ANUL XXXV, Nr. 357 REVISTĂ PENTRU CONSTRUCTORII AMATORI 0 SISTEM DE ALARMA PRIN TELEFON V V . ■ REFOLeSIM TUBURILbR^ FLUORESCEN Din numerele 3 şi 4/2005 ale revistei Conex Club vă semnalăm în rubrica de faţă câteva montaje de interes pentru constructorii amatori. Indicator de acord pentru receptoare MF-UUS (nr. 3/2005, pag. 33-34, autor George Pintilie) Montajul facilitează acordul corect pe frecvenţa postului recepţionat, în cazul radioreceptoarelor în gama de unde ultra¬ scurte cu modulaţie de frecvenţă, atunci când receptorul nu este prevăzut cu dispozitivul de control automat al frecvenţei (CAF). Detector pentru traseele electrice de 220 Vc.a./50Hz încastrate în perete (nr. 4/2005, pag. 18-20, autor Croif V. Constantin) Montajul permite detectarea traseului unui circuit electric de reţea (220 V/50 Hz) prin tencuiala peretelui, cu o bună precizie (sub 2 cm). Afişarea poziţiei se face sugestiv, utilizân- du-se un display de tip bar-graph cu LED-uri. Barieră în infraroşu (nr. 4/2005, pag. 15-17, autor George Pintilie) Montajul face parte din seria de mini-kit-uri Velleman (Cod MK 120) şi reprezintă un ansamblu emiţător + receptor în infraroşu, care poate fi folosit pe post de barieră IR în instalaţiile de avertizare, semna¬ lizând trecerea unei persoane, a unui animal, a unui obiect oarecare, care “traversează” bariera. S.C. DIFUZOARE S.R.L. - DrobetaTurnu Severin, Strada D. Grecescu nr. 12, cod 220097 - judeţul Mehedinţi, tel./fax: 0252 - 312.381 E - mail: [email protected] este UNIC IMPORTATOR al produselor următorilor furnizori: P. AUDIO (ATON Acoustics Co, Ltd.) - difuzoare de uz profesional şi HI FI; SELENIUM (SUA) - difuzoare de uz profesional şi car audio; Grupul DST (Danemarca) ce include firmele SCANSPEAK, VIFA şi PEERLESS - difuzoare pentru incinte HI FI pentru audiofili. Vizitaţi site-ul: www.difuzoare.ro Stimap cititori, Vă mulţumesc pentru cuvintele frumoase pe care ni le-aţi adresat şi de această dată, ca şi pentru sugestiile şi pro¬ punerile privind îmbunătăţirea conţinutului revistei. în ceea ce priveşte solicitările dv. concrete, la o parte dintre ele găsiţi răspunsuri în acest număr, la rubrica “La cererea cititorilor”, altele sunt în curs de rezolvare şi, ca de obicei, rămân unele cereri pe care nu le putem onora, în special cele referitoare la scheme de aparate sau la articole mai vechi din revistă. într-adevăr, aşa cum ne reamintiţi mai mulţi dintre dum¬ neavoastră, înainte de 1990 revista TEHNIUM a constituit principala sursă de informare pentru constructorii amatori din România, pentru mulţi dintre ei practic singura accesibilă. Apariţia ei regulată, lunar, formatul acela mare, colectivul redacţional substanţial, cercul foarte larg de colaboratori, almanahurile şi suplimentele apărute au permis să se acopere o gamă vastă de domenii specifice hobby-urilor tehnice. Din păcate, acum nu mai este posibil aşa ceva. Sau nu este încă posibil, până nu se vor aşeza şi la noi lucrurile într-o stare nor¬ mală din punct de vedere economic, pentru ca o revistă (totuşi, greu de realizat) de 68 de pagini, la care colaborează, număr de număr, circa 20 de persoane şi care costă 39.500 lei, să nu mai pară scumpă unui potenţial cumpărător intere¬ sat sincer de conţinutul ei. Aveţi dreptate toţi cei care ne cereţi mai multe informaţii “fundamentale”, mai multe articole cu caracter de iniţiere sau “monografii” pe probleme de larg interes, ca şi mai multe date de catalog şi aplicaţii ale unor componente electronice mo¬ derne. După cum vedeţi, ne străduim în acest sens, dar ofer¬ ta de propuneri concrete de articole din partea cititorilor este încă modestă. Pe de altă parte, trebuie să recunoaştem că acum există pe piaţă şi alte reviste similare, româneşti sau străine, care pot completa documentarea constructorului amator. De pildă, răsfoind un număr recent (decembrie/2004) al revistei franţuzeşti Electronique Pratique, am întâlnit cel puţin trei articole ample destinate constructorilor începători, pe probleme “fundamentale” de electronică (transformatoare, amplificatoare operaţionale, circuite logice). Desigur, per ansamblu, TEHNIUM rămâne o veritabilă enciclopedie de hobby, dar din păcate cei mai mulţi construc¬ tori începători nu au acces la colecţia revistei, la almanahurile şi suplimentele sale. Domnul Daniel N. Dobrin din Târgovişte ne sugerează să iniţiem o rubrică referitoare la istoricul lui TEHNIUM. Dar cui şi cum i-ar ajuta un astfel de istoric? Cred că mult mai util ar fi să găsim o posibilitate (resurse materiale, dotare tehnică şi personal) pentru a înregistra pe CD-uri tot ceea ce a apărut până în prezent sub marca TEHNIUM, even¬ tual pentru a crea şi un site pe Internet cu acest conţinut. De fapt, domnul Geza Bukaresti din Târgu Mureş ne sugerează chiar să introducem pe Internet apariţiile curente ale revistei, idee care nu este agreată de editor din evidente motive eco¬ nomice. Desigur, alta ar fi situaţia dacă revista ar putea creşte tirajul, semnale pozitive în acest sens existând din toată ţara, chiar întrebări insistente din unele oraşe şi municipii în care TEHNIUM “nu vine”. în epoca “de tristă amintire”, difuzarea unei publicaţii se făcea în baza unui amplu studiu de piaţă (de marketing, cum i s-ar zice acum, dacă ar exista). Dar acum, numai Dumnezeu ştie cum s-o fi făcând. De vreme ce, de pildă, o altă revistă cunoscută, până de curând - deşi difuza¬ tă în mai toată ţara - nu era oferită spre vânzare în două sec¬ toare ale Capitalei! Alexandru Mărculescu SUMAR CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR.pag. 4-11 Comparatoarele de tensiune Experiment Scurtă pledoarie pentru constructorul amator TEHNIUM PC.pag. 12-14 Iniţiere şi asamblare PC Setări de bios LABORATOR.pag. 15-17 Multiplicatoare de frecvenţă cu diode varactor CONSTRUCŢIA NUMĂRULUI.pag. 18-20 Sistem de alarmă prin telefonul mobil HI-FI.pag.21-33 înregistrarea şi redarea magnetică a semnalelor audio Incinta acustică cu horn - ceva perimat ? îmbunătăţirea performanţelor casetofonului LA CEREREA CITITORILOR.pag. 34-42 Tuburile catodice OR/IOO/2 (B 10 SI) Cititorii întreabă - specialiştii răspund Stabilizator variabil de înaltă tensiune CITITORII RECOMANDĂ.pag. 43-51 Eu şi TEHNIUM Din nou despre refolosirea tuburilor fluorescente Jocuri de lumini pentru bradul de Crăciun Adaptor ohmmetru bifuncţional Construiţi-vă singuri patine RADIOAMATORISM.pag. 52-54 Radioreceptor pentru 3,5 şi 7 MHz Frecvenţmetru 30 MHz TEHNIUM MODELISM.pag. 55-66 Variator - inversor de turaţie Utilizarea cristalelor de cuarţ în staţiile de telecomandă Descărcarea controlată a acumulatoarelor Ni-Cd Comanda a două relee tot sau nimic pe un singur canal al staţiei digital-proporţionale TEHNIUM Revistă_pentru constructorii amatori Fondată în anul 1970 Anul XXXIV, nr. 357, iunie 2005 Editor SC Presa Naţională SA Piaţa Presei Libere nr. 1, Bucureşti Căsuţa Poştală 11, Bucureşti - 33 Redactor-şef: fiz. Alexandru Mărculescu Secretariat - macheta artistică: Ion Ivaşcu Redacţia: Piaţa Presei Libere nr. 1, Casa Presei Corp C, etaj 1, camera 121 Telefon: 224.21.02; 224.38.22 Fax: 222.48.32 E-mail: presanationala @ yahoo.com Abonamente La orice oficiu poştal (Nr. 4120 din Catalogul Presei Române) DTP: Clementina Geambaşu Editorul şi redacţia îşi declină orice responsabilitate în privinţa opiniilor, recomandărilor şi soluţiilor formulate în revistă, aceasta revenind integral autorilor. ISSN 1224-5925 © Toate drepturile rezervate. Reproducerea integrală sau parţială este cu desăvârşire interzisă în absenţa aprobării scrise prealabile a editorului. Abonamente la revista „Tehniurrf se pot face şi la sediul SC PRESA NAŢIONALĂ SA, Piaţa Presei Libere nr. t. sector 1, Bucureşti, oficiul poştal nr. 33. Relaţii suplimentare la telefoanele: 317,91.23; 317.91.28 FAX 222.48.32 Cititorii din străinătate se pot abona prin S C. Rodipet S.A., cu sediul în Piaţa Presei Libere nr. 1, Corp B, Sector 1, Bucureşti, România, la P.O. Box 33-57, la fax 0040-21-2224.05.58 sau e-mail: [email protected]; [email protected] sau ^^orHineJa adreşa^ww i rodi£eUo.^ TEHNIUM iunie 2005 3 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR COMPARATOAR€l€_ _ de T€NSIUN€_ Aplicaţii în miniautomatizări Pagini realizate de fiz. ALEXANDRU MĂRCULESCU (Urmare din nr. trecut) în continuare vom trece direct la analizarea unor montaje practice de miniautomatizare, luând pe rând diverse mărimi fizice drept parametru de comandă. Pentru că ne vom referi ades la prima parte a articolului, în care am sintetizat unele noţiuni şi principii implicate în limitele permise la intrările amplificatorului operaţional. Practic, este suficient să ne asigurăm că fracţiunea Ucomp este în permanenţă mai mică decât tensiunea (unică) de alimentare a operaţionalului, Ua. Dacă avem de a face cu o tensiune alternativă, aceasta va trebui să fie în prealabil redresată, cu filtrare foarte bună, după care se procedează şi aici, la nevoie, la o divizare cores- abordarea unor astfel de montaje, recomandăm con¬ structorilor începători să-şi procure acel prim “episod” al serialului nostru (TEHNIUM nr. 1/2005, pag. 4-9). Miniautomatizări comandate de tensiune elec¬ trică Am ales intenţionat această primă categorie de mini¬ automatizări, deoarece este cea mai simplă posibilă şi, ca atare, permite începătorului să-şi concentreze atenţia mai bine asupra blocului comparator de tensiune (vezi figura 3 din nr. trecut). într-adevăr, parametrul de comandă fiind acum chiar o tensiune electrică, schema comparatorului nu va mai avea nevoie de acel traductor specific Rtrad pentru generarea tensiunii de comparaţie Ucomp. Dacă avem de-a face cu o tensi¬ une continuă, singura pro¬ blemă va fi, eventual, să o divizăm (reducem) cores¬ punzător în prealabil, desigur, într-un raport pre¬ cis determinat, astfel încât fracţiunea Ucomp preluată din ea să se încadreze în punzătoare. Evident, la stabilirea pragului de comutaţie dorit se va ţine cont de raportul de divizare şi, în cazul tensiunilor alternative, de relaţia dintre valoarea eficace şi valoarea de vârf (sau maximă) care se obţine prin redresare plus filtrare. Exemplul nr. 1: Acţionare comandată de un prag superior de tensiune continuă în figura 10 este dat un exemplu clasic de comutator electronic comandat de un prag superior de tensiune continuă. Pentru experimentarea lui comodă se va folosi modulul recomandat în figura 5 (vezi nr. trecut), la care se vor păstra şi cele două LED-uri indicatoare de stare (ele nu mai apar în figura 10, pentru simplificare). în rest, nu trebuie decât să reconfigurăm şi să dimen¬ sionăm adecvat cele două divizoare care furnizează tensiunile Ucomp şi Uref ce se aplică la intrările ope¬ raţionalului. Tensiunea continuă care joacă rolul de parametru de comandă am notat-o cu 4 TEHNIUM iunie 2005 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR Uin. Evident, ea este presupusă variabilă într-o plajă oarecare, cunoscută. Rolul montajului din figura 10 este de a acţiona releul Rel (comutare din starea eliberat în starea anclanşat) atunci când tensiunea Uin, crescând, atinge o anumită valoare prestabilă de prag, Uinp; invers, când Uin este mai mare decât Uinp, la scăderea ei până la valoarea de prag se va produce bascularea releului din starea anclanşat în starea eliberat. Pentru a “transforma” acest montaj în miniautomati- zare, nu ne mai rămâne decât să folosim una din perechile de contacte k ale releului (a-b, normal închise, sau b-c, normal deschise) pentru a comanda automat, la atingerea pragului Uinp dintr-un sens sau altul, pornirea sau oprirea unui consumator alimentat cu ten¬ siunea Uin, de exemplu. Acest caz este dat schematic în figura 11, unde comutatorul K va fi materializat prin perechea aleasă din contactele k ale releului. Consumatorul electric A poate fi, de pildă, un aparat pretenţios (şi scump) despre care ştim că nu avem voie să-l alimentăm cu tensiune Uin mai mare decât valoarea de prag Uinp. Un caz particular l-ar putea reprezenta un voltmetru de tensiune continuă, căruia dorim să-i deconectăm de la borne tensiunea de măsurat Uin atunci când aceasta depăşeşte domeniul de măsurare selectat. în acest caz, însă, divizorul Rx-RI va trebui să aibă rezistenţe foarte mari. Pentru a urmări mai uşor modul de calcul în dimen¬ sionarea celor două divizoare de intrare, să considerăm exemplul concret: Uin = tensiune continuă variabilă în plaja 20 V^-30 V; Uinp = tensiunea de prag (maxim admisă) = 25 V. Tensiunea Uin fiind suficient de mare, putem alege valoarea tensiunii de referinţă Uref = 5 V. Aceasta se obţine cu ajutorul celulei de stabilizare alcătuită din R2, DZ, P şi R3. Reglajul ei la valoarea exactă de 5 V se face din potenţiometrul P (eventual un trimer), iar măsurarea ei, pe parcursul reglajelor, se va face cu un voltmetru de tensiune continuă având rezistenta internă de cel puţin 1M£2. Pentru aplicaţii de precizie, dioda Zenner va fi selecţionată (din seriile de 5,6 V; 6,2 V; 6,8 V) pentru o variaţie cât mai mică a tensiunii Uz în plaja tensiunii de alimentare Ua, de ordinul a maximum 0,05 V. La nevoie se poate proceda la o stabilizare dublă în cascadă, aşa cum se arată în figura 12. Pentru a dimensiona divizorul Rx, R1 care va furniza fracţiunea Ucomp din tensiunea “supravegheată" Uin, să observăm întâi că această fracţiune are valoarea: Ucomp = Uin R1/(Rx+R1) (5) Deci, R1 şi Rx fiind fixe, Ucomp va fi proporţională cu valorile instantanee ale lui Uin. în al doilea rând, trebuie să avem grijă ca valoarea maximă posibilă a lui Ucomp, rezultată atunci când Uin atinge valoarea maximă a sa, să fie mai mică decât tensiunea Ua de ali¬ mentare a montajului, condiţie impusă de operaţionalul AO. în exemplul nostru numeric, deoarece am ales deja Uref = 5 V, iar valoarea de prag a lui Uin am stabilit-o la Uinp = 25 V, pentru situaţia la pragul de basculare, când Ucomp = Ucomp p = Uref = 5 V, relaţia precedentă se scrie: U comp p = 5 V = Uinp R1/(Rx+R1) = 25VR1/(Rx+R1) (6) de unde obţinem uşor Rx = 4R1. Dacă luăm, aşa cum se arată în figura 10, R1 = 10 kQ, va.rezulta Rx = 40 kQ. Se subînţelege că vom folosi pentru Rx şi R1 rezistenţe de precizie (1%). Cu această alegere, valoarea maximă a lui Ucomp va fi de 6 V (vă invit să verificaţi singuri), deci condiţia menţionată mai sus este îndeplinită. Aşadar, în raport cu tensiunea Uin “supravegheată”, pragul de comutaţie va fi Uinp = 25 V. Pentru Uin < 25 V, tensiunea Ucomp va fi mai mică decât Uref = 5 V, ieşirea operaţionalului va fi în stare de saturaţie sus, tranzistorul T va fi blocat, iar releul Rel în repaus. La atingerea (depăşirea uşoară a) pragului Uinp = 25 V, tensiunea Ucomp o depăşeşte pe Uref, ieşirea AO basculează în starea de saturaţie jos, iar releul Rel anclanşează. Pentru a inversa această logică de comandă, deci pentru a trece de la prag superior de tensiune la prag inferior, este suficient să inversăm între ele intrările amplificatorului operaţional, adică să aplicăm pe Uref +U n O- 14 - a[V3 o- 13 Ac 12/ iFHsâreator L u -1 Raţaa K 22GVCO . . . TEHNIUM iunie 2005 5 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR intrării inversoare şi pe Ucomp intrării neinversoare. Vă invit să vă convingeţi singuri de acest lucru, atât teoretic cât şi experimental. Exemplul nr. 2: Comutator cu două praguri pentru pornirea/oprirea automată a unui încărcător de acu¬ mulatoare Să presupunem că avem un acumulator auto de 12 V, pentru care dispunem de un încărcător adecvat (ca tensiune, curent, limitare de protecţie), dar fără decu¬ plare automată la atingerea pragului maxim de încăr¬ care. Pentru a intercala în montaj un bloc separat de pornire/oprire automată, cel mai comod este să operăm în circuitul de alimentare de la reţea a încărcătorului, aşa cum se arată în figura 13. Evident, comutatorul K îl vom înlocui printr-o pereche de contacte k ale unui releu Rel, care la rândul său va fi comandat de către circuitul de automatizare propus. Scopul urmărit este de a comanda automat pornirea încărcătorului atunci când tensiunea la bornele acumu¬ latorului a scăzut până la un anumit prag minim, Uam, şi, respectiv, de a întrerupe încărcarea atunci când Ua a crescut până la un prag maxim, UaM. în acest fel, tensi¬ unea Ua de la bornele acumulatorului va fi menţinută permanent în intervalul Uarrn-UaM, cele două praguri fiind alese de noi în funcţie de exemplarul concret de acumulator şi de condiţiile de încărcare folosite (tensi¬ une, curent). O alegere convenabilă este Uam = 12,5 V şi UaM = 14,5 V, pe care o vom lua şi noi în considerare în cele ce urmează. în legătură cu pragul superior UaM se impune însă o precizare. Aşa cum este de aşteptat, noi vom folosi pentru alimentarea montajului de automatizare chiar tensiunea Ua de la bornele acumulatorului. Atunci când încărcarea este deconectată, Ua reprezintă efectiv tensiunea acumulatorului, dar când încărcarea este por¬ nită, Ua va fi ceva mai mare decât tensiunea propriu- zisă a acumulatorului, ţinând cont de efectul intern al curentului de încărcare. Nu intrăm aici în detalii, prefe¬ rând să discutăm acest aspect într-un articol separat, ci doar pomenim acest fenomen (adeseori neglijat sau ignorat), care s-ar putea să ne conducă, pentru a asigura o încărcare completă a acumulatorului nostru, la alegerea unui prag UaM ceva mai mare de 14,5 V, desigur, în urma unor măsurători experimentale cu respectivul ansamblu acumula¬ tor + încărcător. Soluţia aleasă pentru realizarea comodă şi precisă a scopului propus este folosirea unui comutator electronic având la bază un compara¬ tor de tensiune cu AO, căruia îi vom aplica o reacţie pozitivă pentru “despicarea” pragului unic (comun) de basculare sus-jos şi jos-sus în două praguri distincte. Prin dozarea reacţiei pozitive vom face ca histerezisul astfel rezultat să coincidă cu lărgimea plajei preconizate de variaţie a lui Ua, în exemplul considerat de 2 V (= 14,5 V - 12,5 V). Astfel nu ne mai rămâne decât să “plasăm” exact unul din pragurile de basculare pe valoarea Uam (sau UaM) dorită, operaţie care se va efectua foarte simplu prin ajustarea tensiunii Uref. 1 i >8U3 i u 0 i Uo j mmm 1 i £v UfiQt c < 8 i V ' ■ 'WS V D A i Jos 0 ^sat L) re f — U com p k -1 L 1 Pm Ua Pragul da comutare flus-*-joa UaM Pragul de comutare jo8~*aua pil 2x7 6 TEHNIUM iunie 2005 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR 16 Schema monta¬ jului propus este prezentată în figu¬ ra 14, iar caracteris¬ tica de transfer corespunzătoare a amplificatorului operaţional AO este dată în figura 15. Pentru experi¬ mentare comodă puteţi folosi modulul recomandat în figu¬ ra 5, căruia i se adaugă circuitul de reacţie pozitivă R7+P3 şi i se modi¬ fică adecvat cele două divizoare de la intrările AO. Observăm în primul rând că, deşi am păstrat notaţiile Ucomp şi Uref, rolurile acestor ten¬ siuni de intrare au fost inversate. Astei, Ucomp este aici o tensiune fixă, stabi¬ lizată (ajustabilă fin cu PI), deci pro- priu-zis este tensi¬ unea de referinţă, pe când Uref reprezintă o fracţiune din tensiunea de alimentare Ua (ajustabilă din P2), deci o tensiune proporţională (pentru o poziţie fixă a cursorului lui P2) cu tensiunea “supravegheată” Ua, adică Uref este propriu-zis tensiunea de comparat. Desigur, montajul se va alimenta în final cu tensiunea Ua a acumulatorului a cărui încărcare ne-am propus s-o automatizăm. Pentru reglaje, însă, avem nevoie de o ali¬ mentare ajustabilă fin în plaja Uam - UaM, adică 12,5 V- 14,5 V, sau mai acoperitor, între 12 V şi 15 V. Putem folosi, de exemplu, un stabilizator de 15 Vc.c./0,5-1A, căruia îi introducem acest reglaj fin potenţiometric pen¬ tru zona 12 V-15 V. Pentru a urmări mai uşor modul de funcţionare, să îndepărtăm deocamdată reacţia pozitivă R7+P3, de pildă deconectând provizoriu extremitatea lui R7 de la intrarea neinversoare a AO. De asemenea, pentru a avea o bază concretă de ple¬ care, să presupunem că am ajustat din PI tensiunea Ucomp la valoarea Ucomp = 6,0 V, cu o deviaţie de cel mult 0,05 V în plaja Ua = 12 V-15 V. La nevoie se selectează exemplarul de diodă Zenner, alegând unul cu panta caracteristicii cât mai abruptă. Pentru început vom alimenta montajul cu valoarea mediană a tensiunii Ua, adică cu 13,5 V. Următorul pas va fi ajustarea fină a lui P2, astfel încât montajul să se afle în imediata vecinătate a pragului (unic) de basculare sus-jos şi jos-sus. Evident, în această situaţie Uref va fi practic egală cu Ucomp = 6,0 V. Caracteristica de ieşire a AO în acest caz - fără reacţie pozitivă - va fi cea din figura 4, iar “logica” de funcţionare va fi: sug Pentru Uref > Ucomp => Uo = U^ => T = blocat => Rel = eliberat => LED1(V) = aprins | os Pentru Uref < Ucomp => Uo = U J s ° at => P = saturat => Rel = anclanşat => LED2(R) = aprins Judecând după valorile Uref şi Ucomp, pragul de basculare este, cum spuneam, Uref = Ucomp = 6,0 V. Dar pe noi ne interesează pragul (respectiv, pragurile, după ce vom reintroduce reacţia pozitivă) raportat/rapor¬ tate la tensiunea “supravegheată” Ua. Această schim¬ bare va permite ca în caracteristica de ieşire a AO, pe axa absciselor să nu mai avem diferenţa Uref - Ucomp, ca în figura 4, ci direct tensiunea Ua, ca în figura 15. Opţiunea este posibilă deoarece, pentru o poziţie fixă a cursorului lui P2, tensiunea Uref este direct proporţio¬ nală cu Ua, iar Ucomp fiind constantă, rezultă că şi Uref - Ucomp este proporţională cu Ua. Cu această translatare, în situaţia de mai sus putem spune că pragul de comutare al montajului a