarea uneia din porţile inversoare ale circuitului integrat 4069. Sensibilitatea intrării decodificatorului este ajustabilă prin punerea în serie a două rezistenţe. Celelalte porţi ale integratului efectuează formatarea semnalului de la intrare, care este aplicat pe de o parte reţelei R5 - C5 prin dioda Dl şi, pe de altă parte, la intrarea unui registru cu decalşj din componenţa inte¬ gratului 74C164 (4164). Registrul efectuează alegerea ordinii căilor (comenzilor) pentru servomecanisme; fiecare impuls pe intrarea numărătorului validează o ieşire S(N) pe perioada care separă impulsul N de impulsul N + 1. Reţeaua R5 - C5 impune un „1” logic pe intrarea B a registrului, la sfârşitul timpului de sin¬ cronizare a unei secvenţe; când soseşte primul impuls al secvenţei următoare, acest „1” logic este prins în numărare de registru, iar impulsurile următoare împiedică reîncărcarea condensatorului C5, menţinân- du-l în „0”. Astfel, nivelul „1” progresează pe fiecare ieşire a numărătorului. La sfârşit, timpul de sincronizare 17 Faţa placată L=60mm l=40mm permite reîncărcarea condensatorului C5 prin R5 şi ciclul reîncepe. Circuitul imprimat şi amplasarea pieselor decodifica¬ torului sunt prezentate în figura 17. (Continuare în nr. viitor) 64 TEHNIUM iunie 2002 MODELISM C u câţiva ani în urmă am publicat în revista „Tehnium" un articol referi¬ tor la exploatarea acumulatorilor Cd- Ni, precum şi unele montaje practice de încărcare/descărcare corectă a acestora. Firmele producătoare au perfecţionat acest tip de acumula¬ tori, astfel încât unele consideraţii de atunci nu mai sunt valabile. Aceasta este motivaţia publicării prezentului articol. De menţionat că materialul se referă în special la acumulatorii Cd- Ni utilizaţi în modelismul de perfor¬ manţă, nu şi la cei de uz general. Aceştia din urmă se găsesc curent pe piaţa internă, sunt mai ieftini, dar calitatea lor este inferioară. Sigur că şi pentru aceştia o parte din consi¬ deraţiile cuprinse în articol sunt va¬ labile. Acumulatorii Cd-Ni utilizaţi în modelismul de performanţă şi în aparatura profesională au calităţi net superioare, garantate de firma pro¬ ducătoare. în ultimii ani, mai ales, interesul pentru modelele cu propulsie elec¬ trică a cunoscut, atât la noi, cât mai ales pe plan mondial, o dezvoltare explozivă. Acest lucru se datorează în mare parte creşterii perfor¬ manţelor acumulatorilor Cd-Ni, care au acum o mai mare capacitate şi robusteţe. Acumulatorii Cd-Ni sunt o sursă de energie electrică fiabilă şi nu necesită aproape deloc întreţinere. Totuşi, cunoaşterea câtorva reguli de bază cu privire la utilizarea lor va conduce la creşterea performanţelor şi a. duratei de exploatare. în prezent firmele producătoare livrează pe piaţă o mare varietate de tipuri de acumulatori Cd-Ni destinaţi a acoperi toată gama de utilizări. Aceşti acumulatori sunt oferiţi atât sub formă de „pachete” de celule Cd-Ni, cât şi sub formă de celule individuale. Toţi acumulatorii (de propulsie) cu celule Cd-Ni fabricaţi în ultimii ani sunt compatibili cu procedeele de încărcare rapidă (timp de încărcare 30-60 min., funcţie de capacitate), controlate automat sau măcar mo¬ nitorizate şi temporizate. Acumulatorii Cd-Ni actuali se diferenţiază în principal după struc¬ tura electrozilor, fiind de două feluri: - acumulatori cu electrozi solizi; - acumulatori cu electrozi sinte- rizaţi. Acumulatori Cd-Ni cu electrozi solizi Aceşti acumulatori au jjn prej mai scăzut şi din această cauză nCUMULflTORI CRDMIU-NICHCl Instrucţiuni de utilizare Prof. dr. ing. Sorin Pişcaţi sunt şi cei mai răspândiţi în rândul modeliştilor care nu vizează perfor¬ manţe deosebite, cu toate că au ca¬ racteristici tehnico-funcţionale şi de fiabilitate mai scăzute. Această soluţie constructivă limitează prin natura ei atât curentul maxim debitat de celulă, cât şi curentul maxim de încărcare. în situaţia în care curentul în sarcină atinge valori de 15-20 A, capacitatea acumulatorului scade Curenţii de încărcare pot atinge teoretic valori similare cu cei de¬ bitaţi. Se pune