fost reglat la valoarea mediană Ua = 13,5 V. Lucru pe care îl puteţi verifica imediat, lăsând nemodificată poziţia cursorului lui P2, dar făcând să scadă şi să crească tensiunea Ua, în plaja menţionată 12 V-15 V. Suntem acum pregătiţi pentru abordarea montajului propriu-zis din figura 14, adică pentru introducerea reacţiei pozitive R7+P3, prin reconectarea lui R7 la intrarea neinversoare a AO. Pentru simplificare, vom nota cu Rr suma dintre rezistenţa R7 şi valoarea rezis¬ tenţei înseriate a lui P3, adică Rr = R7+P3. Din cele menţionate în nr. trecut (vezi figurile 7 şi 8), ştim cam la ce să ne aşteptăm prin aplicarea reacţiei pozitive, şi anume la “despicarea” pragului unic de bas- TEHNIUM iunie 2005 7 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR culare (reglat în absenţa reacţiei pozitive) în două praguri distincte, unul notat Uam, pentru bascularea sus-jos a ieşirii AO, iar celălalt, UaM, pentru bascularea jos-sus. Calitativ, situaţia este sintetizată în figurai 5, care redă caracteristica de transfer a AO raportată atât la abscisa Uref-Ucomp, cât şi la noua abscisă, Ua, care de fapt ne interesează direct. Pe grafic nu am notat expres, dar se subînţelege că punctului 0 de pe axa Uref-Ucomp îi corespunde pe axa Ua valoarea tensiunii de alimenta¬ re pentru care am stabilit, înainte de aplicarea reacţiei, punzătoare pragului unic de basculare, în absenţa reacţiei pozitive (Rr = oo), pe care o vom nota cu Uapc=Ua, prag-comun. în acest scop am efectuat două serii de măsurători experimentale, pentru două valori distincte ale lui Uapc şi diverse valori pentru Rr. în ambele cazuri am păstrat aceeaşi valoare constantă Ucomp = 6,0 V. Prima serie de măsurători am făcut-o pentru Uapc = 13,5 V, adică tocmai valoarea mediană a lui Ua = 12V- 15V pe care am ales-o mai sus ca prag comun de bas¬ culare. Rezulatele măsurătorilor sunt redate în tabelul 4,3Kn 2N2905 egalitatea Uref= Ucomp, în cazul de mai sus Ua = 13,5 V, fostul prag comun de basculare sus-jos şi jos-sus. în aplicaţia propusă, însă, nu ne este suficientă cunoaşterea calitativă: pentru a putea “amplasa” cât mai exact şi reproductibil noile praguri Uam şi UaM pe valo¬ rile pe care ni le-am ales la început, respectiv Uam = 12,5 V şi UaM = 14,5 V, trebuie să cunoaştem cantitativ efectele celor doi parametri de reglaj, şi anume “gradul” reacţiei pozitive, pe care îl vom exprima prin valoarea Rr a rezistenţei de reacţie, şi poziţia cursorului lui P2, pe care o vom exprima prin valoarea tensiunii Ua cores- 1, iar reprezentarea lor grafică în figura 16, perechea de curbe mai lungi. Tabelul 1: Uapc = 13,5 V Rr m) Pragul de basculare sus-jos Uam (V) Pragul de basculare jos-sus UaM (V) oc 13,50 13,50 1.000 13,18 13,65 800 13,10 13,68 600 12,99 13,72 400 12,75 13,86 200 12,15 14,30 150 11,82 14,58 100 11,25 15,15* O primă constatare posibilă este aceea că ecartul (histerezisul, mai simplu, diferenţa) dintre pragurile Uaf.' şi Uam este determinat biunivoc de gradul reacţiei po¬ zitive, adică de valoarea rezistenţei de reacţie Rr. în cazul montajului propus, cu UaM = 14,5 V şi Uam = 12,5 V. deci cu un ecart UaM-Uam = 2V, putem deja aprecia dir grafic că valoarea lui Rr necesară în acest scop este de circa 220 kQ. O a doua constatare este că, faţă de valoarea pra¬ gului comun, Uapc, noile praguri distincte Uam şi UaM nu se “amplasează” simetric, pragul minim Uam “coborând” mai mult sub Uapc decât “urcă” pragul maxim UaM. Evident, această “corecţie” experimentală trebuie adusă şi caracteristicii de transfer reprodusă “calitativ” în figura 15. 8 TEHNIUM iunie 2005 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR Nu ne-am putut opri aici cu măsurătorile, dintr-un motiv evident: deşi plaja tensiunii noastre provizorii de alimentare, Ua = 12 V-15 V, este perfect centrată pe plaja finală dorită, Ua = 12,5 V-14,5 V, cu aceeaşi va¬ loare mediană de 13,5 V, aplicarea reacţiei pozitive în gradul corespunzător histerezisului dorit, de 2V, nu ne-a condus, pentru Uapc = 13,5 V, la cele două praguri pro¬ puse, Uam = 12,5 V şi UaM = 14,5 V, aşa cum se poate constata din grafic. Aşadar, am fost nevoiţi să efectuăm o a doua serie de măsurători, pentru o altă valoare Uapc puţin mai mare (inspirându-ne, desigur, din graficul precedent), anume pentru Uapc = 14,0 V. Reamintim că aceasta înseamnă din nou întreruperea buclei de reacţie pozitivă R7+P3, reajustarea lui P2, pentru Ua = Uapc = 14 V, pentru pragul comun de basculare, după care, fără a mai umbla la poziţia cursorului lui P2, refa¬ cerea circuitului de reacţie pozitivă şi abia apoi reluarea măsur㬠torilor lui Uam şi UaM pentru diverse valori ale lui Rr. Acum, însă, ştiind cam “pe unde” se va situa valoarea necesară Rr, am redus plaja investigată la intervalul Rr = 100 kQ- 300 kQ. Rezultatele măsurătorilor experi¬ mentale sunt date în tabelul 2, iar reprezentarea lor grafică în figura 16, perechea de curbe mai scurte. Tabelul 2: Uapc = 14,0 1/ Rr (kQ) Uam (V) UaM (V) 300 12,96 14,56 200 12,57 14,83 150 12,17 15,15* 100 11,53 15,68* * Pentru efectuarea acestor măsurători s-a extins plaja de variaţie a sursei Ua de alimentare la 16 V Analizând noua situaţie, constatăm că ne-am apro¬ piat de soluţia dorită, deşi încă nu am “căzut” exact pe limitele propuse. Oricum, acum ştim precis că valoarea Rr necesară va fi în jur de 200-250 kQ, iar pragul iniţial Uapc va trebui să fie reglat în jurul valorii de 14 V. Aşadar, valoarea Iui R7 din figura 14 va fi crescută la 150 kQ, iar restul nu înseamnă decât tatonări experi¬ mentale, prin manevrarea succesivă fină a lui P2 şi P3, până “cădem” exact pe pragurile dorite, Uam = 12,5 V şi UaM = 14,5 V. în această fază de tatonare ne ajută mult aprinderea şi stingerea celor două LED-uri, care, prin logica menţionată, semnalizează starea circuitului. în final, după atingerea suficient de precisă a pragurilor Uam şi UaM preconizate, alimentarea monta¬ jului se va trece pe tensiunea acumulatorului a cărui încărcare dorim să o automatizăm. Evident, cu logica prezentată, vom folosi o pereche de contacte normal deschise ale releului Rel (b’-c’, din figura 14), în locul comutatorului K din figura 13. Revenind la această primă grupă a miniautoma- tizărilor comandate de tensiune electrică, vom mai aminti, doar în treacăt, un exemplu în care tensiunea de comandă este alternativă. Exemplul nr. 3: Comutator precis comandat de supratensiune în c.a. Schema simplificată a montajului este prezentată în figura 17 şi a fost concepută pentru a comanda automat, prin contactele de lucru ale releului Rel, acţionarea unui consumator dorit - de pildă, a unui aver¬ tizor sonor - în momentul în care tensiunea alternativă Uin atinge/depăşeşte foarte puţin pragul de 2,5 V. Fiind vorba de o tensiune alternativă - pe care, pen¬ tru simplificare, o vom presupune sinu¬ soidală - este firesc ca teşi unea de prag Uinp = 2,5 V să fie exprimată ca valoare eficace. Evident, compara¬ torul de tensiune cu AO, pe care vrem să-l utilizăm şi în acest caz, nu acceptă drept Ucomp o tensiune alternativă. De aceea, tensiunea “suprave¬ gheată” Uin a fost în prealabil redresată, cu foarte bună filtrare, prin grupul CI, Dl, D2, C2, care reprezin¬ tă, de fapt, un dublor de tensiune. Tensiunea continuă rezultată, care pentru Rx = 0 va fi egală cu aproximativ dublul valorii de vârf a lui Uin, este aplicată prin R2 intrării inversoare a AO. Intrării neinversoare a AO i se aplică tensiunea Uref = 5,6 V, dată de divizorul (celula de stabilizare) R3-DZ. Rezistenţa R1 este necesară pentru prepolarizarea diodei Dl, ştiut fiind că AO are impedanţă foarte mare pe intrări, respectiv pe intrarea inversoare. Pentru Rx = 0, această configuraţie prezintă pe intrarea inversoare o impedanţă de intrare de cca Zin = 15 kQ, tensiunea de prag fiind, cum spuneam, în va¬ loare eficace, de cca Uinp = 2,5 V. Pentru alte tensiuni de prag dorite se va ţine cont de faptul că Rx formează împreună cu Zin un divizor de tensiune, unde Zin corespunde unei “sensibilităţi” de cca 15 kQ/2,5 V = 6 kQ/V. Aşadar, vom alege pe Rx pe baza relaţiei aproximative: Rx = Uinp(6 kQ/V)-15 kQ (7) Evident, montajul precedent poate fi transpus pentru prag inferior de tensiune, prin simpla inversare între ele a celor două intrări ale amplificatorului operaţional. în încheirea acestui capitol vă prezentăm pe scurt un alt tip de comparator de tensiune, denumit sugestiv comparatorul cu fereastră. Schema lui de principiu este dată în figura 18, iar caracteristica de transfer în figura 19 . TEHNIUM iunie 2005 9 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR Observăm că acest montaj foloseşte două amplifica¬ toare operaţionale, A01 şi A02, ale căror ieşiri sunt “însumate” cu ajutorul diodelor Dl şi D2, rezultând ast¬ fel tensiunea de ieşire Uo a comparatorului. Intrările celor două operaţionale sunt polarizate de către două tensiuni continue fixe, Upl (ln+/A02) şi Up2 (ln-/A01), cu Upl < Up2, care vor reprezenta cele două praguri de tensiune ce delimitează “fereastra” comparatorului, pre¬ cum şi de tensiunea continuă variabilă Uin (ln+/A01 şi ln-/A02), care reprezintă parametrul de comandă, respectiv tensiunea “supravegheată”. Montajul fiind cu alimentare unică, toate aceste tensiuni vor fi pozitive în raport cu masa (la care este conectat minusul tensiunii de alimentare Ua) şi, bineînţeles, vor fi obligatoriu mai mici sau cel mult egale cu tensiunea de alimentare Ua. De exemplu, să presupunem că alimentăm montajul cu Ua = 12V şi am ales Upl = 6V; Up2 = 8V. Cele două tensiuni de referinţă (6V şi 8V) le putem obţine folosind două celule de stabilizare (R1 + DZ1, respectiv R2 + DZ2) alimentate chiar de la tensiunea Ua. în acest caz, tensiunea “supravegheată” Uin va putea fi variabilă în intervalul maxim O-Ua, adică 0-12V. în plus, se sub¬ înţelege, tensiunea Uin trebuie să fie bine filtrată. Pentru a trasa caracteristica de transfer din figura 18, este suficient să analizăm comportarea montajului atunci când: Uin se află sub pragul inferior, Uin < Upl; Uin se află între cele două praguri, Upl < Uin < Up2; Uin se află peste pragul superior, Uin > Up2. Să luăm întâi cazul Uin < Upl. Observăm din schemă că în acest caz operaţionalul A01 are intrarea inversoare mai pozitivă decât intrarea neinversoare arece Upl < Up2), deci ieşirea sa va fi în starea . în schimb, operaţionalul A02 are intrarea neinver¬ soare mai pozitivă decât cea inversoare, deci ieşirea sa va fi în starea U sat , tensiune ce se va regăsi la ieşirea comparatorului (minus căderea de tensiune în direct pe dioda D2, deschisă). Aceasta face ca dioda Dl să rămână blocată, având în catod un potenţial mai pozitiv decât în anod. în cazul Uin > Up2 lucrurile se petrec similar, cu deosebirea că acum A01 va avea ieşirea în starea de saturaţie sus, iar A02 - în starea de saturaţie jos, tensi¬ unea Uo la ieşirea comparatorului fiind deci tot u| a ţ. prin dioda Dl, deschisă. în fine, atunci când Uin se află în “fereastra” de ten¬ siune, deci când Upl < Uin < Up2, observăm că ambele operaţionale au intrarea inversoare mai pozitivă decât intrarea neinversoare, deci ieşirile lor sunt ambele în starea U|? at , tensiune pe care o vom regăsi la ieşirea comparatorului, minus căderea de tensiune în direct pe diode, ceea ce va face ca Uo să fie foarte aproape de zero. Aşadar, caracteristica de transfer este, într-adevăr, cea din figura 18. în aplicaţiile pe care le vom analiza în continuare vom folosi şi acest comparator cu fereastră, care per¬ mite semnalizarea (şi intervenţia automată dorită) a fap¬ tului că mărimea supravegheată “iese” din cadrul unui interval prestabilit. Aici mai menţionăm doar faptul că acest comparator cu fereastră se realizează mult mai comod utilizând amplificatoare operaţionale duble (sau “jumătăţi” de AO cuadruple), pe care vă sfătuim să le procuraţi până la “episodul” următor. (Continuare în nr. viitor) €XP€RIM€NT Fiz. ALEXANDRU MĂRCULESCU Articolul de faţă reprezintă o “provocare”, o invitaţie la meditaţie adresată constructorilor amatori şi automo- biliştilor amatori care, încărcându-şi în casă acumula¬ torul auto - mai ales cu ajutorul unor încărcătoare “mo¬ derne”, cu decuplare automată - au avut deseori sur¬ priza neplăcută să constate că încărcarea nu a fost sufi¬ cient de bună. Pentru concretizare, mă voi referi în continuare la acumulatoarele cu plumb - acid sulfuric, de tip auto, cu tensiunea nominală de 12V şi cu capacităţi în plaja de 40^70 Ah. Gând este pus în situaţia de a-şi încărca singur un astfel de acumulator, posesorul neiniţiat citeşte de re¬ gulă doar prospectul acumulatorului sau, în lipsă, indi¬ caţiile sumare de pe eticheta lipită pe el. Acolo, tot de regulă, se recomandă vag ceva de genul: “A se încărca timp de 14 ore la un curent egal cu C/10, unde C este capacitatea acumulatorului în Ah”. Principial, această indicaţie laconică ar putea fi chiar suficientă, dar practic nici un încărcător, oricât de sofisti¬ cat ar fi, nu poate asigura - la astfel de intensităţi de curent, de 4V7A - un curent de încărcare constant, nici măcar în valoare medie. Aşa se face că de aici încep compromisurile derutante: lucrăm cu un curent de încăr¬ care mai mic, dar cât de cât constant, mărind corespun¬ zător timpul de încărcare; apelăm la trepte diferite de tensiune (de intensitate), pe care le comutăm succesiv în funcţie de indicaţiile unui ampermetru; dotăm încăr¬ cătorul cu un reglaj continuu al curentului de încărcare: apelăm la un indicator al tensiunii la borne, care să acţioneze automat decuplarea încărcării la atingerea unui prag maxim prestabilit. Toate aceste compromisuri ne conduc la una ş aceeaşi întrebare decisivă: când oprim (manual sau automat) încărcarea, asiguraţi fiind că încărcarea este (suficient de) completă, dar şi că nu am depăşit în mod periculos o eventuală supraîncărcare? Teoria “clasică” spune că un acumulator cu plumb- acid sulfuric este complet încărcat atunci când tensi¬ unea (forţa) electromotoare per element atinge 2,2-r2,3V (există variaţii cu temperatura, ca şi variaţii individuale de la un exemplar la altul), deci când tensiunea electro¬ motoare la bornele acumulatorului nostru “de 12V”. având şase elemenţi, atinge 13,2-r13,8V. Aceeaşi teorie “clasică” ne atrage însă atenţia că starea reală de încărcare a unui acumulator nu poate fi apreciată corect decât prin măsurarea densităţii acidului sulfuric din interior. De ce? Pentru că, în starea de exploatare (debitare de curent pe o rezistenţă externă de sarcină), tensiunea la bornele acumulatorului scade - conform legii lui Ohm - dar nu scade proporţional cu scăderea capacităţii înmagazinate: de la 2,2^-2,3V per 10 TEHNIUM iunie 2005 CONSTRUCTORUL ÎNCEPĂTOR element, după întreruperea încărcării complete, tensi¬ unea per element în sarcină scade repede la 2V, dar apoi rămâne aproximativ la această valoare până la descărcarea aproape completă a energiei (chimice) înmagazinate în acumulator. Dar, cine mai stă astăzi să extragă cu pompiţa den- simetrului acid din elemenţii acumulatorului? Soluţia modernă o reprezintă monitorizarea evoluţiei tensiunii la bornele acumulatorului. Dar, pentru a o aplica în mod corect, trebuie să definim întâi această tensiune la borne. Lucru care pe mulţi constructori amatori neiniţiaţi ii încurcă, pentru faptul că există o deosebire esenţială între cele două stări “de lucru” ale unui acumulator: starea de exploatare, de regulă bine cunoscută, când acumulatorul debitează un curent de intensitate I printr-o rezistenţă externă de sarcină R şi, respectiv, starea de încărcare, când o sursă externă de tensiune U de¬ bitează prin acumulator un curent continuu de încărcare de intensitate I. Aceste două stări sunt reprezentate în figurile 1 şi, respectiv, 2, unde sunt menţionate şi expre¬ siile legii lui Ohm (pentru întregul circuit) corespunz㬠toare. Cititorul avizat ştie deja unde “batem”, căci a obser¬ vat diferenţa dintre cele două expresii ale tensiunii U de la bornele acumulatorului. Până la numărul viitor sperăm să sesizeze această diferenţă toţi cei interesaţi de pro¬ blemă, iar dacă vreun cititor va dori să continue (bineînţe¬ les, corect) ideea, contribuţia îi va fi publicată în paralel. (Continuare în nr. viitor) Scurtă pledoarie pentru constructorul amator e când am început să public experienţele mele bazate pe dragostea faţă de muzică, am plecat de la convingerea că pot atrage şi pe alţii în aceste pre¬ ocupări, că în acest fel pot să învăţ şi eu din experienţa altora. Am continuat să fac acest lucru şi după 1989, când suflul goanei după bani a atins şi pe mulţi dintre cei care aveau aceste preocupări. Probabil unii s-au lecuit şi au revenit, alţii, dacă au avut succes, se mulţumesc acum cu ce au cumpărat. Rămân însă convins că o pasiune, un hobby rămâne un mod de a evada din cotidian, cu ceea ce are el mai urât: stres, mizerie cotidiană, neînţelegeri de tot felul şi ajută individul în lupta de zi cu zi, înfrumuseţându-i viaţa. Dacă şi învaţă ceva, rezolvă o nevoie de mai bine cu un preţ estimat mai mult în muncă decât în bani, cu atât mai bine! Nu pot decât să-mi exprim părerea de rău că după atât timp, constructorul amator, din orice domeniu, nu beneficiază de un sprijin mai larg, măcar din punct de vedere al materialelor tipărite. Nici nu îmi aduc aminte de când nu am mai găsit o carte nouă în domeniul elec¬ tronicii, să nu mai vorbim de acustică. în ultimii ani au mai apărut câteva reviste care se ancorează în domeniul audio, video şi multimedia şi Ing. AURELIAN MATEESCU care ar trebui să fie formatori de opinie în domeniile respective. Personal, pentru mine sunt dezamăgitoare, limitându-se doar la prezentarea aiuritoare a unor pro¬ duse comerciale, cele mai multe nefiind disponibile pe piaţa noastră! Lăsând la o parte aspectul pur comercial care stă la baza apariţiei lor, totuşi, nu pot face un pas către consumatorul şi constructorul amator român? Reclama e sufletul comerţului şi suportul existenţei acestor reviste, dar hobbiştii domeniului ajung, mai devreme sau mai târziu, cumpărători pe piaţa pentru care luptă aceste publicaţii! Nu îi ignoraţi,, domnilor edi¬ tori! TEHNIUM iunie 2005 11 TEHNIUM PC (Urmare din nr.trecut) In principiu (dar nu este obligatoriu) hard disk-ul se pune IDEI (pe MA şi/sau SL), iar unităţile optice pe IDE2. Aceste hard disk-uri, care transferă date pe un cablu lat tip panglică, folosesc tehnolo¬ gia ATA (33, 66, 100). Cele mai noi folosesc tehnologia SATA - serial ATA, iar cablul de trans¬ fer este unul cilindric, cu diametru sub Icm. Pentru aces¬ tea din urmă nu mai avem ast¬ fel de conflicte. în placa de bază, cablurile de tip IDE se introduc în locurile speciale, notate cu IDEI sau IDE2, astfel încât firul însemnat, situat la una din extremităţile panglicii, INITICIK r . SI RSAMBIARC PC CIPRIAN ADRIAN STOICA ELENA IULIANA ANGHEL introducerea pe verticală a plăcii în slot, printr-o uşoară apăsare, atât pentru placa video cât şi pentru orice altă componentă, care trebuie intro¬ dusă în sloturi de tip PCI, AGF sau chiar ISA. Unele plăci pc: necesita alimentare directă de la sursă, printr-un cablu identic cu cel pentru CD-ROM, spre exemplu. Similar se introduce şi placa audio într-un slot PCI. La ea se conectează opţional şi cablu audio de la CD-ROM. Aceeaşi operaţiune se exe¬ cută şi cu alte componente, cum sunt: modemul, placa de reţea, care poate fi prevăzută cu opţiunea wake-on-lar fi" /-AUDIO-. LfifîGl-' fACTMY UKONIY ' nin C SM t LA 39 - 40 - IDE CONMECTOR DCINPUT -j - J 5V G G 12V (1) : mufă pentru cablu audio (2) : loc pentru setarea jumperilor (3) : conector IDE (4) : mufă alimentare 5V/12V (5) , (6): opţional pentru setări în fabrică să fie în partea în care este indicat pe placa de bază (prin însemnarea unuia din colţurile dreptunghiului afer¬ ente lui IDEI sau IDE2). Similar se montează şi cablul pentru floppy-disk tot cu firul însemnat în colţul indicat pe placă. Partea care are câteva fire separate şi întoarse invers se conectează către floppy-disk. Ca o regulă, atunci când nu există marcaje la hard disk şi CD-ROM, legarea IDE-lui şi a cablului de alimentare se face cu firul marcat, respectiv cu firul roşu (de 5V) unul spre celălalt (către interior), iar la floppy este invers (adică cele două cabluri mai sus menţionate se mon¬ tează către exterior, opus unul faţă de celălalt). Se poate conecta mai apoi placa video, în slotul AGP, sau PCI la cele mai vechi. Conectarea se face prin („trezire în reţea”), caz în care cablul aferent acestei opţiuni se montează în locul special de pe placa de bază (dacă există). Dacă avem o carcasă prevăzută cu senzori de temperatură, se vor monta şi aceştia în locurile dorite fără a stingheri unele componente, cum este cazul pro¬ cesorului, acesta nici măcar nu necesită aşa ceva, fiinc monitorizat prin placa de bază. Oricum, aceşti senzor nu sunt o soluţie strălucită, iar la anumite intervale de timp va trebui să îi fixaţi iar pentru că se desprind. Doar din pură curiozitate, se pot fixa spre exemplu pe partea superioară a hard disk-ului (nici într-un caz pe partea cu electronica, cel mult pe lateral), pe sursa de alimentare etc. 12 TEHNIUM iunie 2005 TEHNIUM PC Pentru carcasele care au porturi USB pe panoul frontal, acestea se vor conecta cu mare grijă, funcţie de arhitectura fiecărei plăci de bază în parte, în locurile speciale pentru USB-uri suplimentare de pe placă. Sunt situaţii când cele 4 fire ale USB-ului sunt separate, pen¬ tru a realiza mai uşor combinaţia necesară pe placă; în acest caz trebuie o atenţie sporită. Alte facilităţi existente, ca pini pe placa de bază, precum portul IR, cel pentru jocuri etc., se configurează simplu, urmând instrucţiunile specifice fiecărui model. Problema setării jumper-ilor (jumper-ul este o bucată de plastic paralelipipedică, cu dimensiuni apro¬ ximative de 6x4x2 mm, care conţine o lamelă metalică în interior; el se conectează peste doi pini de pe placă - fie ea de bază sau oricare alta, prevăzută cu setări prin jump-eri - care închid un alt circuit şi implicit modifică modul de funcţionare al acesteia) nu o voi trata foarte mult, dat fiind faptul că plăcile de bază mai noi sunt rea¬ lizate după conceptul jumperless (adică fără jumperi), iar la cele care chiar prezintă aşa ceva, aceştia se vor seta cu manualul de utilizare în mână. Dat fiind faptul că este vorba de închiderea unor circuite, această operaţi¬ une nu trebuie făcută în necunoştinţă de cauză. în cele mai multe cazuri setările implicite cu care este livrată placa funcţionează bine. La cele fără jumperi, setările necesare se fac din BIOS. Setările de BIOS minime ce trebuie avute în vedere la terminarea asamblării sunt legate de detectarea automată a unităţilor pe cele două magistrele de tip IDE1,2(MA şi SL), opţiunea cea mai simplă aici este AUTO, apoi se alege o secvenţă de boot-are (iniţiere, pornire a sistemului) de tipul A;C;SCSI sau CD- ROM,C;A, acestea fiind cele mai uzuale. în prima situaţie se caută informaţii pentru boot-are mai întâi pe A (floppy disk), apoi pe C (prima partiţie de pe hard disk) şi în final la portul SCSI. în cea de-a doua situaţie se caută întâi pe CD-ROM (dacă aveţi un CD boot-abil cu sistemul de operare introdus în această unitate), apoi pe C şi în final pe A. Bineînţeles că secvenţele de bootare sunt numeroase, funcţie de versiunea de BIOS pe care o are fiecare. Dacă la nivelul BlOS-ului există vreun „virus warning” (detector de virus), această opţiune se va dezactiva înainte de a începe instalarea sistemului de operare; în caz contrar vor apărea conflicte pe parcursul instalării. Cam atât se poate vorbi în linii mari despre asam¬ blarea unui PC. în această fază o importanţă deosebită o au setările de BIOS, care trebuie făcute doar în cunoştinţă de cauză, funcţie de tipul de variantă de BIOS pe care o are fiecare. o o o o 5V nun 5 Conector audio Conector IDE Muiâ de alimentare SETĂRI de BIOS CIPRIAN ADRIAN STOICA BIOS-ul (Basic Input/Output System - în traducere aproximativă sistem de bază de intrare/ieşire) reprezin¬ tă un set de instrucţiuni scrise pe un cip cu memorie de tip ROM, iar informaţiile suplimentare se stochează într-o memorie tip RAM. Adesea cip-ul este montat într-un soclu care permite schimbarea cu uşurinţă. Informaţiile cu privire la setările suplimentare specifice respectivului sistem sunt păstrate datorită alimentării permanente a BlOS-ului printr-o baterie cu jitiu (de 3V, în principiu) montată pe placa de bază. în momentul consumării bateriei, BIOS-ul revine la setările implicite. Un indiciu că bateria este descărcată îl reprezintă faptul că nu mai păstrează corect data şi ora. Acest articol prezintă aspecte generale privind con¬ figurarea BlOS-ului; în amănunt ele pot diferi în funcţie de producător şi versiune. Este indicat să nu se facă modificări asupra setărilor de BIOS decât atunci când calculatorul porneşte cu erori sau nu porneşte deloc. în general setările implicite cu care acesta vine de la pro¬ ducător sunt suficiente. Setul de instrucţiuni conţinut de BIOS este primul uti¬ lizat la pornirea calculatorului, sistemul de operare TEHNIUM iunie 2005 13 TEHNIUM PC intrând în funcţiune într-o fază ulterioară. Cei doi mari producători de BlOS-uri sunt Pheonix Award şi AMI. în cele ce urmează voi face exemplificările pe un model de BIOS Pheonix Award, insistând asupra aspectelor cu importanţă sporită, dar lucrurile sunt simi¬ lare şi pentru AMI, diferind doar puţin unele denumiri sub care se găsesc aceleaşi setări. Pentru a intra în meniul de configurare se apasă DEL sau CTRL-ALT-ESC. Vor apărea în utilitarul de configu¬ rare titlurile de mai jos, cu subdomeniile aferente, din care voi evidenţia doar pe cele asupra cărora a fost necesar să fac precizări: Standard CMOS Features (Caracteristici stan¬ dard ale BlOS-ului) IDE Primary Maşter -» Auto (sau altă opţiune) IDE Primary Slave -» Auto (sau altă opţiune) IDE Secondary Maşter Auto (sau altă opţiune) IDE Secondary Slave -► Auto (sau altă opţiune) Acestea permit montarea hard disk-ului şi a unităţilor optice de tip CD-ROM pe cele două magistrale IDE, în general detectarea se face automat, la unele hard disk-uri mai vechi este însă necesar să se dea para¬ metrii constructivi proprii (CYLS, HEADS, PRECOMP, LANDZONE, SECTORS) Halt On ->■ AII erors (sistemul nu este oprit pentru nici o eroare întâlnită) No errors (sistemul este oprit pentru orice eroare întâlnită) -> AII, but Keyboard (sistemul se opreşte pen¬ tru orice eroare în afară de tastatură) Advanced BIOS Features (Caracteristici avansate ale BlOS-ului) Virus Warning Disabled/Enabled (dezactivează/activează o alertă de virus în momentul în care o aplicaţie sau un virus acţionează asupra sectoru¬ lui de boot-are sau a tablei de partiţii; această opţiune este bine să fie dezactivată la rularea unor aplicaţii şi în special înainte de instalarea sistemului de operare pen¬ tru a nu bloca procesul de instalare). Quick Power On Seif Test (POST) Disabled/Enabled (implicit este activat - enable, micşorând timpul de boot-are prin scurtarea sau evitarea unor verificări) First Boot Device Floppy (*) (prima opţiune de boot-are) Second Boot Device -> HDD-0 (*) (a doua opţiune de boot-are) Third Boot Device -> CD-ROM (*) (a treia opţiune de boot-are) (*) Se poate alege orice opţiune din lista: Floppy, LSI20, HDD-0, SCSI, CDROM HDD-1, HDD-2, HDD-3, ZIP100, LAN, USB-FDD, USB-Zip, USB-CDROM, USB- HDD, Disabled. Sistemul va fi iniţializat în momentul în care va găsi informaţiile de boot-are, iar căutarea pe celelalte medii încetează, chiar dacă şi acestea sunt bootabile. Spre exemplu, dacă avem un CD-R bootabil cu un sistem de operare pe care vrem să-l instalăm, iar hard disk-ul este gol, se va alege ca primă secvenţă de bootare First Boot Device -> CDROM. Security option -» System/Setup (pentru varianta System intră în sistem sau în utilitarul de configurare a BlOS-ului doar cu parolă, iar în varianta Setup este necesară parola doar pentru a accesa utilitarul de con¬ figurare) Advanced Chipset Features (Caracteristici avansate ale Cipsetului - de pe MB) Depinde în mare măsură de versiunea de BIOS, iar modificările este indicat să se facă după manualul plăcii de bază. Se poate verifica frecvenţa FSB dacă este setată corect în cazul în care se cunosc proprietăţile procesorului. Ca metodă de verificare: frecvenţa magis¬ tralei principale de date FSB x multiplicatorul procesoru¬ lui dă frecvenţa acestuia. Integrated Peripherals (Periferice integrate pe placa de bază) VIA OnChip PCI Device -> De aici se pot activa sau dezactiva anumite facilităţi existente pe placa de bază. Cel mai uzual exemplu este cel în care avem placă audio integrată pe placa de bază, însă dorim să folosim o placă externă cu performanţe mai bune; în acest caz trebuie dezactivată cea existentă, lucru care se rea¬ lizează foarte simplu prin selectarea opţiunii Disabled pentru VIA AC97 Audio. AC97 este modulul audio cu care este echipată placa de bază pe care am luat-c drept exemplu, însă opţiunea poate fi găsită cu uşurinţă şi pentru alte modele, în manualul de utilizare fiind spe¬ cificat cu ce este echipată fiecare. Super l/O device -> Cel mai des trebuie ales un pro¬ tocol adecvat pentru portul paralel. Alegerea se face îr funcţie de specificaţiile tehnice ale perifericei conectate la acest port. Uzual se foloseşte EPP (Enhancec Parallel Port) sau ECP (Extended Capabilities Port). în cazul în care aveţi o imprimantă, spre exemplu, conec¬ tată la acest port şi dă erori sau “răspunde” foarte greu deşi a fost instalată corect, se va schimba în mod repetat acest protocol până când va funcţiona norma ; imprimanta (este indicat să se reinstaleze şi driver-u 1 după fiecare modificare). Power Management Setup (Setări pentru administrarea alimentării cu energie) HDD Power Down Disabled (nu este foarte indica: să se seteze un timp după care este oprit hard disk-ul. uneori existând posibilitatea ca sistemul să nu mai poată fi “trezit”). Modem Use IRQ -» se impune un anumit IRC atunci când setarea automată generează conflicte. PnP/PCI Configuration (Configurarea PnP/PCI) Se va recurge la configurare manuală doar atunci când apar conflicte la alocarea automată. PC Health Status (Starea de sănătate a PC-ului) Indică temperatura procesorului, a sistemului (când este prevăzut cu un astfel de senzor), viteza ventilatoru¬ lui de pe procesor şi de pe sistem (dacă există), precum şi tensiuni specifice vis-â-vis de nişte valori de referinţă. Frequency/Voltage Control (Controlu. frecvenţei/tensiunii) Nu este indicat să fie setate, manual. Load Fail-Safe Defaults (Încarcă setările implicit sigure) Load Optimized Defaults (încarcă setările impliciie optimizate) Set Supervisor Password (Stabileşte parola pentn administrator) Set User Password (Stabileşte parola pentru utiliza¬ tor) Save & Exit Setup ( Salvează şi părăseşte procesul de setare) Exit Without Saving (Părăsirea procesului de setare fără a salva modificările) în felul acesta au fost parcurse toate setările BlOS- ului. Precizez că cele relativ noi prezintă facilitatea live update care permite înlocuirea versiunii de soft cu una mai nouă direct de pe Internet; metoda este simplă însă prezintă şi unele riscuri, de aceea o astfel de operaţiune se realizează doar după ce a fost făcută o copie de si¬ guranţă a versiunii de soft cu care este echipat BIOS-ul. 14 TEHNIUM iunie 2005 LABORATOR O definiţie simplă, foarte generală, clasifică diodele varactor, sau varicap, ca fiind dispozitive semiconductoare care prezintă o capacitate a joncţiunii variabilă cu tensi¬ unea de polarizare. Familia acestor diode este destul de mare, funcţie de tipul semicon- ductorilor folosiţi, de tehnologia de fabricaţie, precum şi de destinaţia varacto- rilor. Principalele aplicaţii ale diodelor varactor sunt: acord, modulaţie de frecvenţă, multiplicare de frecvenţă, comutaţie în înaltă frecvenţă, la niveluri mici şi mari (în emiţătoare). în cele ce urmează ne vom ocupa în exclusivitate de multiplicatoarele de frecvenţă cu diode varactor. Pentru astfel de aplicaţii se folosesc diode special proiec¬ tate în acest scop, care suportă semnale de amplitudine relativ mare (până la 250 V) şi curenţi de ordinul amperilor în conducţie directă. Funcţionarea se bazează pe relaţia neii- neară existentă între tensi¬ unea aplicată şi curentul ce se stabileşte prin diodă, aceasta funcţionând de fapt într-un regim de comutaţie. De aceea diodele varactor de putere sunt de tipul “cu revenire rapidă” (snapp off diodes), sau de tipul “cu revenire în treaptă” (step reco- verry diodes). Eficacitatea generării de armonici până la frecvenţe foarte mari se datorează faptului că diodele varactor realizează frecvenţe de tăiere foarte înalte (zeci de GHz). Deci excitarea dispozitivului cu un semnal sinusoidal va produce în circuit curenţi distorsionaţi, din care, prin circuite acordate adecvat, se pot extrage armonicele dorite. Cel mai frecvent se practică dublarea şi triplarea de frecvenţă, mai rar cuadruplarea. Pentru multiplicări de ordin superior se preferă multiplicarea succesivă cu mai multe etaje în cascadă. în figura 1 este redată schema de principiu tipică a unui multiplicator de frecvenţă cu dioda montată în derivaţie. Această conectare este cel mai frecvent utilizată, deoarece catodul diodei poate fi conectat direct la masă, la şasiu, facilitând astfel disipaţia termică. Analizând schema, care este deosebit de simplă, distingem două circuite acordate. Circuitul CI, C2, LI se acordează pe frecvenţa sem¬ nalului incident, iar circuitul C3, C4, L2 pe frecvenţa armonicii dorite. Rezistenţa R are rol de autopolarizare, vailoarea sa nefiind critică. în li¬ teratură se indică pentru R va¬ lori cuprinse între 50 kQ şi 300 kQ. Valoarea mare pentru R îmbunătăţeşte randamentul multiplicării, dar în cazul semnalelor MA măreşte dis¬ torsiunile de modulaţie. Valoarea cel mai frecvent întâlnită pentru R este 100 kQ. După cum se vede, montajul nu necesită elec- troalimentare. în figura 2 este redată schema unui triplor de frecvenţă în gama 150 MHz - 450 MHz, recomandată în catalogul firmei Philips pentru dioda varactor BAY96, schemă perfect utilizabilă şi pentru alte tipuri de diode, precum şi pentru alte domenii de frecvenţă, cu condiţia dimensionării corespunzătoare a elementelor de acord. Circuitele de la intrare şi de la ieşire sunt acordate pe 150 MHz, respectiv 450 MHz. Faţă de schema din figura 1, mai apare în plus circuitul C3, L2, care se acordează pe armonica a ll-a, 300 MHz în cazul de faţă, şi are rolul de a o atenua, prin şuntare la masă a energiei corespun¬ zătoare, ceea ce îmbunătăţeşte regimul energetic şi oferă ia ieşire un semnal mai curat. Performanţele mon¬ tajului sunt ilustrate în graficul din figura 3, unde este reprezentată variaţia randamentului în funcţie de pu¬ terea semnalului incident. Astfel, pentru puterea maximă admisă, care conform catalogului pentru dioda BAY96 este de 40 W, se obţine la ieşire o putere de 21 W, ran¬ damentul fiind de cca 50%. Funcţionarea optimă este recomandată pentru Pin = 25 W, obţinându-se un ran¬ dament de 65%, respectiv Pout = 16 W. Pentru alte tipuri de diode, randamentul maxim citat în literatura de spe¬ cialitate este de cel mult 70%. Se poate considera că este un randament acceptabil, deoarece de regulă este C u‘-P TEHNIUM iunie 2005 15 LABORATOR mai dificil de obţinut direct o putere de 16 W la 450 MHz, decât 25 W la 150 MHz, iar simplitatea montajului este tentantă. Desigur că există o variaţie a performanţelor şi în funcţie de frecvenţă. Varactorul BAY96 este indicat pen¬ tru multiplicări până la 1 GHz, dar cu rezultate foarte bune l-am experimentat şi la 3 GHz (frecvenţa de tăiere fiind 25 GHz). Valorile inductanţelor pentru montajul din figura 2 sunt: LI « 100 nH, L2 » 20 nH, L3 » 10 nH. Aceste valori se pot obţine astfel: pentru LI - 5 spire cu d = 0,8, mm L = 9 mm, D = 6,3 mm; pentru L2 - 2 spire cu d = 2 mm, L = 10 mm, D = 6,3 mm; pentru L3 - 2 spire cu d = 1 mm, L = 5 mm, D = 3 mm, unde d este diametrul conductorului de bobinaj, L este lungimea bobinajului (rezultă pasul bobinajului), iar D este diametrul interior al bobinei. Conductorul utilizat fiind destul de gros, nu sunt necesare carcase, bobina- rea făcându-se “în aer”. Conductorul din cupru argintat sau chiar din argint este recomandabil. Pentru L3, care are inductanţa foarte mică, se recomandă o linie rea¬ lizată dintr-o bară de cupru, eventual argintată, cu lungimea de cca 25 mm, secţiunea de 6,3 x 5 mm, lipită direct pe anodul diodei, la o înălţime de cca 14 mm faţă de planul de masă al montajului. în cazul multiplicărilor la frecvenţe mai mari, toate inductanţele vor trebui rea¬ lizate cu linii, deoarece nu este posibil practic să rea¬ lizăm bobine cu inductanţe atât de mici. Pentru alte vari¬ ante de realizare a inductanţelor pentru frecvenţe mari se poate consulta articolul “Calculul inductanţelor’pentru VHF-UHF”, de ing. Revenco Gheorghe, apărut în nr. 33 şi 34/2004 ale publicaţiei ELECTRONICA APLICATĂ. în figura 4 se exemplifică amplasarea componen¬ telor pe şasiu, aceasta fiind varianta recoman¬ dată de catalog. Funcţie de compo¬ nentele disponibile, construc¬ torul amator va putea realiza şi o altă dis¬ punere. De observat, şi de respectat, ’ per- pendiculari- tatea axelor bobinelor LI, L2 şi L2, L3, care nu pot fi distanţate prea mult şi altfel s-ar realiza un cuplaj inductiv nedorit. Atenţie tre¬ buie acordată şi trimerilor. Se reco¬ mandă trimeri de bună calitate, cu aer/caiit, iar dacă puterea sursei a cărei frecvenţă dorim s-o multiplicăm este mare, va trebui să aproximăm şi amplitudinea tensiunilor ce apar la bornele acestor trimeri core: şi să alegem piese e. Astfel, de exemplu, pentru Zo = 50 Q şi o ...ere a semnalului incident de 50 W, rezultă o tensiune pe circuitul de intrare de 50 V valoare eficace. în proce¬ sul de acord, având în vedere fenomenele rezonante ce se produc, valoarea de vârf a tensiunii la bornele condensatoarelor va putea fi mult mai mare. Să nu pierdem din vedere nici disipaţia termică pe diodă şi funcţie de putere şi de modul de realizare a montajului, să prevedem şi un radiator corespunzător. Dar, întotdeauna există şr un dar, pentru ca un multi¬ plicator, atât de simplu ca schemă, să funcţioneze la parametrii doriţi, circuitele acestuia mai trebuie să fie s acordate, iar aceasta este o etapă destul de laborioasă Randamentul multiplicării depinde direct de perfecţiunea acordului. Deoarece între cele trei circuite nu există : separaţie bună, ele se vor influenţa reciproc destul de pronunţat în timpul acordului. Astfel, acordul circuitului L2, C3 va strica acordul circuitului de intrare, iar acord:, circuitului de ieşire le va afecta pe primele două. Cea mai elegantă metodă de acord face apel la un analize- de spectru panoramic, pe care putem vizualiza simulta- cele trei semnale de interes. Pentru aceasta sa conectează la intrare sursa de semnal cu impedanta adaptată corespunzător. Este preferabil să se înceapă acordul cu o putere de excitaţie mai mică, sub 50% fată de cea maximă, urmând a se ajunge la valoarea nom - nală pe parcursul perfectării acordului. în felul acesta controlăm şi temperatura diodei şi apreciem eficacitatea radiatorului. La ieşire se conectează sarcina nominală de asemenea adaptată ca impedanţă. Adaptarea corec¬ tă la intrare şi la ieşire este esenţială pentru un acor: ' corect şi o bună funcţionare. Se cuplează slab analizor:, de spectru cu anodul diodei şi se acordează CI, C2 eventual şi LI (prin apropierea sau depărtarea spirelor urmărind maximul pentru semnalul incident (150 MHz). Apoi se cuplează slab analizorul la ieşire, pe sarcină, s acordând C3 (eventual şi L2), se urmăreşte minimi, pentru armonica a ll-a (300 MHz). Acordăm apoi C^- C5, urmărind maximu pentru semnalul util (45C MHz). Se reia procedeu cu răbdare de cel puţir 7-8 ori, până ce, dir aproape în aproape, se ajunge la acordu optim, adică ampli¬ tudinea minimă pen¬ tru armonica a ll-a s amplitudinea ma¬ ximă pentru sem¬ nalul incident şi armonica a lll-a. Dacă nu dis¬ punem de ur a n a I i z o - panoramic, se poate improvizşu,-un set de 3 d?s- “ pozitiş/e' de acord, particula¬ rizate la frecvenţele d:n SM aplicaţia ce ne interesează. AstfeL se va realiza câte un banal amplificate - acordat pentru fiecare din cele 3 frecvenţe, ur de un detector de vârf (cu o diodă) şi un instrument in câtor obişnuit. Nu se pune problema sensibilite deoarece se lucrează cu niveluri mari (volţi sau ehia* zeci de volţi) şi nici a etalonării, nici în frecvenţă şi nic: îr amplitudine, deoarece vom face numai măsurători re-a- tive. Dacă circuitele de acord ale celor 3 indicatoare selective au fost dimensionate aproximativ corect, în momentul cuplării cu multiplicatorul testat (în acelaş- mod în care ar fi fost cuplat analizorul), vom perfecta acordul acestora pentru indicaţia maximă, ceea ce echivalează cu etalonarea în frecvenţă, deoarece ele se vor afla acordate pe 150 MHz, respectiv pe 300 MHz şi 450 MHz (în ipoteza că frecvenţa semnalului incident este bine cunoscută). Instrumentul indicator poate fi un mulţimetru obişnuit, comutabii la cele 3 dispozitive ajută- 16 TEHNIUM iunie 2005 LABORATOR ::are, sau, dacă ne permitem luxul, 3 instrumente dis- : nete, şi atunci ne vom apropia mai mult de situaţia în care am dispune de un analizor panoramic. Procedeul de acord este acelaşi ca şi în cazul folosirii analizoru- lui. Practic am folosit cu succes această sim¬ plă,metodă. în fotografie (pag. 15) se poate vedea un montaj experi¬ mentat după schema din figura 2, pe care l-am rea¬ lizat pe o plăcuţă de circuit’ dublu placat, cu dimensiunile de 35 x 87 mm (aceste dimensiuni, evi¬ dent, nu sunt critice şi nu inter- . vin în calculul CP elementelor de acord). Nu au fost necesare piste pe acest placat, deoarece dioda se conectează direct cu catodul la masă prin fixare cu piuliţa, iar pentru cei 3 trimeri ce au punct de masă, am ales condensatoare ce se pot conecta tot prin fixare cu piuliţă. Rezultatele obţinute au fost comparabile cu cele enunţate mai sus. Pentru puteri sub 10 W nu este nevoie de radiator suplimentar, încasetarea plăcuţei într-o cutie metalică din aluminiu, cu contact termic cu placa, respectiv cu catodul diodei, asigură o funcţionare bună şi pentru o putere de excitaţie de până la 20 W. De reţinut că în acest caz acordul trebuie refăcut, deoarece pereţii cutiei, prin capacităţile parazite introduse, vor afecta acordul. Adâncimea cutiei, mai precis distanţa de la placă la capacul superior, este bine să fie de cel puţin 30 mm şi să se prevadă orificii pentru accesul la trimeri. în tabelul alăturat sunt redate spre exemplificare datele tehnice ale unor diode varactor produse de firme foarte cunoscute, de unde se vede diversitatea de pu¬ tere şi de frecvenţă. Multiplicatoarele de frecvenţă cu diode varactor au aplicabilitate pentru obţinerea de emiţătoare pe frecvenţe foarte înalte, plecând de la frecvenţe relativ joase, prin multiplicări succesive, fără a se folosi alte componente active (amplificatoare) sau surse de ali¬ mentare. Pentru a ne face o idee despre eficienţa ener¬ getică a unor astfel de procesări, în figura 5 sunt redate CP *ffS**~ *st două scheme bloc ale unor aplicaţii citate în literatura de speciali¬ tate. Astfel, plecând cu 13 W la 208 MHz, se poate obţine 1 W la 7,6 GHz, sau de la 16 W la 0,7 GHz, se poate ajunge la 1 W la 12,6 GHz. într-un A astfel de lanţ, • modulaţia de frecvenţă se poate face în oricare treaptă a multi¬ plicării, ţinând cont de faptul că prin multi¬ pli - carea frec- ven- ţ e i se multi¬ plică în acelaşi raport şi deviaţia de frecvenţă. Bibliografie Catalog semiconduc- tori Moto¬ rola, 1980 Catalog semi- conductori Siemens, 1975; Catalog semiconductori Philips, 1985 TIP VARACTOR FABRICANT Pmax W Urmax V GAMA GHz BXY15CA SIEMENS 2,5 50 15 BXY16 » 3 70 10 BXY19FB » 15 105 3 BXY19HA n 30 115 2 BAY66 PHILIPS 20 100 1 BAY96 n 40 120 1 BXY27 n 10 55 2 BXY28 n 7 45 4 1N4386 MOTOROLA 100 250 0,5 1N4387 n 40 150 0,5 1N5151 fi 15 75 2 1N5154 ii 7 35 8,5 TEHNIUM iunie 2005 17 CONSTRUCŢIA NUMĂRULUI Rt6 12» -vv- U40 4003 R6 lOt : ce lOOriF VOD C3 100pF ~ U4A 2 4003 f i Vi CB 1CXXF $ 03 1N4146 •—W— O n o U36 +CLK Sg 02 1N414* U4B 4003 C2 = lOnF 08 IN4148 07 2 £ 1N4148 R4 22 * w U ►CLK. QO €NA Q1 02 RST 03 04 05 06 07 06 UI 09 4012 CO 7- -Tir 0 09 m«we VOD :i hîT-? 