problema cum putem stabili cărei clase aparţin acumula¬ torii achiziţionaţi. Pentru cei de firmă recunoscută, problema este simplă, deoarece tipul lor, împreună cu alte caracteristici principale sunt specifi¬ cate în instrucţiunile de folosire ce se livrează împreună cu aceştia, iar semnificativ, cu cca 30-40%. Principala utilizare (în modelism) a acestor acumulatori o constituie aero, auto şi navomodelele RC (radiocomandate), echipate cu motoare electrice de propulsie care au puteri mici sau moderate şi din această cauză pot fi echipate cu acest tip de acumulatori mai ieftini. Desigur, acumulatorii performanţi cu electrod sinterizat asigură o autonomie superioară, dar au deza¬ vantajul unui preţ de cost şi al unei durate de încărcare mai mari. Acumulatori Cd-Ni cu electrozi sinterizaţi Aceşti acumulatori sunt special concepuţi pentru a debita curenţi mari. Au insă dezavantajul unor capacităţi mai mici faţă de acumula¬ torii cu electrozi solizi. Acest deza¬ vantaj este pe deplin compensat de proprietatea lor de a furniza curenţi mari fără afectarea capacităţii lor şi cu o bună stabilitate în tensiune. de cele mai multe ori este notat şi pe carcasa celulei. De exemplu, firma Robbe, una din cele mai mari din Europa, comercializează acumula¬ tori de diverse capacităţi, care se identifică astfel: - acumulatori cu electrod solid - Topcap (RSA), Power Racing Pack 1500, Panasonic, Sanyo KR; - acumulatori cu electrod sinteri¬ zat - Sanyo SCR, Sanyo CR sau AR. Majoritatea firmelor reco¬ mandă descărcarea completă a acumulatorilor înainte de fiecare încărcare. Această operaţiune este necesară în vederea combaterii fenomenului de memorie care poate apărea la acest tip de acumulatori. Pentru descărcarea completă a celulei de acumulatori Cd-Ni se recomandă montajul prezentat în figura 1. Cu potenţiometrul P se reglează pragul de descărcare. Valoarea minimă admisibilă a tensiunii unei unităţi la descărcarea completă (fără sarcină) este de aproximativ 0,9 V (pentru un acumu- TEHNIUM iunie 2002 65 MODELISM lator cu 7 celule Cd-Ni este de 7 x 0,9 = 6,3 V). în situaţia în care acu¬ mulatorul ajunge sub acest nivel de tensiune, poate apărea fenomenul de „supradescărcare”. Acest fenomen poate duce la inversarea polarităţii unora dintre celule (termi¬ nalul „pozitiv” devine „negativ” şi invers). Valoarea tensiunii se poate măsura, cu un multimetru (volt- metru). în cazul în care se desco¬ peră apariţia acestui fenomen, se recomandă o încărcare lentă (omogenizare) timp de 24-30 ore. Procedee de încărcare în funcţie de aplicaţia respectivă şi de tipul acumulatorilor Cd-Ni, pot Ti utilizate două procedee de încăr¬ care, şi anume: - încărcarea normală (lentă): - încărcarea rapidă. Trebuie făcută distincţie între încărcarea normală (lentă) şi încăr¬ carea rapidă a acumulatorilor Cd-Ni. întrucât capacitatea acumula¬ torului este deseori folosită ca mărime de pornire la determinarea curentului de încărcare, se va utiliza termenul „C” pentru definirea aces¬ tui curent de încărcare. Exemplu: pentru un acumulator cu capaci¬ tatea de 1,4 Ah, prin IC se înţelege încărcarea cu un curent de 1,4 A. Încărcarea normală (lentă) Termenul de încărcare lentă se utilizează atunci când curentul de încărcare are valori cuprinse între 0.1 şi 0,2C. Durata standard de încărcare de 0,1 C este de 14 ore. Prelungirea duratei de încărcare peste această limită, în situaţia utilizării curenţilor mici, nu afectează capacitatea acu¬ mulatorului. Totuşi, este bine să se evite această practică, întrucât prin depăşirea repetată a duratei stan¬ dard se pot iniţia fenomene chimice care conduc la distrugerea acumu¬ latorului. Încărcarea rapidă De regulă, încărcarea rapidă se referă la curenţi de încărcare de 0,3- 0,5 C, dar pot fi utilizaţi şi curenţi de încărcare mai mari: 1-2 C, pentru acumulatorii cu electrozi solizi (se vor consulta recomandările speci¬ fice acumulatorilor utilizaţi) şi de 2-3 C (cel mult 5 C) pentru acumulatorii cu electrozi sinterizaţi. Trebuie luat în considerare faptul că utilizarea unui curent de încărcare