1 Rt4 1QK 02 BC171A 1 010 * 1N4148 i. 7^ RL2 “1 R15 r J Ol BC171A 1 011 1N4148 |-,-A A/^ JC10 luF D « Q ►CLK C U3A 4013 K Q U4C 4093 CLK Q1 04 R3T 05 05 07 oi 09 Q10 QVl U2 012 40» 013 ***> Q14 p r~ BT "TT~S 04 1N4148 —W— 05 1N414S —w— 06 1N4146 —W— ,► R10 > RM / >22» S 22» > 1 -4 Rfi 22 » SIST6M de R LARMĂ prin TCLCFONUL MOBIL CORNEL ŞTEFĂNESCU 18 TEHNIUM iunie 2005 CONSTRUCŢIA NUMĂRULUI Alarma propusă (fig. 1) se poate utiliza în birouri, apartamente sau autoturisme. Montajul este sim¬ plu şi are un consum redus, utilizând doar patru circuite integrate MOS de uz general şi un telefon mobil chiar de veche generaţie, dar în stare de funcţionare. Ea permite conectarea unui număr nelimitat de senzori care posedă un contact normal deschis, toate contactele fiind montate în paralel (SW2). în cazul de faţă se uti¬ lizează contacte mecanice montate la uşi, ferestre, dulapuri sau, dacă se dispune, se pot adapta diverse alte tipuri de senzori electronici de mişcare, de fum, de gaz etc., care au de regulă în montaj şi un mic releu cu contacte normal deschise- închise. Sistemul de alarmă permite intrarea-ieşirea din spaţiul suprave¬ gheat, acţionând asupra unei intrări temporizate (SW1), cu durata de aproximativ 30s, realizată cu poarta U4A- MMC4093 şi R1(330 kQ), C9(100 pF-16V); prin modifi¬ carea valorilor R1, C9 se măreşte sau se micşorează timpul după dorinţă. Contactul SW1 poate să fie un microcontact REED, bine mascat şi acţionat de un mic magnet sau un comutator (prin apăsare) bine ascuns. La fel de bine se poate adapta o telecomandă radio sau optică sau o tastatură cu cod. în paralel cu contactul SW1, în interior, se montează un comutator cu două poziţii (nu este figurat în schemă) pentru întreruperea funcţionării sistemului de alarmă. în afară de cele două intrări de comandă SW1, SW2, montajul mai conţine şi o intrare sensibilă la atin¬ gerea cu mâna, care se conectează la broasca de la uşă (pentru cele metalice nu funcţionează). Montajul a fost conceput să acţioneze un telefon mobil de tipul ALCATEL ONE TOUCH (fig. 2), la care trebuie să se acţioneze două taste consecutiv pen¬ tru a iniţia un apel: o apăsare scurtă pe tasta AGENDĂ (poziţionare pe numărul stabilit la care dorim să fim apelaţi), urmată de o apăsare scurtă pe tasta iniţiere TEHNIUM iunie 2005 19 CONSTRUCŢIA NUMĂRULUI 5a 5b apel ON. Cele două acţionări se realizează cu contactele normal deschise a două minirelee RL1, RL2, contacte care se conectează prin două fire fiecare, în paralel cu tastele telefonului, operaţie care necesită multă atenţie. Deci, dacă se pătrunde în zona supravegheată, este acţionat un comutator SW2 sau senzorul de atingere, bistabilul U3A (MMC 4013) este setat şi se porneşte procesul de alarmare prin pornirea oscila¬ torului realizat cu poarta U4C (MMC4093) şi R17 (1,5 MQ), CIO (1 pF) cu perioada de aproximativ 2s. Oscilatorul comandă numărătorul MMC4017, care acţionează cele două relee prin intermediul tranzis- toarelor Q1 şi Q2 (BC171) şi în acelaşi moment porneşte şi baza de timp realizată cu circuitul numărător de 14 biţi MMC 4020. Baza de timp a fost introdusă din motive de sigu¬ ranţă, astfel că după apelul iniţial procedura de apelare va fi reluată de 3 ori la intervale de aproximativ 2 minute. Sfârşitul perioadei de apelare este marcat prin apariţia unui 1 logic la pinul 12-MMC4020, care resetează bistabilul U3A, blocând oscilatorul de comandă şi resetând numărătorul din baza de timp, sistemul de supraveghere fiind armat din nou. Sesizorul prin atingere este realizat dintr-un oscilator (poarta U4D şi R16, C8) care acţionează un bistabil U3B la care intrarea de ceas este întârziată puţin (R8, C3). Când se atinge cu mâna senzorul, intrarea de date D (pin 9) este perturbată şi ieşirea bistabilului schimbă starea, declanşând prin circuitul R13, Cil şi D8 bistabilul de iniţiere apel U3A. Printr-o simplă modificare - un releu nu se plantează şi se pune un ştrap între colectoarele tranzis- toarelor Q1 şi Q2 - se poate utiliza un telefon de tip SIEMENS A55 c_ acţionare asupra unei singure taste TASTA DE APEL RAPID (fig. 3). Cei care doresc pot să adapteze un circuit de avertizare sonoră şi/sau luminoasă sau pe - monta în paralel cu SW2 un BUTON DE PANICĂ, care la apăsare să declanşeze alarma. Montajul este alimentat 'a tensiunea de +12V, cu masa legată la pământ şi cu un acumulator ir tampon. Pentru alimentarea tele¬ fonului mobil (în loc de acumulator se poate utiliza montajul din figura - realizat cu un regulator LM 7805 s două diode 1N4001. în figura 5 sunt prezentate cablajul şi planul de implantare c_ componente electronice scara 1:1. 20 TEHNIUM iunie 2005 HI-FI ÎNRCGISTRRRCR si R€DRR€R MRGNCTICR A SEMNALELOR AUDIO Pagini realizate de prof. ing. EMIL MARIAN în urma unor foarte multe soli¬ citări ale elevilor mei, şi totodată ale constructorilor amatori pasionaţi de domeniul audio, mi-am propus în acest articol să clarific problemele majore ce privesc înregistrarea şi redarea sunetului folosind ca suport informaţional banda magnetică. Dacă magnetofoanele au cam dis¬ părut din “arsenalul” ce constituie dotarea firească a unui audiofil, casetofoanele există încă şi deţin o răspândire formidabilă în întreaga ţară şi chiar în întreaga lume. Deşi CD-player-ul “vine puternic din urmă”, căpătând o răspândire din ce în ce mai mare, să nu uităm că o casetă magnetică înregistrată este de cel puţin trei ori mai ieftină decât un CD, ambele deţinând acelaşi pro¬ gram informaţional sonor. Acest considerent economic este dublat de raritatea unor imprimări mai vechi care nu se găsesc pe CD-uri, sau nu se pot transpune pe ele decât prin procurarea unei aparaturi ce implică o investiţie substanţială (computer cu placă audio perfor¬ mantă, CD-ROM, filtre numerice diverse etc.) ce depăşeşte în condiţiile actuale o sumă de cca 25 000 000 lei. “Deocamdată” această sumă nu prea este la îndemâna oricui! Soluţia tehnică cea mai rapidă şi cu bune performanţe o constituie utilizarea unor casete magnetice “bine imprimate” în ceea ce priveşte dinamica semnalului audio, raportul semnal-zgomot, procentul de distor¬ siuni “de toate felurile” etc. în mod surprinzător vom consta¬ ta că o casetă magnetică audio “sună” mai bine, în foarte multe cazuri, decât un CD, pentru acelaşi program muzical sonor. Cauza o constituie modul de procesare numerică a semnalului audio impri¬ mat pe CD. Nu orice firmă producătoare de CD-uri deţine un convertor analogic- numeric performant! El “imprimă” fără greşeală “fundamentala” sem¬ nalului audio, dar, nu de puţine ori “pierde din vedere” aşa-numitele armonici, care fac parte dintr-un program muzical şi cărora o ureche muzicală le sesizează imediat lipsa. Nedorind să prezint o serie de con¬ siderente matematice clare, dar deosebit de complexe, realitatea celor menţionate anterior s-a con¬ statat în foarte multe cazuri. Un con¬ vertor analogic-numeric al unui pro¬ gram muzical, foarte bun ca perfor¬ manţe audio şi totodată la un preţ de cost rezonabil continuă să fie “o pro¬ blemă tehnică” a firmelor de specia¬ litate. Sunetul “metalic” al CD-ului diferă major de sunetul “cald, com¬ plex, învăluitor” al unei casete mag¬ netice bine imprimate sau chiar al unul LP “de pe vremuri”! Dar scopul acestui articol nu este nici pe departe de “a face reclamă” casetelor magnetice, ci de a lămuri problemele majore ce privesc înre¬ gistrarea şi redarea performantă a unui semnal audio folosind ca suport informaţional banda magne¬ tică aflată în compoziţia unei casete magnetice. Dacă un casetofon este “bine pus la punct” din conside¬ rentele ce vor fi prezentate ulterior, el poate rivaliza lejer cu un CD-pla- yer mass-media, dar care necesită o investiţie de cca 5-6 ori mai mare. Am defalcat subiectul pe subcapi¬ tole, care să sintetizeze congruent înregistrarea şi redarea magnetică a unui semnal de audiofrecvenţă. 1. ÎNREGISTRAREA MAGNETICĂ 1.1. Istorie şi performanţe înregistrarea magnetică repre¬ zintă una din cele mai economice şi comode metode de stocare a infor¬ maţiei sonore utilizată în ultimul deceniu şi care permite obţinerea unor indici calitativi funcţionali deosebit de ridicaţi. Ca urmare, casetofonul a devenit un aparat foarte răspândit, permiţând sto¬ carea, depozitarea şi redarea după nevoie a informaţiei sonore. Avantajele înregistrării magnetice a unui program sunt următoarele: - calitate bună a înregistrării şi redării informaţiei sonore privind banda de frecvenţă, distorsiunile THD (distorsiuni armonice totale), TID (distorsiuni de intermodulaţie) şi zgomotul de fond; - durata medie a unei înregistrări continue este de cca 2-3 ore; - deservirea simplă şi rapidă a casetofonului; - siguranţa şi fiabilitatea în exploatare; - posibilitatea redării imediate a informaţiei sonore stocate, fără nici un proces tehnologic suplimentar; - posibilitatea de a tăia şi de a îmbina banda magnetică fără ca TEHNIUM iunie 2005 21 HI-FI 40KQ C 2 ^ 1040pF C 2 i 1040pF 1040pF Compui magnetic în întrefier acest lucru să dăuneze înregistrării ulterioare; - păstrarea în timp a calităţii unei înregistrări chiar după un număr mare de redări ale informaţiei sonore stocate. înregistrarea magnetică a sune¬ tului a fost realizată pentru prima dată în lume de către fizicianul danez Valdemar Poulsen în anul 1898. Aparatul construit de el, numit telegrafon, consta dintr-un cilindru mare de bronz pe care era înfăşurat (în spirală) un fir de oţel. Pe acest fir se deplasa un mic electromagnet, care putea fi pus în legătură, după necesitate, cu un microfon, o cască sau o sursă de curent (reţeaua de curent continuu). Astfel electromag- netul putea să devină succesiv cap de înregistrare, cap de redare sau cap de ştergere. Acesta se afla montat pe un cadru deplasabil pe folosit ca purtător al informaţiei sonore. Firul era înfăşurat pe un tambur, care se învârtea cu o viteză de cca 2 m pe secundă (durata unei înregistrări nu depăşea 50 de secunde). Aparatul utiliza pregmag- netizarea şi ştergerea în curent con¬ tinuu. în anul 1903 se realizează un aparat care folosea ca purtător mag¬ netic o coroană de oţel de cca 130 mm în diametru. înregistrarea se făcea în spirală (de la periferie spre centrul coroanei), astfel că viteza unghiulară creştea automat, iar ca urmare a acestui lucru viteza pe¬ riferică a capului de înregistrare rămânea constantă. Timp de cca 20 de ani, înregis¬ trarea magnetică a sunetului a rămas la acest nivel tehnic. O dată cu apariţia (în perioada anilor 1920) a tuburilor electronice, metoda înregistrării magnetice se per- ficator prevăzut cu tuburi electro¬ nice. Pentru prima dată Karl Stilie z introdus corecţiile de frecvenţă la înregistrare şi redare, în scopul îmbunătăţirii caracteristicii de trans¬ fer amptitudine-frecvenţă a progra¬ mului sonor. O deficienţă importamâ a blatterfonului o constituie viteza mare a benzii de oţel folosită ca purtător al informaţiei sonore înre¬ gistrate (1,2 ... 1,5 m/s). în acest *e o înregistrare de cca 30 de minine implică consumul a cca 2700 m ce oţel, ceea ce constituia fizic o greu¬ tate importantă. în această perioadă Karlson s Carpentier propun metoda premaş- netizării în curent alternativ ce frecvenţă înaltă, care micşora mi zgomotul de fond şi distorsiun e înregistrării. Anii 1922-1935 nu a„ produs progrese evidente în dome¬ niul înregistrării magnetice. Toate instalaţiile fa¬ bricate în aceas¬ tă etapă se caracterizează printr-o bandă ce frecvenţe de 50 ... 4000 Hz, c_ un nivel de zgo¬ mot de cca -30 d &. în anul 1937. g e r m a n u Pfleumer pune bazele une benzi magnetice asemănătoare cu cea de astăz (o bandă de hâ'- verticală. In timpul înregistrării, redării sau ştergerii, tamburul stătea pe loc, iar în jurul lui se rotea cadrul care conţinea capul cu utilizări mul¬ tiple. Ulterior, în anul 1903, Valdemar Poulsen a perfecţionat aparatul introducând (pentru îmbunătăţirea calităţii sunetului redat) premagnetizarea în curent continuu. Datorită faptului că în perioada respectivă tehnica de amplificare a unor semnale electrice slabe nu era cunoscută, telegrafonul a avut o utilizare limitată, fiind folosit doar pentru înregistrarea vorbei. Ascultarea înregistrărilor se făcea folosind o cască. în anul 1900, Mix şi Genest rea¬ lizează un aparat de înregistrare a sunetului asemănător cu un fono¬ graf. Un fir de oţel de cca 100 m era fecţionează. în anul 1921, rusul Lazarisvili încearcă să uti¬ lizeze ca purtător de sunet o bandă de hârtie pe care a fost dispus iniţial un strat de nichel. Ulterior, germa¬ nul Karl Stilie realizează un aparat destinat înregistrării mag¬ netice şi care este perfecţionat în timp de englezul Blatter. Blatterfonul uti¬ lizează un ampli- 22 TEHNIUM iunie 2005 HI-FI :e acoperită cu un material magne- :c pulverizat). Marile avantaje ale benzilor magnetice constau în greu- :atea şi volumul mici, concomitent cu obţinerea unor caracteristici de •'ecvenţă bune chiar la o viteză mică de deplasare prin faţa capetelor magnetice. In anul 1930 italianul Lignori oropune pentru prima dată utilizarea unui cap magnetic de formă toroidală. Anul 1931 aduce realizarea (în Germania) a primului aparat per¬ fecţionat destinat înregistrării mag¬ netice a programelor sonore numit magnetofon. Acesta era prevăzut cu amplificatoare cu tuburi electronice şi circuite de corecţie a frecvenţei. Polarizarea iniţială a benzii magnetice se realiza tot în curent continuu. Abia în anul 1941 se introduce pe scară largă (Braunmuhl şi Weber în Germania, Kamras şi Woolridge în SUA) folosirea curenţilor de înaltă frecvenţă pen¬ tru premagnetizare şi ştergere. Cu ajutorul acestei metode se măreşte dinamica înregistrării şi totodată se micşorează atât zgo¬ motul de fond cât şi distorsiunile THD şi TID. Banda de frecvenţă proprie înregistrării se încadrează în inter¬ valul 30...15000 Hz, iar dinamica semnalu¬ lui înregistrat devine circa 60 dB. Concomitent, procenta¬ jul distorsiunilor THD şi TID, măsurate la frecvenţa de 1000 Hz, scade sub 2%. 1.2. Dinamica înregistrării Dinamica unui program muzical reprezintă raportul dintre presiunea acustică maximă şi presiunea acustică minimă a sunetelor inter¬ ceptate de organul auditiv uman (ureche). Dinamica naturală are de obicei valoarea de circa 50 dB. în tabelul 1 sunt prezentate o serie de exemple privind dinamica surselor sonore. Tabelul 1 Sursa sonoră Raportul P max/P min Dinamica (dB) Vorba 20-30 25-30 Pian 168 45 Muzica de cameră 130 42 Muzica disco 250 48 Cor şi orchestră 300 49 Muzica simfonică 400 52 Ansamblu instrumental complex 3000 70 Sistemul de înregistrare nu poate prelua o dinamică oricât de mare a programului sonor, acest fapt reprezentând o dificultate esenţială a înregistrării şi redării sunetului (aproape totdeauna dinamica trans¬ misă de un sistem electroacustic rămâne sub valoarea dinamicii natu¬ rale). Limitarea dinamicii la sis¬ temele de înregistrare-redare a sunetelor se datorează dificultăţilor de ordin tehnic. Nivelul maxim de la ieşirea sistemului electroacustic nu poate depăşi o anumită valoare, deoarece distorsiunile programului sonor ar depăşi limita admisă. în acelaşi timp, nivelul minim este dic¬ tat de către tensiunea de zgomot a sistemului (tensiunea ce apare la ieşirea sistemului în lipsa semnalu¬ lui de intrare). Cu cât valoarea zgo¬ motului faţă de semnalul obţinut la ieşirea sistemului este mai mare, cu atât calitatea sistemului electroacus¬ tic este mai redusă. Aprecierea corectă a nivelului de zgomot se face ţinând cont de caracteristicile fiziologice ale urechii, deoarece semnalele cu frecvenţa joasă şi nivel mic sunt percepute mai slab decât cele cu frecvenţă înaltă, de acelaşi nivel. Datorită acestui fapt măsurarea nivelului de zgomot se face intercalând în circuitul electroa¬ custic un filtru a cărui caracteristică liniarizează modul de percepţie al organului auditiv uman. Schema electrică a unui filtru de acest tip este prezentată în figura 1. Raportul dintre tensiunea de ieşire maximă nedistor¬ sionată a sistemului şi tensiunea de zgomot măsurată se numeşte dinami¬ ca tehnică a sis¬ temului. Experienţa a arătat că cele mai bune sisteme de înregistrare-redare magnetică prezintă o dinamică tehnică de circa 60 dB. înregistrarea mag¬ netică a sunetului se bazează pe magnetizarea varia¬ bilă a unui purtător de material fero- magnetic (banda magnetică) ce se deplasează prin faţa unui electro- magnet (capul de înregistrare), în bobina căruia cir¬ culă un curent de audiofrecvenţă proporţional cu programul infor¬ maţional sonor ce urmează a fi imprimat. Materialul feromagnetic ce a devenit purtătorul informaţiei sonore capătă o magnetizare rema¬ nentă. Pentru a reda informaţia sonoră înregistrată, banda magne¬ tică se deplasează prin faţa altui electromagnet (capul de redare), în bobina căruia se induce o tensiune electromotoare de amplitudine variabilă, în funcţie de caracteristica magnetică remanentă a benzii înregistrate. Ulterior, semnalul elec- TEHNIUM iunie 2005 23 HI-FI trie alternativ este amplificat şi redat în difuzor. Se reface astfel programul sonor iniţial. înregistrarea magnetică poate fi ştearsă după dorinţă, iar banda magnetică se poate utiliza la o nouă înregistrare. Ştergerea benzii magnetice se poate realiza în două moduri: folosind un câmp magnetic continuu sau unul alternativ. Şter¬ gerea cu ajutorul câmpului magnetic continuu constă în magnetizarea până la saturaţie a fiecărei particule magnetice elementare care face parte din componenţa stratului fero- magnetic dispus pe bandă. Fiecare particulă elementară care posedă iniţial inducţia magnetică remanentă Bi este magnetizată până la va¬ loarea de saturaţie B SAT (la tre¬ cerea prin faţa întrefierului capului magnetic de ştergere). După părăsirea acestei zone, particula elementară rămâne cu inducţia remanentă constantă Br, oricare ar fi fost valoarea iniţială Bi. Deoarece o inducţie magnetică remanentă con¬ stantă determină un flux magnetic constant, la trecerea prin faţa capu¬ lui de redare nu se generează nici o tensiune electromotoare. Câmpul magnetic continuu H SAŢ necesar ştergerii se poate obţine cu ajutorul unui curent continuu care circulă prin capul magnetic de ştergere, sau prin intermediul unui magnet perma¬ nent care serveşte drept cap de ştergere. în ambele cazuri valoarea câmpului magnetic trebuie să pro¬ ducă saturaţia. în figura 2 sunt prezentate modul de efectuare a ştergerii în curent continuu şi modul de repartiţie a câmpului magnetic în zona întrefierului cu lăţimea 1 bih. Ştergerea cu ajutorul câm¬ pului magnetic alternativ se bazează pe fenomenul de magnetizare şi demagneti- zare succesivă a corpurilor feromagnetice. Acest fenomen are loc atunci când corpul feromagnetic se situează într-un câmp magnetic alternativ a cărui amplitudine creşte şi apoi descreşte până la 0. Fiecare element al benzii magnetice care intră în zona întrefierului cu o stare de magnetizare iniţială oarecare este supus (în timpul trecerii) unui câmp magnetic alternativ. Amplitudinea câmpului magnetic creşte iniţial până la maxim iar ulterior descreşte la 0, datorită repartiţiei câmpului magne¬ tic din intrefier - figura 3 - şi mişcării continue a benzii magnetice prin faţa acestuia. Fiecare particulă elementară feroasă proprie benzii magnetice este magnetizată iniţial până la saturaţie prin cicluri de his¬ terezis crescătoare. Ulterior particu¬ la magnetică parcurge cicluri de his¬ terezis descrescătoare, fiind demag¬ netizată până la 0, când părăseşte întrefierul capului magnetic de ştergere. Datorită acestui fapt, în momentul trecerii prin faţa capului magnetic de redare banda nu induce_ nici o tensiune electromo¬ toare. în mod practic apare doar o valoare redusă a tensiunii de zgo¬ mot datorată structurii benzii mag¬ netice (se va analiza ulterior). Pentru o demagnetizare eficientă este necesar ca descreşterea amplitu¬ dinii câmpului magnetic demagneti- zant din întrefier să fie cât mai lentă (curba înfăşurătoare a punctelor ce marchează amplitudinile câmpului magnetic variabil are forma unui clopot). Astfel, este necesar ca variaţia amplitudinii unui maxim al câmpului magnetic variabil să nu depăşească 1% din amplitudinea unui punct maxim vecin. în figura 3 este prezentat şi modul de variaţie a câmpului magnetic alternativ care provoacă ştergerea benzii magne¬ tice. Condiţia de amplitudine a maximelor câmpului magnetic alter¬ nativ de ştergere trebuie păstrată cu stricteţe. în caz contrar, ştergerea benzii magnetice nu este completă iar aceasta rămâne cu o oarecare inducţie magnetică remanerts Condiţia de descreştere lină a amplitudinii câmpului magnet c demagnetizant din întrefierul capuL' magnetic de ştergere este destul de uşor de îndeplinit dacă frecvente proprie a câmpului magnetic este ridicată. Practic se foloseşte o frecvenţă situată în interval- 50...150J<Hz. 1.3. înregistrarea magnetică propriu-zisă Magnetizarea benzii magnetice se poate face în trei moduri, şâ I anume: transversal, lateral şi longi¬ tudinal. Magnetizarea laterală se obţine aşezând piesele polare ae capului magnetic de înregistrare de o parte şi de cealaltă a marginilor J benzii magnetice - figura 4 Magnetizarea transversală apare atunci când piesele polare ale capu¬ lui magnetic de înregistrare sun: aşezate ur>a în prelungirea celeilalte, între ele trecând banda magnetică (fig. 4.a). Cel mai simplu şi mai eficient mod de magnetizare a benzii magnetice este magnet - zarea longitudinală - figura 5. Aces: tip de magnetizare se poate realiza folosind un cap de înregistrare toroidal (fig. 5.a), prevăzut cu între¬ fier, două piese polare (fig. 5.b) sau o singură piesă polară (fig. 5.c). ir toate cele trei cazuri apar şi câm¬ purile magnetice transversale, în special înspre marginile întrefierului în locul unde liniile magnetice de forţă ale fluxului magnetic intră sau ies din întrefier (muchiile acestuia) componenta transversală a câmpu¬ lui magnetic (1) este maximă, iar numai în mijlocul întrefierului apare 24 TEHNIUM iunie 2005 HI-FI o magnetizare longitudinală pură 1.2). Analizând în amănunt fenomenele magnetice referitoare la capul de înregistrare toroidal (fig. 5.a), se observă că liniile fluxului magnetic încep să iasă din zona intrefierului chiar înainte de muchiile acestuia - figura 6. Lungimea efec¬ tivă (hEF) practică a circuitului mag¬ netic din întrefier este întotdeauna mai mare decât lungimea fizică (hF) a întrefierului. Acţiunea componen¬ tei transversale a câmpului magne¬ tic destinat magnetizăii benzii este deosebit de dăunătoare înregistrării magnetice datorită următoarelor implicaţii: - magnetizează transversal într-o direcţie nedorită particulele magne¬ tice ale benzii, micşorând energia magnetică remanentă a înregistrării; - modifică repartiţia câmpului mag¬ netic din întrefier, care pentru realizarea unei bune înregistrări tre¬ buie să scadă rapid spre marginile întrefierului. Datorită acestor considerente, componenta transversală (H Ţ ) a câmpului magnetic destinat înre¬ gistrării magnetice trebuie să fie cât mai redusă. în urma măsurătorilor practice s-a constatat că această componentă nedorită este cu atât mai mare cu cât întrefierul capului magnetic de înregistrare este mai îngust. Acest fapt constituie totodată o piedică serioasă la ştergerea ben¬ zilor cu ajutorul capului magnetic obişnuit de ştergere, care au fost înregistrate supramodulat. Situaţia este întâlnită frecvent în practică, atunci când banda este magnetizată prea puternic. în cazul supramodu- laţiei apare, pe lângă magnetizarea transversală, şi o magnetizare longi¬ tudinală (H l ) deosebit de puternică faţă de cazul normal. în momentul în care se realizează ştergerea benzii magnetice, deoarece capul de ştergere are un întrefier mult mai mare decât capul de înregistrare, acţiunea de ştergere a benzii mag¬ netice (de demagnetizare) se mani¬ festă numai asupra componentei longitudinale a. câmpului magnetic remanent. Acţiunea capului magne¬ tic de ştergere devine insuficientă pentru ştergerea totală a compo¬ nentei transversale proprie câmpului magnetic remanent. Câmpul mag¬ netic de ştergere influenzeaţă această componentă numai în punctele unde liniile de forţă ale flu¬ xului magnetic de ştergere ies din întrefier, perpendicular pe suprafaţa miezului magnetic. în aceste locuri câmpul magnetic de ştergere are o valoare redusă, insuficientă pentru o demagnetizare totală. Rezultatul final este rămânerea benzii magne¬ tice cu o magnetizare transversală. Deoarece capul magnetic de redare are o construcţie foarte asemăn㬠toare cu cea a capului magnetic de înregistrare (unele magnetofoane folosesc acelaşi cap pentru înregis¬ trare şi redare), în momentul redării se preia informaţia sonoră nedorită rămasă pe banda magnetică deoarece lăţimea întrefierului şi repartiţia câmpului magnetic sunt foarte asemănătoare. O bandă mag¬ netică înregistrată supramodulat se poate şterge complet folosind numai un câmp magnetic de ştergere foarte puternic şi cu componente multiple, atât transversale cât şi lon¬ gitudinale. Se poate folosi o bobină alimentată de la reţeaua de curent alternativ. Câmpul magnetic de dis- TEHNIUM iunie 2005 25 HI-FI persie, puternic şi îndreptat în toate direcţiile, realizează acţiunea de ştergere totală a benzii magnetice. Un alt factor care implică repartiţia câmpului magne¬ tic în întrefierul capului magnetic de înregistrare este permeabilitatea magnetică a benzii comparativ cu cea a capului magnetic. Dacă permeabilitatea magnetică a benzii nu este destul de mare în raport cu cea a capului magnetic, liniile fluxului magnetic, urmând un drum de reluctanţă minimă, părăsesc întrefierul cu mult înainte de locul fizic al acestu¬ ia. Apare efectul de lăr¬ gire suplimentară a întrefierului efectiv, cumulat cu un câmp magnetic cu compo¬ nenta transversală mare. Acest fapt este deosebit de dăunător la înregistrarea sem¬ nalelor audio cu frecvenţă mare. în cazul unei permeabi¬ lităţi reduse a benzii magnetice, liniile de forţă ale fluxului mag¬ netic părăsesc între¬ fierul chiar în zona lui fizică, iar înregistrarea benzii magnetice se face într-un mod neefi¬ cient. De aici rezultă că banda magnetică tre¬ buie să aibă o permea¬ bilitate magnetică rela¬ tiv redusă pentru efec¬ tuarea unei înregistrări magnetice de calitate în ceea ce priveşte semnalele de audio- frecvenţă de frecvenţă înaltă. Totuşi, perme¬ abilitatea benzii mag¬ netice nu trebuie să fie nici prea mică, deoarece în acest caz fluxul magnetic util din întrefierul capului mag¬ netic de înregistrare se poate închide prin aer. Din această cauză permeabilitatea mag¬ netică relativă a mate¬ rialului magnetic pro¬ priu benzii magnetice este cuprinsă în intervalul de circa 5...20. 1.4. înregistrarea benzii magnetice O bandă magnetică înregistrată cu un semnal de audiofrecvenţă sinusoidal se poate considera ca fiind compusă dintr-o serie de mici magneţi elementari a căror lungime este egală cu jumătate din lungimea de undă a semnalului înregistrat - figura 7. Aceşti mici magneţi trebuie să producă, în momentul trecerii prin faţa capului magnetic de redare, o tensiune electromo¬ toare care trebuie să fie identică din punct de vedere modului de variaţie cu cea a semnalului electric înre trat iniţial. Acelaşi lucru se produce şi în cazul gistrării semnalului de audiofrecvenţă care are o for de undă complexă. înregistrarea unui semnal audiofrecvenţă se poate efectua în trei moduri: - înregistrare fără premagnetizare (polarizare); - înregistrare cu pregmagnetizare de curent contir înregistrare cu pregmagnetizare folosind curent alternativ înaltă frecvenţă. Această ordine expunerii reflectă odată ordinea erori logică de abordare perfecţionare în timp« problemei înregistra semnalelor audiofrecvenţă foi' sind banda magnetic 1.4.1. înregi trarea fără premac netizare Orice corp fere magnetic supus ur câmp magnetizant capătă iniţial o induct magnetică instanta¬ nee B. După ce câm¬ pul magnetic dispare corpul feromagnet: rămâne cu o inducţie magnetică remanentă Br, totdeauna ma mică decât valoarea iniţială a inducţie magnetice instananee B. Rezultă că în urma magnetizării, pentr, diferite valori ale câm¬ pului magnetic H se obţin o serie de valor ale inducţiei magne¬ tice remanente Br. funcţie de curba histerezis de prir magnetizare a corpii feromagnetic studiat se poate obţine carac teristica de transfer = f(H), care stabileş de fapt modul ds variaţie, de la efect cauză, a fenomenulu de magnetizare. Cele precizate anterior sunt valabile în cazul unei benzi magnetizate iniţial. Diferenţa dintre curba de primă magnetizare şi caracteristica de transfer constă în faptul că în primul caz curba de primă magne¬ tizare precizează relaţia dintre inducţia magnetică şi intensitatea unui câmp magnetic atât timp cât el acţionează asupra benzii magnetice, iar în cazul a doilea, caracteristica de transfer oferă relaţia dintre inducţia magnetică remanentă şi intensitatea câmpulu magnetic, după ce acţiunea acestuia a încetat. 26 TEHNIUM iunie 2005 HI-FI Ara. zârd diagramele din figura 8 se observă că în momentul în care o particulă a benzii magnetice intră în 'ntrefierului capului magnetic de înregistrare, dacă "e-statea câmpului magnetic are valoarea HI, parti- r. = se magnetizează după curba de primă magneti- z='e până la * a I o a r e a nouctiei mag- netce Bl. După ce par- Kj a magne- tecâ părăseşte zona între- “enjlui, ea castrează o '•oucţie mag¬ net că rema- -■rită Brl, determinată :e o curbă n noră de his- •= r ezis. în ~-~ctie de va- orile HI, -2...Hn se obţin valorile Brl . Br2... în acest ~cd se poate construi caracteristica :e transfer 5r = f(H). Se co servă că ; agrama a fost construită centru particu- a magnetică e ementară a cenzii mag¬ netice care a a. ; jns în drep¬ tul întrefierului cu o magneti- zare _ iniţială wlă. în cazul n care parti- cula magne- Hcă din faţa grefierului ar sta pe loc, iar valoarea câm- cjiui magnetic s-ar modifica, spre exemplu de la valoarea Hi la valoarea h 5, după încetarea acţiunii câmpului magnetic ea 'ămâne magnetizată cu inducţia magnetică remanentă 3 r5. Dacă banda magnetică a fost iniţial ştearsă folosind un câmp magnetic continuu, adică adusă în starea de saturaţie, se obţine o caracteristică de transfer similară :j cea prezentată în figura 9. Se observă că în acest caz un câmp magnetic H pozitiv, care tinde să ridice va¬ loarea inducţiei magnetice instantanee B, nu reuşeşte decât să producă variaţii mici ale inducţiei magnetice remanente (punctele 1, 2 şi 3). Valorile negative ale câmpului magnetic H tind să depărteze particulele magnetice ale benzii de starea de saturaţie, pro¬ ducând variaţii mari ale inducţiei mag¬ netice rema¬ nente Br (punctele 4, 5 şi 6). Dacă în capul magnetic de înregistrare se aplică un semnal sinu¬ soidal, banda magnetică sa¬ turată rămâne cu o inducţie magnetică remanentă Br, similară cu situaţia prezen¬ tată în figura 9. Rezultă că la redare apar distorsiuni neliniare foarte pronunţate, semnalul audio fiind influenţat în special de armonica a 2-a. Cazul unei benzi magne¬ tice cu inducţie remanentă 0 (ştearsă cu aju¬ torul unui câmp magnetic alter¬ nativ) are ca¬ racteristica de transfer Brem = f(H) prezentată în figura 10. Dacă la bor¬ nele capului magnetic de înregistrare se apică un sem¬ nal electric sinusoidal,* inducţia mag¬ netică rema¬ nentă Br din banda magnetică prezintă forma de undă din figura 10. Se observă că ea e puternic distorsionată, fiind prezen¬ tă în mod special armonica de ordinul 3. Acest lucru se datorează caracteristicii de transfer neliniare, deformată puternic în jurul originii axelor rectangulare ale dia¬ gramei Brem = f(H). Analizând cele expuse anterior, se desprind urmă- TEHNIUM iunie 2005 27 HI-FI toarele concluzii: - înregistrarea fără polarizare a unei benzi magnetice care nu a mai fost înregistrată iniţial sau care a fost ştearsă folosind procedeul de ştergere în curent alter¬ nativ implică apariţia unor distorsiuni importante ale formei de undă a semnalului original, în special apariţia armonicii de ordinul 3; - înregistrarea fără polarizare a unei benzi magnetice care a fost ştearsă folosind procedeul de ştergere în curent con¬ tinuu implică apariţia unui semnal total distorsionat, fiind prezentă în special armonica de ordinul 2; - forma distorsionată a caracteristicii de transfer Brem = f(H) se datorează în special inflexiunii din apropierea originii axelor rectangulare. Datorită acestui fapt, o înregistrare fără polarizare este carac¬ terizată în mod sigur de un coeficient de distorsiuni pronunţat. Ţinând cont de aceste considerente, se impune mutarea punctului de funcţio¬ nare iniţial pe carac¬ teristica de transfer Brem = f(H) în aşa fel încât înregistrarea să prezinte un minim de distorsiuni. Acest lucru se face cu aju¬ torul polarizării iniţiale a benzii mag¬ netice (premagneti- zare), înainte ca aceasta să fie înre¬ gistrată. 1.4.2. înregis¬ trarea cu polarizare de curent continuu Acest tip de înre¬ gistrare se obţine prin suprapunerea unei componente de curent continuu, în mod convenabil alese, curentului de audiofrecvenţă din bobina capului magnetic de înregistrare. Rolul curentului continuu este de a genera un câmp magnetic continuu de polarizare, care determină punctul de funcţionare iniţială pe ca¬ racteristica de magnetizare Brem = f(H), astfel încât intervalul de variaţie a inducţiei magnetice remanente Brem, determinată de curentul alternativ, să se situeze într-o porţiune liniară (vezi figura 11). Dacă se utilizează o bandă magnetică ce a fost ştearsă iniţial prin aducerea în stare de saturaţie (cu un câmp magnetic continuu constant generat de un curent continuu), punctul de funcţionare se alege în mijlocul porţiunii liniare a carac¬ teristicii de transfer Brem = f(H) folosind un câmp mag¬ netic de polaritate negativă. Curentul datorat semna de audiofrecvenţă, suprapus curentului de polariz creează în banda magnetică o inducţie magne: remanentă proporţională cu aceştia, situaţie în care 1 torsiunile neliniare sunt mult mai reduse. Dacă ba magnetică este complet demagnetizată (ştearsă cu ; torul unui câmp magr generat de un cur alternativ), curentul polarizare se poate al< pozitiv sau negat deoarece caracterisi de transfer Brem = prezintă două porţi, aproape liniare (vezi fie ra 12). Dezavantaje metodei de înregistr cu polarizare în cur continuu constau apariţia unor distorsi: neliniare THD destul mari (cca 10%) şi odată a unui nivel de zc mot ridicat. Distorsiur neliniare apar dator faptului că forma porţii de curbă Brem = f(i aleasă pentru funcţiona este doar aproxir tiv rectilinie, iar dată cu creştere amplitudinii semna lui audio destir înregistrării, creşte coeficientul Th Nivelul mare de zc mot se datoreaz faptului că banc magnetică este mac netizată iniţial, eh şi în cazul lipsei se naiului de audic frecvenţă. Ace: lucru provoacă zgomot de for foarte neplăcut momentul redării, di cauza neomogenita; constructive a par culelor magnetic incluse în componenţa benzii magnetice. Neajunsul s-a putea remedia prin alegerea unei astfel de valori penii curentul de polarizare încât inducţia remanentă Brem, lipsa semnalului de audiofrecvenţă, să fie nulă, dar acest caz se micşorează porţiunea liniară a curbei magnetizare Brem = f(H), iar datorită acestui fapt trebu micşorată amplitudinea semnalului audio util. în aceast situaţie în mod sigur creşte raportul semnal-zgomot, dc concomitent este micşorată şi dinamica înregistrai Datorită acestor considerente, metoda înregistrării polarizare în curent continuu nu a avut o extindere pre mare, fiind înlocuită aproape exclusiv de înregistrare cu polarizare în curent alternativ de înaltă frecvenţă. (Continuare în nr. viitor) 28 TEHNIUM iunie 20 HI-FI Scopul articolului prezentat în :e 3 ce urmează îl va forma şi intro- cerea necesară înţelegerii acestei acordări privind incintele acustice. în j*mă cu ceva timp (cam 30 de ani), cosibilităţile de documentare în unele domenii erau relativ limitate, în domeniul acusticii situaţia fiind şi mai dificilă datorită slabei abordări a _nei probleme considerate pe- rrferice, atenţia fiind concentrată pe croducţia de bunuri materiale”, -ccesul la “cultura HI-FI”era limitat a câteva date provenite din puţine cădi aflate în biblioteci, iar evoluţia 2 zi a fenomenului era reflectată de prospectele şi revistele puţine care :-eceau graniţele. După 1989 speram ca interesul _nui mare număr de constructori amatori să se îndrepte şi către do¬ cumentare pentru abordarea unor ucruri noi. Constat cu părere de rău că cei interesaţi sunt puţini şi, deşi "umărul celor ce caută informaţii pe nternet creşte, anumite lucruri necunoaşterea limbilor de circulaţie "ternaţională, lipsa cunoştinţelor cehnice etc.) îi blochează pe tinerii de azi în abordarea unor construcţii care, mai ales în condiţiile de azi, le-ar uşura accesul la ’ muzică în condiţii de calitate capabile să depăşească nivelul mediu. E ade¬ vărat că aceasta presupune abor¬ darea serioasă a problemelor, studi¬ ul unor fenomene fizice, chiar uti¬ lizarea unui aparat matematic de "ivel mediu pentru găsirea unor soluţii adecvate. în ceea ce priveşte construcţia de incinte acustice, abordarea de ucruri noi înseamnă de fapt relua¬ rea unor soluţii vechi, datând din anii 1920-1940. Pentru a lămuri de ce o ‘ntoarcere în timp de peste 60 de ani reprezintă un progres şi nu un regres, vom face o trecere în revistă a istoriei hornului acustic, pe scurt horn. Statutul actual al hornului este influenţat puternic de recentele dez¬ voltări în designul amplificatoarelor cu tuburi şi de îmbunătăţirea unor componente. în ultimii ani s-a putut f observa o renaştere a amplifica¬ toarelor echipate cu triode cu încălzire directă, în clasă A, ceea ce a readus în atenţia generală “vechile soluţii" ale incintelor de mare efi¬ cienţă (cu SPL de valori mari). S-au redescoperit astfel calităţile uitate ale acestor incinte: pe lângă efi¬ cienţa mare, acurateţea armonică a tonului, detalierea semnalului la nivel înalt, microdinamica, răspunsul tranzient excepţional, distorsiunile foarte reduse în toată gama de pu¬ tere. Scurt istoric al triodei şi hornu¬ lui. Vom urmări evoluţia lor comună pentru că cele două elemente sunt practic imposibil de disociat. Inventarea în 1923 a triodei a permis amplificarea semnalelor electrice până la valori care au făcut posibilă audiţia lor într-o cameră. Acest lucru a fost posibil în 1927, când Wente şi Thuras, doi ingineri de la Bell Laboratory, au pus la punct driverul de compresie cu horn, cunoscut sub numele de dri- INCINTA ACUSTICA cu HOAN - C€VA PCAIMAT? Ing. AURELIAN MATEESCU ver. între 1923 şi anul inventării, dri¬ verului, pentru audierea semnalelor electrice a fost utilizat un traductor format dintr-o bobină cu miez de fier şi o membrană care era atrasă de miezul bobinei, adică ceva asemănător vechii căşti telefonice! La acea dată magneţii permanenţi nu ofereau un câmp magnetic puternic, din care cauză se folosea o bobină pentru crearea unui câmp magnetic suficient. în schimb, dri¬ verul avea bobina mobilă din fir plat de aluminiu, ca un traductor profe¬ sional de azi! Acestui traductor i s-a asociat un horn care să eficientizeze funcţionarea traductorului peste nivelul la care acest traductor funcţiona înainte de inventarea tri¬ odei. Membrana driverului era o calotă de aluminiu inversată (ca acelea folosite de Jean Mahul la tweeterele ce echipează incintele JMLab!) Cei doi ingineri au echipat driverul şi cu o piesă centrală cu rolul de dispersie în vederea păstrării fazei corecte în banda de lucru. Dispusă între membrană şi gâtul hornului, piesa permitea unde¬ lor sonore să formeze un front de undă coerent în gâtul hornului. Deoarece trioda nu oferea o pu¬ tere de ieşire foarte mare, atenţia acusticieniior s-a îndreptat către îmbunătăţirea soluţiilor celor mai efi¬ ciente de construcţie a incintelor acustice, baza fiind hornul. Driverele cu radiaţie directă, utilizate azi în cvasitotalitate, au fost îmbunătăţite substanţial de Rice şi Kellog o dată cu evoluţia materia¬ lelor utilizate şi în primul rând a per¬ fecţionării producţiei de magneţi. Astfel s-a putut trece de la utilizarea bobinelor la magneţii permanenţi din oţel şi apoi la magneţii de ferită sau din pământuri rare. în acelaşi timp, şi tuburile electronice au evoluat, astfel că acestea au putut furniza puteri mari, ceea ce a permis utilizarea tra- ductoarelor acustice cu eficienţă mai redusă. Apariţia în 1947 a tranzistorului şi în 1949 a circuitului integrat a constituit începutul unei noi ere, în care eficienţa amplificatoarelor a compensat defectele difuzoarelor cu radiaţie directă. Fabricanţii au putut astfel să reducă dramatic costurile prin utilizarea acestor difuzoare. Cota de piaţă a hornurilor s-a redus dramatic, o lungă perioadă fiind prezente doar în sistemele de sonorizare din teatre, cinematografe şi aplicaţii unde eficienţa mare era de dorit, în ciuda volumului mare. Trecând în revistă argumente pro şi contra pentru cele două tipuri de tra- ductoare, putem sublinia urm㬠toarele aspecte: - hornurile oferă o dinamică ridi¬ cată, nedepăşită de alte tipuri de incinte; efectul stereofonic este mult mai pregnant şi se prezintă pe o arie mai extinsă; distorsiunile armonice se limitează la maximum 25% din distorsiunile unei incinte pentru audiofili cu radiator direct; - cele mai multe radiatoare directe manifestă o compresie pu¬ ternică a contrastelor dinamice şi au o arie de imagine stereofonică mult mai redusă. In plus, se manifestă pregnant o coloraţie datorată com¬ presiei dinamice: îâ puteri mari, atât frecvenţele