de 5 C, de regulă, scurtează viaţa acumula¬ torului. Acumulatorii de ambele tipuri se pot încărca cu curenţi mari (încăr¬ carea rapidă), dar în această situaţie este obligatorie întreruperea proce¬ sului imediat ce s-a atins capacitatea specifică a acumulatorului. Cel mai cunoscut procedeu de supraveghere a încărcării rapide este Delta-Peak, procedeu ce asi¬ gură monitorizarea tensiunii acumu¬ latorului pe timpul încărcării şi între¬ ruperea procesului la încărcarea completă, prin sesizarea momentu¬ lui în care caracteristica de tensiune a acumulatorului are tendinţă descrescătoare. Notă importantă. Întrucât struc¬ tura cristalină internă a acumula¬ torului este determinată de tipul de încărcări/descărcări, se recomandă ca acumulatorii descărcaţi sub sarcini mari să fie supuşija încărcări rapide cu curenţi mari. In prealabil, utilizatorul trebuie să se asigure că mufele şi conductorii de legătură suportă curenfii preconizaţi. Autodescărcarea acumulato¬ rilor Cd-Ni Acumulatorii Cd-Ni moderni pierd aproximativ 1% din capaci¬ tatea nominală/zi. Cu alte cuvinte, un acumulator încărcat complet se va descărca (chiar în condiţiile în care nu are sarcină) în 100 de zile. Din această cauză, acumulatorul trebuie încărcat complet, mai ales înaintea utilizării (acumulatorul tre¬ buie încărcat imediat înaintea uti¬ lizării). Funcţie de durata depozitării, este posibil să fie necesar un ciclu complet încărcare/descărcare. Pentru încărcarea acumulatorilor se recomandă montajul prezentat în figura 2 sau un sistem autQmat de încărcare realizat industrial. In cazul montajului propus, curenţii de încăr¬ care doriţi (în domeniul 50-500 mA) se obţin prin alegerea corespunz㬠toare a valorii lui R3. Tranzistorul TI (tip BD136) va fi prevăzut cu un radiator termic adecvat. Rezistenţa R1 se alege în plaja 30-75 SI. încălzirea acumulatorilor La descărcarea sub sarcină mare, acumulatorii Cd-Ni se încălzesc destul de puternic şi de aceea este obligatoriu a se lăsa acumulatorul să se răcească înainte de următoarea încărcare. Un acu¬ mulator cald înmagazinează mai puţină energie ca unul rece, iar în cazul în care este fierbinte, fenomenul se accentuează. Realizarea „pachetelor” de celule în regie proprie Pentru cei care doresc să rea¬ lizeze singuri acumulatori din celule Cd-Ni independente, se recomandă: - pentru legăturile dintre celule se vor utiliza conductori din cupru cu secţiuni care să suporte, fără încălzire, un curent de descărcare dublu faţă de cel maxim admis; - în situaţia în care celulele se lipesc „în linie", se va utiliza un aliaj de lipire cu caracteristici de conduc¬ tivitate foarte bune. O lipitură necorespunzătoare se încălzeşte în funcţionare şi poate deteriora acu¬ mulatorul; - lipiturile se vor executa cât mai rapid, pentru a nu se iniţia fenomene chimice care diminuează capaci¬ tatea acumulatorului sau chiar îl pot distruge. 66 TEHNIUM iunie 2002 în numărul său pe aprilie/mai 2002, revista Electronique Pratique (Franţa) prezintă, la rubrica Initiation, o adevărată „mină de aur” pentru constructorii amatori care doresc să se iniţieze în tainele electronicii. Mai precis, în articolul intitulat Internet Pr@tique, autorul P. Morin navighează în beneficiul lor pe Internet, semnalându-le câteva adrese extrem de utile, de unde îşi pot însuşi bazele electronicii moderne, respectiv structura, principiul de funcţionare şi caracteristicile dispozitivelor electronice cu semiconductoare. Vă propunem şi noi să „vizitaţi” site-urile recomandate de autor - pe care le reproducem alăturat după articolul citat, împreună cu câteva „mostre” de pagini - şi totodată îi invităm pe acei dintre dumneavoastră care iau cunoştinţă despre alte astfel de adrese utile să ni le comunice la redacţie, însoţite de o scurtă prezentare a conţinutului respectivelor site-uri, dacă se poate şi de ilustraţie. în măsura în care le vom primi, intenţionăm şi noi să completăm rubrica „Tehnium-lnternet” cu astfel de adrese. ' » - 4 J a, »■«■*» jmu J > _> . JUl '<* I !**.*»♦«♦» MOI# f) t'mtiâl h 1 •J Preţ: 29 500 lei F