joase, cât şi cele înalte au o tendinţă de alunecare spre mijlocul benzii audio, ceea ce se tra¬ duce printr-o creştere a nivelului mediilor; - incintele cu radiatoare directe (difuzoare obişnuite) necesită ampli¬ ficatoare de puteri mari pentru a reda cât de cât corect dinamica semnalului audio. Nu se pune pro¬ blema utilizării unor amplificatoare cu tuburi pentru audiofili, cu puteri mici, pentru că incintele vor “suna” reţinut, neimplicat, şters. Cum funcţionează un horn? Hornurile au mai multe calităţi pen¬ tru care revin mereu în atenţia con- TEHNIUM iunie 2005 29 structorilor şi a iubitorilor muzicii. Hornul este un transformator al impedanţei acustice. Atunci când o membrană vibrează, se creează unde de presiune în faţa sa, unde percepute de ureche ca un sunet. Datorită densităţii diferite dintre membrană şi aer, ca mediu de transmisie a sunetului, cuplarea celor două medii nu este uşoară, fapt care se poate traduce ca o dife¬ renţă (neadaptare) de impedanţă. Membrana vibratoare are o densi¬ tate mai mare (impedanţă mai mare), în timp ce aerul, cu 6 densi¬ tate mai mică, prezintă o impedanţă mai mică. Din fizică se ştie că viteza de propagare a sunetului este mai mare în mediile cu densitate mai mare. Hornul acţionează ca un mediu de tranziţie, un intermediar între cele două medii aflate în dis¬ cuţie, creând o impedanţă acustică ridicată pentru funcţionarea în bune condiţii a traductorului, respectiv membrana vibratoare. în acest fel, prin adaptarea celor două impe- danţe diferite se poate îmbunătăţi randamentul de transfer al puterii acustice către aer. Simplu exprimat: un horn este un tub a cărui secţiune creşte expo¬ nenţial; terminaţia de secţiune mică se numeşte gât (horn throat - Ib. engleză), terminaţia de secţiune mare se numeşte gură (horn mouth). Traductorul (membrana vibratoare) se plasează la gâtul hor¬ nului, unde, prin vibraţie, se generează unde de presiune ridi¬ cată, cu amplitudine mică, într-o arie redusă ca suprafaţă. Pe măsură ce undele de presiune încep să se deplaseze în lungul tubului către gura hornului, presiunea scade, iar amplitudinea undelor creşte, obţinându-se o amplificare eficientă. Această amplificare se obţine cu distorsiuni foarte mici, sub cele ge¬ nerate de traductoarele con¬ venţionale, răspunsul tranzitoriu este mult mai rapid şi se obţin pre¬ siuni acustice superioare traduc- toarelor convenţionale. De ce? Distorsiunile mai mici la aceeaşi valoare a presiunii acustice sunt uşor de explicat. Distorsiunile generate de un traductor sunt direct proporţionale cu mărimea (supra¬ faţa) membranei. Pentru aceeaşi valoare a SPL, un traductor con¬ venţional are o arie mai mare pentru a egala presiunea unui traductor cu horn. în plus, la excursii mari ale membranei, distorsiunile cresc, deci un traductor încărcat cu horn va genera un nivel mai mic de distorsi¬ uni decât un traductor electro¬ mecanic. Răspunsul tranzient mai rapid este o consecinţă fizică a diferenţei de dimensiuni. O membrană mai mică este mai uşoară, de aceea accelerează şi decelerează mai rapid, ceea ce se traduce printr-un răspuns tranzient mai bun. Excursiile mici ale membranei ajută la obţinerea unui răspuns rapid. Valorile mari ale SPL pentru o putere determinată aplicată au o explicaţie la fel de simplă. Bobinele traductorului, cu diametre mici, folosesc eficient fluxul magnetic în care lucrează. Această creştere a eficienţei traductorului permite lucrul mai uşor al amplificatorului care îl deserveşte şi, în consecinţă, traduc¬ torul răspunde mai bine la vârfuri de semnal şi creşteri rapide de putere, astfel că hornul va produce o pre¬ siune acustică mai mare la aceeaşi putere aplicată şi, de asemenea, va produce o presiune acustică mai mare înainte de a distorsiona sem¬ nalul reprodus. Toate avantajele prezentate ma; sus au făcut ca, în ciuda unor gabarite mai mari, a unor constructi mai complicate, a unei proiectări mai dificile uneori, hornurile să nu dispară, în prezent fiind din nou din ce în ce mai prezente în realizările de vârf ale unor firme de renume. Incintele cu horn actuale uti¬ lizează principiile clasice de proiectare şi, folosind îmbunătăţirile tehnologice apărute în timp, asigură o redare curată şi dinamică a muzicii. Acestea sunt capabile să lucreze cu amplificatoare de putere mică, echipate cu tuburi sau semi¬ conductoare, dar şi cu amplifica¬ toare cu puteri nominale de sute de waţi, putând fi asociate oricărui sis¬ tem HI-FI, fără compresii de dina¬ mică şi cu un răspuns în frecvenţă corect la orice nivel, comparativ cu cele mai multe incinte con¬ venţionale. 30 TEHNIUM iunie 2005 HI-FI IMBUNRTRŢIRCR PtRFORMRNTCIOR CRSCTOFONULUI Praf. ing. EMIL MARIAN Casetofonul reprezintă un aparat electroacustic care aia informaţia audio stocată pe banda magnetică a casete imprimate şi o transformă într-un semnal o, ce urmează ulterior a fi amplificat şi în final trans¬ lat în oscilaţii sonore ce reflectă programul muzical ir iniţial. Desigur că un casetofon perfecţionat poate iza şi’ transformarea inversă, şi anume program mu- sonor - imprimare pe bandă magnetică. :edurile de imprimare - redare a sunetului au fost azentate în revista TEHNIUM, cu lux de amănunte, analiza materialelor prezentate până acum s-a con- at faptul că dificultatea esenţială o reprezintă impri- rea şi redarea nedistorsionată a sunetelor de i/enţă înaltă. Deşi norma internaţională, universală r. :jme, ce priveşte imprimarea şi redarea unui program jzical sonor de pe bandă magnetică - norma NAB - jîementează şi, evident, îmbunătăţeşte imprimarea şi -adarea sunetului, acest lucru nu este suficient pentru castrarea unei adevărate fidelităţi sonore. Spectrul de •'ecvenţă al unui program muzical sonor complex reprezintă o combinaţie multiplă de sunete cu frecvenţe ~scve prezentate în figura 2. Acest sistem “suferă” însă de un inconvenient esenţial: o dată cu uzura întrefierului capu¬ lui magnetic de redare CMR, el nu mai poate “prelua” corespunzător informaţia sonoră ce priveşte semnalele de frecvenţă înaltă. Deşi “informaţia” care priveşte frecvenţele înalte este bine “menţionată” pe banda mag¬ netică, preamplificatorul de redare “nu o mai citeşte”! O primă ameliorare o conţine schema-bloc prezen¬ tată în figura 3. Se observă că “în paralel” cu CMR a fost amplasat un condensator Cx. Să nu uităm faptul că, din punct de vedere electrotehnic, CMR reprezintă de fapt o bobină cu miez de fier. Am obţinut în final un circuit LCx, care automat prezintă o impedanţă maximă în zona frecvenţei de rezonanţă. Deci, în această zonă, sem¬ nalul audio “cules” de pe banda magnetică prezintă automat o amplitudine mai mare, tocmai în zona frecvenţelor înalte! Dimensionarea capacităţii conden¬ satorului Cx se face astfel încât, o dată cu uzura inevitabilă în timp a CMR, circuitul LCx “să-şi facă trea¬ ba”! Practic, condensatorul Cx va prezenta o capacitate de ordinul sutelor de picofarazi (maxim 1+2 nF). Pentru un calcul precis, nu strică a măsura inductanţa CMR, după care, pentru dimensionarea condensatorului Cx, se alege frecvenţa de ’ rezonanţă fQD = 22 kHz, iar capacitatea Cx rezultă imediat din relaţia Tqr = M2n VCCx. în acest fel prelungim "durata de viaţă” a casetofonului cu cca 1+2 ani, fără intervenţii suplimentare pre¬ tenţioase! O altă modalitate de rezolvare a problemei este case, medii şi înalte. Atenuarea, şi nu de puţine ori, ir sa sunetelor de frecvenţă înaltă, frustrează decisiv o *-'egistrare magnetică bună, pe care casetofonul nu aste în stare să o pună în adevărata ei valoare. în acest articol mi-am propus să prezint o serie de modalităţi practice de îmbunătăţire a performanţelor casetofon deja realizat - industrial - folosind o le de adaptări şi modificări nepretenţioase asupra amplificatorului de redare din casetofon. Datele pro- nei sunt următoarele: - casetofonul deţine o parte mecanică bună, în spe- partea mecanică a derulării de tip PLAY; - casetofonul nu prezintă posibilitatea ca banda mag- rvetică să fie antrenată în timp cu viteze diferite (are re- : Jator electronic de turaţie); - capul magnetic de redare nu prezintă o uzură foarte arzentuată, fiind poziţionat corect faţă de banda mag¬ netică. in caz contrar, eforturile noastre de a îmbunătăţi per¬ ie nuanţele casetofonului devin din start inutile. Schema bloc a unui amplificator de redare pentru jl magnetic CMR din dotarea casetofonului este szentată în figura 1. Se observă prezenţa a două ■nplificatoare, Al şi A2. Primul amplificator, Al, ridică iniţial nivelul semnalului electric furnizat de capul mag¬ netic de redare, CMR, iar al doilea amplificator, A2, rea- zsază corecţia NAB a semnalului audio preluat de pe randa magnetică, în conformitate cu diagramele TEHNIUM iunie 2005 31 HI prezentată în schema electrică din figura 4. Alegerea configuraţiei schemei electrice se bazează pe utilizarea efectului MILLER, şi anume creşterea capacităţii virtuale a unui condensator prin conectarea lui într-o buclă de reacţie amplasată între intrarea şi ieşirea unui etaj de amplificare. în cazul schemei electrice prezentate în figura 4, condensatorul de reacţie C2 este amplasat între baza şi colectorul tranzistorului TI, polarizat de grupul R1, R2, C3. Condensatorul C3 previne reîn¬ toarcerea componentei alternative a semnalului amplifi¬ cat, preluat de la CMR, la intrarea acestui etaj amplifi¬ cator de tensiune. în acest fel se evită apariţia unei reacţii pozitive de tensiune, de- bandă largă, ce' ar per¬ turba în mod sigur buna funcţionare a amplificatorului (instabilitate, oscilaţii etc.). Capacitatea de intrare virtu¬ ală bază-emitor a tranzistorului TI se poate determina conform relaţiei: C = (C CB +C 2 ) (A-1), unde Cqr - capacitatea intrinsecă colector-bază a tranzistorului TI (Cq B «6pF) C 2 - capacitatea condensatorului ajustabil de tip trimer ceramic (obligatoriu) A = (R3 II R|n)/R 4 - amplificarea în tensiune a eta¬ jului Rin - rezistenţa de intrare a etajului următor în mod practic, dacă presupunem R|N=200kQ şi pentru valorile din figura 4, A«100, obţinem: FI Cx = [6+(8+30)](100-1) * 1386+3564pF. Se observă că gama de valori pentru condensatorj Cx este pe deplin acoperitoare pentru acordarea circ-- tului rezonant LCx de intrare al preamplificatorului. O altă variantă în ceea ce priveşte obţinerea unui cir¬ cuit rezonant LC de intrare este prezentată în figura 5. Conform acestei configuraţii a schemei, valoarea finaâ a condensatorului Cx este dată de relaţia: Cx = (C2 xS+Cq B )(A- 1 ), unde 8 = (0+1) - «coeficientul de transmisie dat ie acţionarea potentiometrului R3 'Cx = [47(0+1 )+6]x(100-1) = 549+5346pF Se observă că, şi în acest caz, plaja de variaţie a capacităţii virtuale de intrare Cx este acoperitoare pe~- tru stabilirea frecvenţei de rezonanţă a circuitului dej intrare LCx propriu grupului CMR-Cx. O altă variantă de rezolvare a problemei, evide - : atunci când etajul de intrare conţine tranzistoare, : reprezintă schema electrică din figura 6. De această dată potenţiometrul semireglabil R4, amplasat în err- torul tranzistorului TI, oferă rezolvarea probleme Reglajul de capacitate este impus de condensatorul C3, amplasat între cursorul potenţiometrului R4 şi intraree montajului. Capacitatea condensatorului C3 se dimensionează conform relaţiei: C = C3(1-8 x k), unde 5 - poziţia cursorului [8 = (0+' 1 k - coeficientul de transmisie al etajului amplificate- prin circuitul emitor (k<10)-k»0,6 Rezultă imediat: Cx = 3300[1 -(0+1 )x0,6]=3300+1300pF Atunci când cursorul potenţiometrului R4 este -= masa montajului, capacitatea condensatorului Cx va S maximă. O dată cu “mişcarea” cursorului potenţiomet r _- lui R4 “spre emitor”, capacitatea Cx scade, până la cca 40% din valoarea iniţială. Această variantă oferă posib- lităţi mai restrânse de reglaj al circuitului rezonant LCx, dar mai sigure! 32 TEHNIUM iunie 2005 HI-FI Precizez că variantele constructive practice prezen- oână acum, referitor la ameliorarea performanţelor ~i, dau rezultate dacă acesta este “relativ bun” şi are jeri foarte mici (vezi pierderile în fier şi cele datorate rii întrefierului). Dar ce ne facem cu un CMR iuit”? în acest caz trebuie să folosim mijloace “mai "! Variantele constructive prezentate până acum tre- suplimentate de către reacţia pozitivă subunitară, ată cu grijă şi precauţiuniie necesare (altfel amplifi- începe să oscileze). O soluţie practică de aplicare a unei reacţii pozitive lentare în zona frecvenţelor înalte este prezentată schema electrică din figura 7. Condensatorul C3, în bucla de reacţie pozitivă subunitară îşi execută fia doar în zona frecvenţelor înalte. în momentul în re frecvenţa semnalului de ieşire creşte, spre zona venţelor înalte, reactanţa lui scade. Acest lucru duce rărirea reacţiei pozitive subunitare, rezultatul fiind în mărirea amplitudinii semnalului de ieşire al ampiifi- jiui, în zona frecvenţelor înalte. D rezenţa grupului C4, R5 face ca, de la o anumită venţă din zona frecvenţelor înalte, coeficientul de lisie al acestui grup să crească. Rezultatul este jsterea capacităţii virtuale de intrare Cx, iar urmarea micşorarea frecvenţei de rezonanţă a grupului de =re L, C. Se menţionează faptul că reacţia pozitivă jnitară se alege astfel încât să nu apară posibilitatea oscilaţie a etajului de intrare. în urma acestui “aran- snt” al schemei electrice, este majorată eficienţa cir¬ ului rezonant L, Cx în ceea ce priveşte compensarea r derilor din CMR la frecvenţe înalte. Constanta de Hi 75KQ timp a grupului C4, R5 se alege astfel încât să fie îndeplinită relaţia: t = C4R5 < 1/27tfc, unde fc = frecvenţa limită superioară din banda audio redată de casetofon (cca 18kHz). Pentru un acord fin al frecvenţei fc, condensatorul C3 se poate înlocui cu un condensator ajustabil de tip trimer (ceramic). O altă variantă de compensare a pierderilor la frecvenţă jnaltă este schema electrică prezentată în figura 8. în acest caz, parametrii elementelor consti¬ tuente proprii reţelei de compensare se dimensionează conform relaţiei: C4R5 = 1/2 Tifc Se observă imediat că se utilizează efectul de sepa¬ rare a capacităţii faţă de reţeaua de tip filtru trece-sus realizată cu ajutorul grupului C4, R3. în figura 9 este prezentată schema electrică a unui preamplificator de redare realizat cu tranzistoare, con¬ form schemei bloc prezentate în figura 1. Prima amplifi¬ care în tensiune se realizează cu ajutorul etajului ampli¬ ficator ce conţine tranzistorul TI. Amplificarea este de cca 45dB. Se remarcă imediat prezenţa condensatorului C3, care realizează compensarea de frecvenţă în zona frecvenţelor înalte. Semnalul de intrare amplificat se preia galvanic din colectorul tranzistorului TI şi se aplică la al doilea etaj de amplificare, în baza tranzistorului T2. Grupul R10, C6, R11, C7, C8 impune preamplificatoru- lui o caracteristică de transfer NAB. Concluzia articolului este că, folosind nişte artificii tehnice relativ simple, putem transforma un casetofon relativ bun în altul foarte bun. Pentru uşurinţa înţelegerii soluţiilor tehnice de către constructorul amator de audiţii HI-FI, am prezentat doar scheme electrice cu tranzis¬ toare. Modul de lucru este însă perfect valabil şi pentru preamplificatoarele cu circuite integrate. Dar, pentru a le aplica eficient, constructorul amator TREBUIE SĂ ÎNVEŢE tehnica circuitelor integrate. BIBLIOGRAFIE [1] - DASCĂLU D., TURICI I. ş.a., Circuite electro¬ nice, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981 [2] - MARIAN E., Depanarea radiocasetofoanelor, Ed. Cantemir, Bucureşti, 1997 [3] - *** Colecţia TEHNIUM, 1990-2000 [4] - *** Colecţia revistei RADIO - C.S.I., 1990 NIUM iunie 2005 33 LA CEREREA CITITORILOR TUBURIIC CRTODIC€ OR/100/2 (610 SI) - Caracteristici şi utilizări Ing. I. LUNGU Piesa principală a oricărui oscilo¬ scop este tubul catodic. Varietatea tuburilor catodice este foarte mare, dar posibilităţile de alegere foarte mici, deoarece nu se fabrică în ţară şi importurile sunt practic inexis¬ tente. Un tub relativ răspândit este cel notat în titlu, fabricat în fosta R.D.G. şi are următoarele caracteristici: - Uf = 4V; If = 0,9 A - Ua2 = 2kV - Ual = 425...675V - Ug2 = 360...440V - Ugl =0...-110V - Sensibilitate: H = 0,14 mm/V; V = 0,17 mm/V - Culoarea ecranului: verde - Dimensiuni: O 103 mm, L = 254 mm - Deflexie: electrostatică sime¬ trică Este un tub simplu, cu un singur spot, fără anod de postaccelerare, are dezavantajul unei sensibilităţi relativ mici, dar şi avantajul unui spot fin şi stabil în timp. Măsuri de ecranare şi protecţie Deoarece nu am avut posibili¬ tatea executării unui blindaj sofisti¬ cat din permalloy, am folosit o ţeavă de oţel <t> 114x4 mm cu lungimea de 250 mm, strunjită la exterior la 110 mm şi curăţată la interior pentru a obţine un perete de grosime egală. La capătul anterior am proiectat o flanşă, montată cu 4 şuruburi M3, iar la capătul posterior o piesă intermediară pe care este montat divizorul de alimentare a electrozilor (vezi figura 1) şi un capac din tablă de 1 mm, realizat prin călcare pe strung (druckbank). Am obţinut astfel un blindaj deosebit de eficient faţă de câmpuri magnetice exterioare, lucru absolut necesar pentru un osciloscc Pentru protecţia tubului la şocuri ar făcut un inel din tub de PVC de - mm (figura 1). Alimentare Divizorul de alimentare a ele trozilor şi legăturile la soclu st prezentate în figura 2. Săgeţile lângă semnele x şi y arată ser deplasării spotului pe ecran dacă; electrozii respectivi se aplică potenţial pozitiv. Alimentarea de 2 kV fiind făc cu tensiune stabilizată, am amplas reglajele de focalizare şi astigrra tism pe capacul din spate, deoar am constatat că o dată reglate, trebuie umblat la ele decât foarte şi nu era cazul să încarc int panoul frontal, pe care pentru tu rămâne numai butonul de luminez- tate. Potenţiometrul de reglaj str f/anşâ. TEHNIUM iunie LA CEREREA CITITORILOR : 'e de 100 kn trebuie să fie cu ax dm plastic şi închis într-o carcasă zolantă, aflându-se la -2kV faţă de masă. Atât plăcile X cât şi Y se leagă la ~asă prin rezistenţe de 10 MQ pen¬ tru a avea o impedanţă definită şi ::nstantă şi pentru a asigura condiţia necesară unei bune '-acţionări ca potenţialul mediu al r ăcilor de deflexie să fie egal cu : ztenţialul mediu al anodului. Pentru alimentarea de înaltă ten¬ siune am folosit iniţial un transfor- ~ , 2 tor vechi cu o înfăşurare anodică filtraj de valoare redusă. Pentru tranzistoarele de putere am folosit două P 217A (ruseşti), dar se pot folosi şi ASZ 15 sau ASZ 18 cu rezultate la fel de bune şi două radiatoare mici din tablă de aluminiu de 2 mm. Un termistor CTN fără ter¬ minale, fixat pe radiator şi izolat cu două foiţe de mică, controlează regimul de funcţionare al tranzis¬ torului final din stabilizator astfel: dacă tranzistorul se încălzeşte, ten¬ siunea Ube scade şi curentul Ib creşte, dar această creştere este compensată de scăderea rezistenţei scade cu 500...600 Hz în sarcină. înalta tensiune poate fi reglată cu potenţiometrul PI în limitele 1...2.3 kV. O atenţie deosebită trebuie acor¬ dată realizării transformatorului cu ferită de care depinde esenţial buna funcţionare. Se va proceda astfel: pe un miez prismatic din plastic sau metal de 7,3 x 7,3 mm se pune un strat de celofan de la pachetele de ţigări, peste care se bobinează în 4...5 straturi o bandă de hârtie de scris lată de cca 25 mm, unsă cu răşină epoxidică transparentă de 2 x 320 V şi un triplor de tensi¬ une, dar montajul şi conden¬ satoarele de filtraj necesare ocupau aproape jumătate din cutie, iar tensi- jnea avea fluctuaţii destul de mari. ADoi am găsit o schemă mai bună în [2] şi am trecut la adaptarea ei pen- tru tensiunea de 2 kV necesară :jbului. Montajul (vezi figura 3) este compus dintr-un stabilizator reglabil, alimentat cu -15V printr-un Dsel cu miez de ferită de 2...10 1 , pentru a nu transmite sau primi scilaţii nedorite, un oscilator cu un t'anzistor PNP de putere şi un trans- £ ormator cu ferită E30. Un divizor de tensiune alimentat cu +15 V serveşte la reglajul tensiunii înalte. Această construcţie are următoarele avantaje: - s-au folosit aproape exclusiv materiale recuperate; - asigură o tensiune stabilă şi reglabilă; - sursa suportă scurtcircuite acci¬ dentale; - se folosesc condensatoare de termistorului, care readuce situaţia la normal. Datorită împrăştierii ca¬ racteristicilor, atât ale tranzistoarelor cât şi ale feritelor, este necesară o mică tatonare în felul următor: rezis¬ tenţa notată cu * se înlocuieşte cu o rezistenţă de 2 kQ în serie cu un potenţiometru de aceeaşi valoare. Se reglează potenţiometrul la jum㬠tatea valorii, se alimentează monta¬ jul printr-un ampermetru pus pe scara de 0,5 A şi din trimerul PI se reglează înalta tensiune la cca 2 kV. Se manevrează cu atenţie potenţionetrul (de obicei înspre scăderea valorii) astfel încât con¬ sumul montajului să fie minim (0,15. ..0,16 A în gol şi de 0,2. ..0,25 A în sarcină), oscilatorul să funcţioneze stabil şi tranzistorul să se încălzească cu cel mult 35°C peste temperatura ambiantă. Se măsoară rezistenţa şi se înlocuieşte cu o rezistenţă fixă de valoare cât mai apropiată posibil. în funcţie de ferită, frecvenţa de oscilaţie se situează între 13 şi 18 kHz în gol şi amestecată cu cantitatea necesară de întăritor. Se recomandă utilizarea unei răşini mai lente, care la tempe¬ ratura normală să se întărească în 2...3 ore. După întărirea completă a răşinii se scoate carcasa şi se înde¬ părtează celofanul. Din placat (preferabil sticlostratitex) de 1,6 mm, de pe care s-a îndepărtat folia de cupru, se taie cu traforajul cu pânză de tăiat metal trei pătrate de 19 x 19 mm, cu gaură pătrată cu dimensiu¬ nile egale cu exteriorul carcasei de hârtie de pe miez. Se construieşte prin lipire cu epoxi o carcasă cu două secţiuni cu dimensiunile din figura 4. în secţiunea mică se bobinează înfăşurările primare, iar în cea mare secundarul, bobinând spiră lângă spiră fiecare strat şi între ele punând câte un strat de hârtie subţire tăiat cu mare atenţie la o lăţime cu cca 0,5 mm mai mare decât lăţimea secţiunii mari a carca¬ sei, astfel încât să nu existe posibili¬ tatea ca două spire din straturi diferite să se atingă. Tensiunea pe TEHNIUM iunie 2004 35 LA CEREREA CITITORILOR W//4 ~tsv £âă — frztr A TVi IM $007 ty, 2«V spiră este de cca 0,85 V, astfel că tensiunea între două straturi succe¬ sive depăşeşte uşor 250 V, la care se adaugă vârfurile aferente şi este necesară o foarte bună izolare. După realizarea bobinei se mon¬ tează cele două E-uri cu un întrefier de 0,13 mm şi eventual se impreg¬ nează transformatorul cu parafină. Insist în mod deosebit asupra acestui lucru deoarece transforma¬ toarele realizate ad-hoc pentru experimentare nu au rezistat mai mult de 10 minute, ceea ce arată că nu am exagerat cu măsurile de si¬ guranţă cerute. Pentru că la data experimentării (1982) nu aveam condensatoare cu tensiunea de peste 2 kV (nu se g㬠sesc nici astăzi prea uşor) pentru C5 şi C6 am utilizat câte două conden¬ satoare cu hârtie de 0,056 p.F/1300 Vc.c. legate în serie. Transformatorul se aşează pe două tubuleţe din plastic (cât mai elastice) şi se fixează pe placa de circuit cu fir de nylon de pescuit cu grosimea de 0,3-0,5 mm. Şi condensatoarele se leagă două câte două în acelaşi mod. Sursa se ecranează într-o cutie de tablă legată la masă. Filamentul tubului se află la -2 kV faţă de masă şi trebuie izolate foarte bine atât firele de alimentare cât şi înfăşurarea de pe transformator faţă de celelalte înfăşurări. Măsurarea tensiunii înalte Multimetrele existente, indiferent de tipul lor, au posibilitatea de a măsura tensiuni continue de maxi¬ mum 600 sau 1000 V. Pentru extin¬ derea gamei de măsură la 3 kV tre¬ buie construită o rezistenţă adiţio¬ nală de valoare corespunzătoare pentru instrumentul cel mai adecvat, care în acest caz este multimetrul analogic pentru următoarele motive: - multimetrele analogice de cali¬ tate au impedanţa de intrare de 20 kfiA/, ceea ce corespunde unui con¬ sum propriu al aparatului de 50 pA, în timp ce aparatele numerice au impedanţa de 10 Mfi pe toate scările de măsură. Pentru scara de 1000 V existentă obişnuit la aceste instrumente rezultă o impedanţă de intrare de două ori mai mică, deci un consum propriu dublu, ceea ce duce la mărirea erorii de măsură ţinând cont de curentul capabil al alimenta¬ torului; - există tendinţa de a proceda simplist, gândind că dacă pentru 1000 V rezistenţa este de 10 Mfi se mai adaugă încă două rezistenţe de 10 Mfi în serie şi problema este rezolvată simplu. Acest mod de a proceda este periculos pentru că o rezistenţă, indiferent de valoare, nu suportă o tensiune de 1 kV la borne, în stratul de carbon apărând mici scintilaţii şi descărcări disruptive care pot distruge instrumentul şi provoca accidente. Rezistenţa adiţională Dacă scara maximă de tensiune continuă la instrumentul nostru este de 600 V, pentru extinderea ia 3 kV este nevoie de o rezistentă adiţio¬ nală de 2000 x (3000-600) = 48 Mfi pe care o vom confecţiona din 10 rezistenţe de 4,7 Mfi; 1% şi o rezis¬ tenţă de 1 Mfi; 1% legate în serie. Şirul astfel format va fi prevăzut la un capăt cu un vârf de test şi la celălalt cu o bucşă în care să intre banana cablului negativ al aparatu¬ lui de măsurat. Tot sistemul se intro¬ duce într-un tub de plastic de la o cariocă veche de culoare roşie sau galbenă cât mai stridentă, pentru a ne atrage mereu atenţia că lucrăm cu o tensiune periculoasă, şi în care se toarnă răşină epoxidică transpa¬ rentă. Bibliografie 1. A. Georgescu; I. Golea, Catalog de tuburi electronice, E.T. 1957 2. M. Băşoiu; C. Costache, 20 scheme electronice pentru amatori, E.T. 1980 3. Normatest 2000 Gebrauchsanleitung 4. Digital multimer FIC 3500 T Operator’s Manual 36 TEHNIUM iunie 2005 LA CEREREA CITITORILOR _ SP6CIAUSTII RĂSPUND F CITITORII ÎNTRCRRR - m R2 iâo ce tNflutrr m 47t* 22 3v DZ CI 470rr^O>r K2 270 tt^CDF —M- Dl ipmoo7 Cea mai simplă modalitate de a încărca acu¬ mulatoarele tip “pastilă" care se utilizează în unele lanterne cu reîncărcare directă de la reţeaua alternativă de 220V este tocmai folosirea pe post de încărcător a unei astfel de lanterne. Alăturat vă prezint două variante constructive ale unor astfel de lanterne care se comercializează şi în prezent. EUGEN POP \ TIMIŞOARA Unele date şi scheme solicitate de dv. au fost prezen¬ tate în revista TEHNIUM nr. 3/2004. Alăturat vă prezentăm un încărcător rapid, sigur şi f abil, dedicat atât acumulatoarelor Cd-Ni cât şi celor Ni- MH. încărcătorul este bazat pe circuitul integrat specia¬ lizat MAX 713 (712), la care pinii de configurare sunt conectaţi pentru o încărcare rapidă cu un curent egal cu capacitatea C, cu protecţie în durata de încărcare maxim 90 minute, cu detectorul -dV/dt (delta peak) acti¬ vat, dar cu circuitul de control al temperaturii dezactivat. Acest încărcător este utilizat pentru încărcarea a 4 sau 5 elemente, având o tensiune de intrare minim IOV şi maxim 20V. Trecerea de la încărcarea rapidă la cea de menţinere se face automat de detectorul -dV/dt (-1 OmV centru 4 elemente sau -12,5V pentru 5 elemente) sau când timpul de încărcare prestabilit a fost atins. Prin descrierea circuitului MAX713/712 se poate adapta montajul la necesităţile specifice utilizatorului: - numărul de elemente înseriate de la 1 la 16, în funcţie de tensiunea de alimentare: - regim de încărcare cu curent constant C/4 până la 4C; - oprirea încărcării rapide la detectarea căderii de tensiune -dV/dt şi trecerea automată în regim de încăr¬ care de întreţinere C/16; - protecţie în timp dacă nu este sesizată căderea de tensiune: - încărcare posibilă într-o fereastră de temperatură. PINI VLIMIT - defineşte tensiunea maximă pe ele¬ ment: tensiunea bateriei nu poate să fie mai mare decât VLIMIT X Nr. de elemente. Tensiunea pe acest pin nu poate depăşi 2,5V şi se conectează de obicei la pinul REF. Tabel 1 Nurnar de elemente PGM 1 conectat la WJM2 conectat la 1 V* V* 2 In aer V* 3 RKF V+ 4 BAîr- Vf ’ 5 V+- In aer 6 In aer In uer 7 REF In aer $ BATT- In aer «> V+ RSvF 10 In îkt REF u REF RFF 12 DAT r-- REF 13 w BAT! — li " In iter BATT-- 15 RL1 13A1T- 16 BATT~ RATT- TEHNIUM iunie 2005 37 LA CEREREA CITITORILOR TI *!2V 0~ »2V O LE3C1 /| IQptFtfSV M utf'- R1 1.2K SF Dl "On“ *Ch«<Qe rapide' 02 & Si. 5 * 8 470 1» C2 1|* R5 68K R6 r-sp- C3 r lOrtF = p ICI PGMO DRV PGM1 THI BATT* FASTCHG v* VUMIT TLO PCM2 (X PQM3 REF BATT- TEMP GND MAX7f3C$E . D3 1N4001 -O ♦ BATTERlE T cs 1CVF/75V C4 it -li. X -o BATTERiE RS (votr texte) 1. BATTCRY NOr INSERTtO TIME 2. FAST CHARCF 3. TRICKUE CHARGE 4 BATTERYREMOVED 2. CEU VOLTACE IESS THAN 0.4V 3. FAST CHARGE 4. TRICKIE CHARGE b. CHARGER POWER REMOVEO y. PIN2 BATT+ = conectarea polului pozitiv al acumula¬ torului. PIN 3, 4 PGMO şi PGM1 = definesc numărul de ele¬ mente din acumulator. Se programează după tabelul 1. Numărul de elemente trebuie respectat pentru că aces¬ ta condiţionează tensiunea de intrare a convertorul^ A/D intern. Aceasta din urmă este limitată între 1,4V ş 1,9 V, fiind egală cu BATT+/Nr. de elemente. Orice depăşire a limitelor conduce la dezactivarea detectoru¬ lui -dV/dt. Numărul de elemente determină şi tensiunea de alimentare a încărcătorului, care trebuie să fie supe¬ rioară cu cel puţin 1,5V tensiunii bateriei la sfârşitu încărcării. PIN 5,6 şi 7 THI, TLO, TEMP = pinii detectorului de temperatură (în schemă nu este utilizat). Aceşti pini se pot conecta la câte un termistor plasat în apropierea acumulatorului. încărcarea rapidă este posibilă dacă temperatura TEMP>TLO şi oprită dacă TEMP>THI. PIN 8 FASTCHG = ieşire care indică încărcare rapidă; poate comanda un LED. PIN 9, 10 PGM2, PGM3 = definesc timpul maxirr alocat încărcării rapide după tabelul 2. PGM3 are influ¬ enţă şi asupra regimului de încărcare de întreţinere (tabelul 3). PIN 11 CC = intrare de compensare a buclei de curent constant. PIN 12 BATT- = conectarea polului negativ al acu¬ mulatorului (nu este masa încărcătorului). PIN 13 GND = masa generală a circuitului. 38 TEHNIUM iunie 2005 LA CEREREA CITITORILOR Tabel 2 T imp de hcarcarc {in mute) interval de măsura -dV.'dt < secunde) 1 Delecta dWdt f GM3 Ia POM2 caonftctnt ia 22 .2!.. .. 1 Ncactiva V+ In aer 22 21 Activa Vi RFF 33 21 Neactiva V+ v+ 21 Activa V+ BATT- 45 42 Neactiva ln aer In aer 45 42 Activa In aer RFF 66 42 Neacliva In aer V» 66 42 Activa In acar BATT- 90 84 Neactiva KLT in aer 90 84 Activa RFF RFF 132 84 Neacliva kiii- V+ 132 M Activa RFF BATT— 180 168 Neacliva BĂII- i n aer \m 16* Activa BATT- REF 264 168 Neacliva BAU- v7 ‘ 2(y] 168 Activa BATT- BATT- Tabel 3 PGM3 conectat la ■Rcftlm dc incarcarc rapida i Regim de in car care de intreţmenă v+ 4C IFAST/64 In aer 2e ITAST / 32 REF c [FAST /16 BAŢI- C/2 IFAST/8 -ezistenţa plasată între pinul BATT- şi GND permite determinarea curentului de încărcare rapidă Rs = 0,25V/lfast. PIN 14 DRV = ieşire de comandă a generatorului de curent. PIN 15 V+ = intrare pentru regulatorul intern de 5V; aceasta este raportată la tensiunea BATT-. Curentul lv+ rebuie să fie limitat între 5 şi 20mA de o rezistentă externă R = (Uin-5V)/1V. PIN 16 REF = ieşire tensiune de referinţă internă de 2V. Montajul prezentat nu poate pleca în încărcare -apidă dacă tensiunea pe acumulator nu este de mini- ~ium 0,4 X Nr. de elemente, în caz contrar pleacă în ’ncărcare lentă şi când se atinge pragul trece automat în ncărcare rapidă. Variaţia de tensiune -dV/dt este definită la 2,5 mV pe element, c.eea ce este convenabil centru acumulatoarele Cd-Ni şi pentru majoritatea celor Ni-MH. Circuitul MAX 712 poate detecta o valoare de OV/dt specifică acumulatoarelor Ni-MH, deci când sesizează că tensiunea pe acumulator nu evoluează, cpreşte încărcarea rapidă şi comandă încărcarea de ‘rtretinere. CORNEL ŞTEFĂNESCU MARIAN CAZBIR, Braşov Circuitele integrate au reguli clare în ceea ce priveşte utilizarea, între care: - respectarea unor configuraţii precise ale cablajelor cuadripol), anumite grosimi ale pistelor, amplasarea unor componente critice etc.; - cablarea corectă a montajului, trasee de semnal ecranate etc. Vă recomand să mai căutaţi un desen de circuit mprimat, preferabil cel recomandat de producătorul CI. Atenţie la toate aceste detalii, dar şi la eventualele greşeli care pot conduce la distrugerea CI. GABRIEL ALDE A, com. Brădeanu, jud. Buzău Nu am înţeles ce doriţi să faceţi cu CD-ROM-ul! Dacă acesta nu mai funcţionează corect pe calculator, nu îl veţi putea utiliza ca CD-player pentru un motiv simplu: cauza care îi împiedică funcţionarea corectă nu dispare şi este datorată de cele mai multe ori calităţii grupului optic. în plus, sunt necesare modificări de soft pentru interfaţarea cu o comandă complet manuală. Difuzorul de 40W/4 ohmi şi diametrul de 160 mm este un woofer? Dacă nu, cum vreţi să-l utilizaţi la un subwoofer? La diametrul acesta nu puteţi spera într-un rezultat fulminant în ceea ce priveşte reproducerea frecvenţelor joase. Pentru că datele de care dispuneţi sunt insuficiente, ca o recomandare generală, utilizaţi difuzorul respectiv într-o incintă închisă cu volumul de aproximativ 15 litri. Scheme de filtre active vor apărea în paginile revistei în numerele următoare, dar puteţi găsi şi în numerele mai vechi, ca şi sub formă de kit gata realizat la maga¬ zinele specializate. Irig. AURELIAN MATEESCU Domnul ISTRATE - istratei @yahoo, com în cataloagele de care dispunem nu apare tubul catodic cu indicativul B7S4-01, existând în schimb indicativul B7S1. în speranţa că acesta este de fapt tubul catodic ce vă interesează, vă transmitem datele solicitate şi conexiunile la soclu: este un tub catodic cu MSt 3631 3751 Q8S1 BIOS1 BIOS! TEHNIUM iunie 2005 39 LA CEREREA CITITORILOR ecranul de culoare verde, de persistenţă medie, cu per¬ formanţe superioare la focalizare, diametrul 71 mm. lungimea 162 mm, Uf = 4V, If = 0,85A, Ual = 400V, Ua2 = 160-280V (valoarea max. admisibilă IkV), Ic = 50pA, Rg = 1,5MQ, sensibilitatea S|_| = 0,08 mmA/, S v = 0,10 mmA/, amplitudinea maximă a semnalelor pe plăcile de deflexie V şi H fiind de 500V. Domnul Orban Zoltan, Cluj 1. Toată admiraţia noastră pentru pasiunea dumnea¬ voastră de colecţionar de aparate radio-TV, dar regretăm că nu avem informaţii despre existenţa unui club al celor “contaminaţi” de această pasiune, deşi suntem siguri că există mulţi colecţionari în acest domeniu. Vă sugerăm să apelaţi la radioamatori, printre care există foarte mulţi nostalgici ai epocii tuburilor electronice. Federaţia Română de Radioamatorism găzduieşte în paginile revistei sale lunare “Radiocomunicaţii şi Radioamatorism” o mică rubrică de publicitate, în care radioamatorii pot face schimb de piese şi aparate speci¬ fice acestei activităţi. Această publicaţie este dispusă să publice şi un anunţ de genul celui de interes pentru dv., cu condiţia de a fi succint şi la obiect. Aceasta poate fi contactată la RO.Box 22-50 RO-014780 Bucureşti, sau tel./fax 021/3155575, sau e-mail: yo3kaa@allnet. Ro. Dacă doriţi scheme ale unor radioreceptoare mai vechi, sunt şanse să vă putem ajuta. Vă mai informăm că F.R.R. are bunul obicei de a organiza la Bucureşti, de câteva ori pe an, o întrunire a radioamatorilor din toată ţara, unde, pe lângă unele comunicări, înmânări de diplome, schimb de experienţă şi alte activităţi specifice, se organizează şi un târg original, în cadrul căruia radioamatorii fac schimb sau comercializează componente, subansambluri sau chiar aparate specifice activităţilor radioamatoriceşti şi nu numai, şi unde tuburile electronice sunt încă în vogă. 2 . La cea de a doua întrebare nu vă putem da un răspuns în deplină cunoştinţă de cauză. Nu aţi precizat tipul televizorului, şi oricum, dacă la televizorul dv. s-au manifestat defecţiunile menţionate, nu se poate face o generalizare. 3. Destinaţia şi condiţiile tehnice de utilizare a spec¬ trului radio sunt reglementate de acte normative emise de instituţiile autorizate din România, corelate cu normele internaţionale din acest domeniu. Utilizarea acestui spectru presupune autorizarea funcţionării, prin¬ tre altele şi în scopul protecţiei canalelor alocate pentru o anumită activitate. Au fost totuşi alocate o multitudine de benzi de frecvenţă de la 9kHz până la 25GHz, ce pot fi folosite fără licenţă, darjn aplicaţii bine stabilite şi în condiţii tehnice restrictive. în România, cel mai recent act normativ în acest domeniu este Decizia nr. 62/25.01.2005 a Inspectoratului General pentru Comunicaţii şi Tehnologia Informaţiei, publicată în Monitorul Oficial al României, partea I, nr. 138 din 15.02.2005, document ce poate fi consultat şi pe INTER¬ NET la adresa www.igcti.ro. Decizia nr. 62 cuprinde în anexe benzile de frecvenţă, făcând trimitere la interfaţa radio (RO-IR nr.), unde se găsesc condiţiile tehnice respective. Şi aceste documente se găsesc la adresa de mai sus. Materialul este foarte voluminos (necesită cel puţin 2 dischete pentru a fi descărcat de pe INTERNET) şi ar ocupa întreg spaţiul revistei, motiv pentru care nu-l putem publica integrai, deşi credem că ar fi de interes pentru foarte mulţi cititori. Vom spicui totuşi câteva date pentru două dintre aplicaţiile expres menţionate de dv. în scrisoare. 14. Echipamente de radiocomunicaţii funcţionând în banda 26960-27410 kHzîn cadrul serviciului mobil terestru (Banda civică - CB - Citizen Bând): Banda de frecvenţe Interfaţa radio 26960-27410 kHz*) RO-IR 014 *) Cu excepţia frecvenţelor 26995 kHz, 27045 kHz, 27095 kHz, 27145 kHz şi 27195 kHz (care sunt rezer¬ vate pentru dirijarea modelelor). în interfaţa radio IR 014 se prevede că pentru funcţionarea cu MF, modul F3F, P < 4W e.r.p., pentru MA, modul A3E, P < 1W e.r.p., iar pentru modul J3E, P < 4W e.r.p., ecartul de frecvenţă fiind de 10kHz pentru toate modurile de lucru. 15. Echipamente de radiocomunicaţii profesio¬ nale pentru mică distantă (Professional Mobile Radio-PMR 446); Banda de frecvenţe Interfaţa radio 446-446,1 MHz RO-IR 015 în interfaţa IR 015 se prevede că această bandă se foloseşte în serviciul mobil terestru, în modurile de lucru F3E sau G3E, cu P < 0,5W e.r.p., cu un ecart de 12,5 kHz. Precizăm că e.r.p. înseamnă puterea efectiv radiată de antenă. Veţi găsi în documentul menţionat condiţiile de lucru şi pentru microfoane fără fir, pentru telecomenzi, pentru alarme şi multe alte aplicaţii, începând din domeniul VLF şi până în SHF. Ing. GHEORGHE REVENCO UVIU RĂDESCU, Dr. Tr. Severin Schema dv. este destul de “veche”, complicată ca montaj practic şi reglajele necesită cunoştinţe teoretice “complexe”. Recomand utilizarea circuitelor integrate specializate. Oricum, cât de curând voi publica un mate¬ rial referitor la dublarea puterii audio. CRISTIANSTANCU, electromaniac [email protected] Datele transformatorului sunt foarte exacte! Recomand citirea cu mai multă atenţie a articolului. Smiez = 25 cm . D. GEORGE, laşi 1 ° Tranzistorul TI are h21E prea mare! Oricum, măriţi valoarea lui R3 = 47 kQ (100 kQ). 2° L = 20 mA (nu mai mult). 3° Pentru “linia audio” prefigurată, recomand un amplificator audio cu circuit integrat specializat (sunt o mulţime!) 4° Sursa de tensiune UA = 24V trebuie să fie stabi¬ lizată. Altfel “finalele SUPER- G” nu prea merg. B. COSTIN, Bucureşti Recomand o amplă documentare teoretică în elec¬ tronică; în caz contrar, rezultatele practice nu vor fi decât mediocre. Se verifică (la compresorul dinamic) punctul static de funcţionare al tranzistorului TI şi se modifică valoarea rezistenţei colector-bază (pe schemă 1MQ) până ce în colector obţinem o tensiune de 6V (sursa având 12V). Oricum, recomand abordarea unei scheme mai per¬ fecţionate, care să conţină un circuit integrat. Recomand un mixer competent, cu circuite integrate. Comutatoarele surselor de semnal se realizează cu circuite integrate specializate, deoarece cele mecanice se uzează rapid şi provoacă numai necazuri. CONCLUZIE: Aţi abordat o construcţie complexă, pentru care nu sunteţi pregătit teoretic. Aprofundaţi fiecare etaj funcţional, şi ulterior puteţi realiza montajul final. Prof. ing. EMIL MARIAN 40 TEHNIUM iunie 2005 LA CEREREA CITITORILOR Construcţii din materiale recuperate ABILIZATOR VARIABIL de ÎNALTĂ T€NSIUN€ ing. I. LUNGU Alimentatorul descris mai jos debitează o tensiune iizată variabilă între 60 şi 350 V (eventual 400 V) la curent maxim de cca 100 mA şi este prevăzut cu pro¬ be la suprasarcină şi indicaţie optică. Cu excepţia dstorului final BUX 84 (800V; 2A; 40W), toate cele- piese au fost recuperate din diverse montaje. Tranzistoarele 13001 au fost recuperate de la lămpi lomice arse şi ridică câteva probleme. Se ştie că un izistor are factorul de amplificare p cu atât mai mare cât baza este mai subţire, ceea ce nu este cazul czistoarelor de înaltă tensiune. Dacă tranzistorul final firmă” are un factor acceptabil de cca 20, tranzis- rele 13001, fabricate cine ştie unde prin Asia, trebuie ate pentru că am găsit exemplare cu p = 5, valoare necorespunzătoare (necesar minimum 10), iarter- alele sunt fie în ordinea B, C, E, fie invers (fig. 1). ite de montare este necesară identificarea termi- alor cu multimetrul şi măsurarea factorului p. ot datorită factorului de amplificare mic este nece- • ca tranzistorul final să fie un dublet. Acesta nu poate : un Darlington simplu, deoarece în caz de suprasarcină ssivă curentul prin tranzistorul T3 poate depăşi cu curentul admisibil (200 mA pentru 13001) şi Dungerea lui duce la defectarea catastrofică a mon- ji. Rezistenţa de limitare de 2,2 kQ nu poate fi majo- pentru că nu ar mai asigura curentul necesar bazei dstorului T4. Alimentarea montajului se poate face fie direct din :ea, fie printr-un transformator de separare ridicător de -siune, de putere corespunzătoare. Primul mod de ali¬ ntare este de evitat, deşi poate oferi o putere limitată nai de tranzistorul final şi o tensiune mult mai puţin nendentă de sarcină, deoarece tensiunea maxim tenabilă nu depăşeşte 300V şi montajul este legat /anic cu reţeaua^ putând provoca accidente grave, fiind că experimentările de orice fel se fac de obicei piesele întinse pe masă, fără cutie sau alte măsuri de lecţie. Tensiunea limită este dictată de condensatorul elec- tic, care în general este de 400V. Condensatoarele de 450V se găsesc mai greu, iar cele de 500V sunt rare. Transformatorul de separare (recuperat de la un aparat vechi cu tuburi) trebuie să asigure puterea necesară şi în secundar o tensiune eficace U stabilită astfel încât U x 1,41 <0,9 Ue, unde Ue este tensiunea de funcţionare a condensatorului electrolitic, şi va fi prevăzut cu o sigu¬ ranţă în primar. La nevoie se vor scoate spire de pe înfăşurarea secundară. în nici un caz tensiunea limită redresată nu trebuie să depăşească tensiunea admisă de condensator. Reglajul tensiunii se face cu potenţiometrul P, montat într-un divizor de tensiune care asigură un consum de cca 3% din curentul nominal, pentru a evita vârfurile de tensiune la funcţionarea în gol. Tensiunea de ieşire scade ia mişcarea cursorului înspre rezistenţa de 62 kQ şi creşte în sens invers. Se va lega astfel ca tensiunea să crească la mişcarea cursorului în sens orar. Protecţia la suprasarcină (de scurtă durată) este asigurată de tranzistorul T5 (care poate fi orice tranzis¬ tor NPN de mică putere) şi rezistenţa Rsc, iar depăşirea curentului admis este indicată prin aprinderea LED-ului (roşu). Protecţia funcţionează astfel: curentul de ali¬ mentare care trece prin rezistenţă provoacă la capetele ei o cădere de tensiune egală cu valoarea ei înmulţită cu valoarea curentului. Când această cădere de tensiune depăşeşte 0,65 V, tranzistorul T5 începe să conducă, deturnează o parte din curentul de bază necesar duble¬ tului T3, T4, iar tensiunea livrată va scădea şi LED-ul se va aprinde. Deci valoarea rezistenţei Rsc va fi 0,65 /I, unde I este curentul maxim care poate fi debitat de mon¬ taj. Pentru o valoare de 6,8 Q, curentul limită va fi de cca 95 mA. La ieşire s-a montat un bec cu neon, în serie cu o rezistenţă de limitare, care indică prezenţa înaltei tensi¬ uni. Becurile cu neon se aprind la tensiuni cuprinse între 60V şi peste 350V, în funcţie de construcţie, şi va trebui sortat unul care să se aprindă la cca 60V, iar rezistenţa de limitare se va dimensiona corespunzător. Becul va fi legat astfel încât să se aprindă electrodul cel mai vizibil, în curent continuu, la orice tub cu descărcare în gaze tJCCi HN1UM iunie 2005 41 LA CEREREA CITITORILOR luminează electrodul legat la catod. Desenul cablajului imprimat, văzut dinspre piese (prin transparenţă) este indicat în figura 2 şi dispunerea pieselor în figura 3. La punctele desenate pe figura 3 se vor lipi fire de culori corespunzătoare (negru pentru - şi roşu pentru +) de 0,14 mm 2 , semnificaţia inscripţiilor fiind: b - borna minus, b+ borna plus, La anod LED, Lc catod LED, P o cosă a potenţiometrului, Pe cursorul potenţiometrului. Montajul a fost executat selecţionând piesele cu dimensiunea minimă din cele avute la dispoziţie, iar cablajul este foarte compact. Deci se recomandă a se trece la execuţia lui numai după ce ne-am convins că piesele disponibile intră în dimensiunile din desene. Rezistenţele de putere se vor monta la 3-4 mm dea¬ supra cablajului. Rezistenţa de 62 kQ se montează la cosa corespunzătoare a potenţiometrului şi la punctul marcat, unde se va lega şi rezistenţa de limitare a becu¬ lui cu neon, celălalt capăt al becului fiind legat la punc¬ tul bn. Radiatorul tranzistorului final a fost recuperat dintr-un televizor defect şi fiind improbabil să se găsească unul la fel, desenul lui a fost indicat în figura 4. Poate fi exe¬ cutat din tablă de cupru, aluminiu sau al^nă de 0,8-1 mm sau înlocuit cu un altul de cca 100 cm 2 . Decupajele indicate pe desenul desfăşuratei se vor face practicând găuri de 1 mm în colţurile dreptunghiu- rilor 8x9 mm şi tăind cu traforajul cu pânză de tăiat metal formele indicate în figură. Radiatorul se va monta în găurile alungite vizibile în figura 2. După lipirea pieselor, cablajul se va acoperi cu lac nitro pe partea conductoarelor imprimate şi se va monta pe 4 aritre- toaze din ţeavă de 0 5 mm cu lungime potrivită şi fixat cu şuruburi M3 în găuri filetate direct în tabla cutiei. Tot ansamblul se va monta într-o cutie din tablă de oţel construită cu panou de montaj conform indicaţiilor din numărul 1/2005 al revistei. Dimensiunile cutiei depind de mărimea transformatorului de separare şi a potenţiometrului. Pe panoul de montaj se vor fixa două bucşe 0 4 mm, cu capete bine izolate, de culoare negru, respectiv roşu, LED-ul, becul cu neon şi potenţiometrul, prevăzut cu butonul lui de acţionare. în panoul frontal se vor face găurile corespunzătoare. Se va verifica funcţionarea stabilizatorului şi a pro¬ tecţiei şi pe cutie se va marca cu vopsea roşie semnul de înaltă tensiune. Se va avea în vedere faptul că tranzistorul final disi¬ pează maximum de putere la tensiunea minimă reglată. Bibliografie I. Ristea, C.A. Popescu, Stabilizatoare de tensiune, E.T., 1984 Colecţia Tehnium 42 TEHNIUM iunie 2005 CITITORII RECOMANDĂ Stimată redacţie, Vreau să încep adresând salutul meu, cuvinte elogioase la adresa redacţiei şi colaboratorilor, cât şi Sărbători fericite pentru Crăciun şi Anul Nou. Toată stima pentru longevitatea revistei, pentru rezistenţa acesteia în timpul “iernii” comuniste, pe par¬ cursul celor 20 de ani, cât şi pentru faptul că articolele de mulţumire şi propagandă ceauşistă au lipsit aproape total. îmi închipui că obliga¬ tivitatea apariţiei acestora a făcut mai multe publicaţii să “strângă din dinţi" şi să îşi mânjească primele pagini cu nenumărate majuscule pentru ca revistele lor să supravieţuiască; îmi dau seama că nu a fost uşor. Pe lângă aceste con¬ siderente, permiteţi-mi să remarc şi faptul că multe articole din ‘Tehnium”, dacă tovarăşii ar fi fost cu 5 secunde mai “deştepţi”, ar fi putut fi considerate “subversive”, mai ales cele referitoare la tehnici moderne, la automatizări, telecomu¬ nicaţii, în speţă articolele ce apăreau în almanah, în care era vorba despre compact-disc, despre realizările cercetării occidentale sau americane, cât şi acele articole în care era vorba despre televiziunea în culori, într-o perioadă în care mulţi români nu puteau decât să viseze la un receptor AN cu circuite integrate etc. Oricum, multe din acele articole, acum - după 15-20 de ani - le g㬠sesc, cu surprindere, interesante şi actuale. Deţin o foarte mică parte din colecţia 'Tehnium”, numere dis¬ parate, puse cu multă grijă în ordine cronologică, dar cu foarte multe “găuri”, începând cu 1980 până în prezent. Cred că nu trece o zi abţinându-mă să răsfoiesc câteva pagini. Un mare regret survine din faptul că n-am avut suficientă voinţă pen¬ tru a învăţa matematică şi fizică atât cât mi-ar fi trebuit ca să intru la o facultate de electronică. Dar încli¬ naţiile tehnice mi-au rămas, pasi¬ unea a rămas, cele două mai trebuie doar cultivate prin exerciţiu. Din păcate, “marile înfăptuiri” se lasă aşteptate din motive obiective şi nu numai. Totuşi, câteva montaje am făcut, începând cu clasicul radio fără baterii din clasa a şaptea, la care am lucrat jumătate din vacanţa de vară, până la o mulţime de montaje care aşteaptă şi acum să fie asam¬ blate, module, mai ales audio, altele ce ţin de automatizări (simple), însă e destul de frustrant atunci când vezi nişte scheme grozave, de mare performanţă, care chiar se pot rea¬ liza şi în regim de amator, bineînţe¬ les cu multă atenţie şi dăruire, dar constaţi ba că n-ai de unde să procuri acele piese, ba că un tranzistor costă aproape un milion şi ai nevoie de opt bucăţi etc. Aş vrea să revin la revistă, cu regretul apariţiei destul de greoaie, cât şi cu cel al apariţiei sale compri¬ mate (3 în 1); ştiu că şi dumnea¬ voastră aveţi aceleaşi regrete, aşa că nu insist. în ce priveşte calitatea arti¬ colelor, mă pot declara mulţumit, cu “amendamentul” că poate totuşi ar trebui mai mult spaţiu alocat pentru montaje simple, abordabile în regim de amator. Mi se par foarte lăudabile abordările teoretice în care apar explicaţii şi calcule de principiu, cred că acestea stau la baza înţelegerii fenomenelor. E clar că subiecte pre- TEHNIUM iunie 2005 43 CITITORII RECOMANDĂ cum “Tranzistorul bipolar” sau “Amplificatoare operaţionale” nu mai pot fi reluate pe larg, aşa cum au fost deja prezentate în paginile revistei, dar cred că un mic spaţiu alocat pentru “abecedar-işti” nu ar fi o idee chiar rea, prezentări succinte, principii de funcţionare, nu neapărat foarte multă matematică, dar nişte montaje simple şi edificatoare pen¬ tru înţelegerea unui fenomen ca “blocare”, “saturaţie”, “comutare” etc. s-ar putea face. Legat de cele de mai sus, vă pot da un exemplu din propriile pro- aproape de la sine din paginile ‘Tehnium”-ului. în numerele 12/89 şi 1/90 se prezintă un montaj de ‘Telecomandă pornit-oprit” având la bază principiul circuitului basculant bistabil. Am intervenit în schema origi¬ nală cu minime modificări, prin intro¬ ducerea fotorezistorului şi a butonu¬ lui normal-deschis, cât şi prin scăderea rezistenţei din colectorul tranzistorului de comutaţie T-| de la IkQ la 680Q. O a doua problemă s-a pus în privinţa emiţătorului, care trebuia să fie o sursă de lumină, că n-a fost deloc OK. Aburii lui Bachus au ars într-o seară traf-ul. Dar tot e bine că uneori nervii creaţi de pagubă îţi aduc şi inspiraţia sal¬ vatoare: o protecţie - sigur, dar o fuzibilă - nu! Nu e comodă, trebuie calibrată (cine oare se duce până în oraş să cumpere?) şi ei habar nu au să facă treaba asta când nu sunt eu acolo... Atunci e simplu! O protecţie automată, şi cu indicator optic - să-l vadă toată lumea. Noroc cu traf-ul ăla pe care l-am făcut acum câţiva ani, dinr-un radio pe lămpi, după rebobinarea secundarului îmi dă Kl 24V/10A bleme ce a trebuit să le revolz: în componenţa unui amplificator audio, mi-am pus problema (bineînţeles, din comoditate) deconectării acestu¬ ia de la distanţă. Condiţii: cheltuială minimă, eventual (ceea ce a şi fost cazul) piese obţinute din recuperări, nepretenţioase, intervenţie minimă în sistem şi eficienţă maximă (prin atingerea scopului şi funcţionare bună în timp). Având ipoteza şi con¬ cluzia, urmau - evident - demonstraţia şi realizarea practică. O instalaţie de telecomandă clasică, cu lumină infraroşie modulată, ieşea din discuţie datorită complexităţii. Urma să realizez un agregat format dintr-un emiţător, un receptor şi un etaj de comandă - totul sună atât de pretenţios... şi totuşi soluţia este nu numai simplă, ci de-a dreptul banală. N-am făcut nimic altceva decât să adaptez o schemă simplă la nevoile proprii. Soluţia a venit ceea ce a ridicat o altă dificultate: interacţiunea senzorului cu lumina ambiantă. Interacţiunea am anihilat-o printr-o asamblare adecvată a sen¬ zorului pe panoul frontal, iar sursa de lumină, graţie progresului tehno¬ logic, este nimic altceva decât un pointer LASER, leftin-simplu-efi- cient, aşa cum se vede în figura 1. O altă provocare am avut-o în timpul facultăţii, în cămin. Cred că este destul de cunoscut vacarmul din camerele căminiştilor... Aeam un TV AN chinezesc, fără carcasă, “vai de capul lui”, dar extraordinar de bun la meciuri sau la filme, când se strângeau vreo 10 oameni să privească la un ecran cât palma... Dane, treci şi fă o sursă! Bun: 12V alimentare, e evident. La iluminare maximă, aparatul consuma cca 18 W. Cu un trafo dintr-un (fost) pick- up, o punte şi 4700 pF, am crezut că e totul OK. Dar repede s-a dovedit 12,5 V* în gol şi 11,7» la cca 100 W. E bun! Dar îmi trebuie o protecţie ieftină, simplă şi eficientă! Ce am? Am un trafo, am o punte de 35 A (cam... mărişoară), am un releu de 12 V=/ 700Q, am două “butelii” de 6800 pF/40 V şi un bec de 12 V/5 W. Dar pe lângă punte şi trafo, ce-ar fi dacă aş proteja şi “buteliile” la încăr¬ care? lată varianta realizată de mine, prezentată în figura 2. Releul anclanşează după o perioadă de cca 1,2 s, iar în cazul unui scurtcircuit la ieşire, releu! declanşează suficient de rapid cât să protejeze puntea şi traf-ul. Cu va¬ lorile din schemă se protejează efi¬ cient şi condensatoarele de filtraj printr-o temporizare, cât şi printr-o limitare a curentului mare de încăr¬ care, prin filamentul becului, bec care, aflându-se conectat în serie cu ieşirea, semnalizează foarte vizibil avaria (scurtcircuit / suprasarcină). 44 TEHNIUM iunie 2005 CITITORII RECOMANDĂ c s =47S^r/380v HH p ţ =fPW4..J (4X1N4004...7) 2x0 P 22^R..0,47^if/6J0V DIN NOU D€SPR€ R€FOLOSIR€R TUBURILOR FLUOR6SC6NTC Ing. BARBU POPESCU Refolosirea tuburilor fluorescente :e o problemă de actualitate din riătoarele motive: - tuburile uzate, care din păcate nu se recuperează în mod efi- nt, conţin o cantitate de mercur, stal deosebit de toxic; refolosirea lor este indicată şi considerente economice, durata viaţă a unui tub "ars" folosit în jntajele prezentate în continuare ate fi uneori egală cu a unui tub - articolul publicat în Tehnium nr. 1 1991 a prezentat un interes asebit pentru cititorii revistei; tre- iie menţionat faptul că în revista armană ELEKTOR nr. 1/1992 a Irut un articol asemănător. Montajul prezentat în figura 1 cesită câteva precizări. 1. Unele corpuri de iluminat aseau pentru limitarea curentului circuit serie Cs-Dr, datorită uti- Irii unor bobine de şoc cu induc- tanţa mai mică. în acest caz este ►ligatorie folosirea condensatorului erie, lipsa sa provocând creşterea rentului în circuit, uzura rapidă a joului şi, în timp, arderea bobinei. 2. Montajul corect executat poate olosi tuburi de 14-40 W în combi- aţie cu droselele corespunzătoare. 3. Condensatoarele CI şi C2 pot avea valori cuprinse între 0,22-0,47 ^ F/630V. 4. Unele tuburi de 40 W, în condiţiile scăderii temperaturii sub 18°C, nu funcţionează corespunz㬠tor. Montajul prezentat în figura 2 reprezintă o adaptare a invertorului folosit în unele "becuri economice", în scopul folosirii tuburilor fluores¬ cente "arse". După cum se observă, modificările se referă la scurt¬ circuitarea, pe placa invertorului, a punctelor de conectare a fila¬ mentelor tubuluh în scopul îmbunătăţirii funcţionării, se recomandă ca în funcţie de puterea tubului folosit, condensatorul de filtraj CI şi tranzis- toarele utilizate să aibă valorile pro¬ puse în figura 2. Menţionez aceasta deoarece din considerente de reducere a costurilor, CI are valori inferioare unei funcţionări optime; din aceleaşi considerente, şocul SRF, notat pe schemă LI, uneori lipseşte. Se recomandă realizarea sa prin bobinarea a cca 30 de spire sârmă Cu-Em 0,15-0,25 mm pe un miez de ferită cu L = 10 mm şi <X> = 2-3 mm. După bobinare, şocul se rigidizează cu nitrolac, după care se introduce în un tub de PVC, conec- tându-se ca în figura 2. Datorită costului redus al "becurilor economice" de fabricaţie CHINA (cca 35 000 lei), se justifică adaptarea lor în scopul folosirii în corpurile de iluminat de 14, 20 sau 40 W, obţinându-se astfel un randa¬ ment luminos mult mai bun decât în cazul "becului economic" datorită suprafeţei radiante mai mari. Avându-se în vedere tensiunile de lucru mari, montajul va fi bine izo¬ lat (se poate folosi chiar carcasa originală din material plastic, eli- minându-se soclul E27). Datorită faptului că invertorul radiază energie electromagnetică, se recomandă ca acesta să fie ecranat, asigurându-se o ventilaţie corespunzătoare. Se recomandă încă o dată luarea tuturor măsurilor de protecţie corespunzătoare. 1. Lp b 14 W: C 1 = 3,3 nF/400V; T-, =T 2 = Mx13001 2. Lp = 20 W: Ci = 4,7 ^F/400 V; T 1 = T 2 = M x 1301 3. Lp = 40 W: C-i = 10 + 22 nF/400 V; T-| = T 2 = M x 1302 tMx 13003 HNIUM iunie 2005 45 CITITORII RECOMANDĂ Jocuri de lumini pentru BRADUL GHEORGHE BOGDEA, Timişoara Alimentarea montajelor se folosind diode de protecţie, face de la baterii, dar ele pot fi Pentru folosirea jocurilor de alimentate şi de la reţea, lumini în interiorul locuinţei se iooko 5600 IOOKO BC107 8C171 BC107 8C171 IOOKO IOOKO 5600 5600 IOOKO 5600 BC107 BC171 BC107 BC171 10j.iF/15V de CRĂCIUN In cele ce urmează propun construcţia mai multor monta¬ je electronice cu diferite jocuri de lumini care sper că vor fi foarte bine venite cu ocazia sărbătorilor de Crăciun. Aceste montaje propuse de mine pot fi folosite cu succes de copiii care vor merge cu steaua de Crăciun. Ele se aplică pe stea, atât în centrul ei, cât şi pe colţurile stelei, creând un aspect foarte plăcut pentru cei din jur care o privesc. -O +15V -o NUL 10uF 15V -O +15V 8C107 BC171 46 TEHNIUM iunie 2005 CITITORII RECOMANDĂ S NUL Dioda D5 blochează închiderea curentului prin condensatorul de filtraj Dioda D6 blochează închiderea curentului de la redresor prin baterii numărului de LED-uri modi¬ ficând numai valorile rezis¬ tenţelor conectate în serie cu LED-urile, din colectorul fiecărui tranzistor (fig. 7). Foarte important! Dacă unul din braţe nu se aprinde la punerea în funcţionare, se măsoară rezistenţa directă a diodelor conectate în paralel şi se urmăreşte ca fiecare braţ să aibă aceeaşi rezistenţă, chiar dacă numărul LED-urilor nu este egal pe braţe. Pe braţe se pot monta LED-uri de culori diferite, dar se ţine cont de curentul de lucru al fiecărui LED. Cele explicate mai înainte sunt stabilite de înaintaşii noştri KIR- CHOFF şi OHM, prin legile stabilite de ei. Prin modifi¬ carea valorii con- densatoarelor de cuplaj din bazele tranzis- toarelor şi a valorii rezistenţelor de lOOkQ tot din baza tranzistoarelor, se mo¬ difică ritmul de aprindere şi stingere a jocului de lumini. pot efectua diferite modele de aplicare practică după cum urmează: - forma unui brăduţ tăiat la raforaj din placaj (fig. 5); - forma unei jumătăţi de tare (semicerc) confecţionat din placaj, textolit, PAL melaminat etc. (fig. 6); - forma unei case executată a traforaj. Pe conturul brăduţului se cractică orificii unde se intro- cuc LED-urile cu vârfurile spre âtă, executându-se conexiu- n e pe spatele brăduţului conexiuni cât mai scurte şi culori de fire care nu ies mult în evidenţă). LED-urile pot fi de :oate culorile exis¬ tente, iar formele pot * rotunde, drep¬ tunghiulare, cât rate etc. -ranj a rea _-D-urilor se ■ace ţinând cont ce locul unde se adică şi respec¬ tând anumite legi şi culori ale naturii. Avantajul montajului ce care îl propun este acela că pe fiecare braţ se pot monta mai multe LED-uri, atât în serie cât şi în paralel, ceea ce permite mărirea TEHNIUM iunie 2005 47 CITITORII RECOMANDĂ Cerculeţele simbolizează LED-uri. Pe cercuri se aprind aleator LED-urile, iar cele din cen¬ tru - verticale - sunt aprinse con¬ tinuu. +15V + 15V + 15V 3300 Modul de conectare a grupurilor de LED-uri din colectoarele tranzistoarelor +15V +15V +15V 1800 "6 A,B,C,D,E ■UA.B.C.D.E 48 TEHNIUM iunie 2005 CITITORII RECOMANDĂ în revista Tehnium nr. 3/2003, la pag. 9, a fost prezentat pentru constructorul începător un adaptor ohm- metru simplu. Schema, repro¬ dusă în figura 1, este intere¬ santă în principiu, dar, după părerea mea, este utilă mai mult în cazul măsurării de rezistenţe de valori mici, de ordinul ohmilor sau al zecilor de ohmi, unde este nevoie de mai multă precizie. Pentru alte situaţii de uz curent, utilizarea AVO-metruiui obişnuit este suficientă. Pe de altă parte, dacă analizăm mai atent consideraţiile tehnico-teoretice referitoare la acest dispozitiv, vom ajunge la o concluzie intere¬ santă. Se specifică în mod expres că diodele Dl şi D2 tre¬ buie sortate pentru a fi identice, astfel încât numai atunci, când reglând pe R ca să avem R = Rx, vom obţine la ieşire o ten¬ siune Uo = 0. Pe baza acestei proprietăţi, dacă inversăm “logica” fenomenului, înseam¬ nă că pentru R = Rx, deci două rezistenţe iniţial cunoscute şi egale, vom avea Uo = 0 numai atunci când diodele Dl şi D2 sunt echivalente, altfel spus identice la ca¬ racteristici. lată cum acelaşi dispozitiv poate fi uti¬ lizat cu succes de această dată ca sor- tator de diode. Pentru aceasta, trebuie să avem pregătite două rezistenţe egale, aşa cum pentru măsurat rezistenţe trebuia să dispunem de două diode iden¬ tice. în felul acesta adaptorul în sine poate îndeplini două funcţiuni utile. Pentru măsurarea rezistenţelor tre¬ buie să utilizăm potenţiometrul cu scală, iar în cazul diodelor vom utiliza o diodă ca etalon de compara¬ ţie. Ca realizare practică, este util ca dispozitivul să fie pre¬ văzut cu patru perechi de borne separate, care să per¬ mită, în funcţie de situaţie, conectarea celor necesare la efectuarea operaţiei de măsurare respective, aşa cum este prezentat în figurile 2 şi 3. în ambele cazuri, măsurarea se termină în momentul când la ieşire se obţine Uo = 0. De menţionat că, în cazul sortării de diode identice perechi sau pentru punţi, este util ca tensiunea de alimenta¬ re a dispozitivului să poată fi ADAPTOR OHMMCTRU BIFUNCTIONAl f Pagini realizate de ILIE STOICA, Urziceni reglată cu ajutorul unui potenţiometru de putere (bobinat), de la valoarea zero la o va¬ loare mai mare. în acest fel se poate constata în ce măsură caracteristicile celor două diode care se compară sunt identice sau diferite în mai multe puncte de funcţionare. Este ade¬ vărat că diode la care caracteristicile se suprapun perfect sunt greu de găsit, dar, în funcţie de abaterea lui Uo într-un câmp de toleranţe admis pro¬ centual, sunt de acceptat. în cazul sortării diodelor de radiofrecvenţă, dis¬ pozitivul trebuie ali¬ mentat cu tensiune de la un generator de semnal cu nivelul vari¬ abil de la zero la câţi¬ va volţi. TEHNIUM iunie 2005 49 CITITORII RECOMANDĂ în fiecare an, venirea iernii trezeşte interesul practicării unuia din sporturile specifice. Unul dintre acestea este patinajul. Pentru aceasta, un sportiv amator de patinaj trebuie să dispună de o pereche de patine potrivite. Dacă nu aspirăm la sport de performanţă, atunci construirea patinelor cu mijloace proprii este cât se poate de binevenită. Mai întâi de toate, cel interesat trebuie să dispună de/sau să-şi procure o pereche de ghete solide, cu talpa groasă, din material de ca¬ litate, de exem¬ plu, aşa-numi- ta “talpă de talpă”. încălţămintea care se găseşte azi peste tot, cu talpa pe bază de cauciuc sau masă plastică, turnată şi cu goluri interne, este cu totul nepotrivită. Dacă s-a rezolvat problema ghetelor, mai trebuie procurat materialul princi¬ pal necesar pentru construirea patinelor. Acesta este tabla de oţel moale cu grosimea de 3-4 mm. Cantitatea totală de tablă necesară depinde de suprafaţa totală a tălpilor celor două ghete. Pentru aceasta, tre¬ buie desenat un “tipar de croit”, în funcţie de mărimea ghetelor. La început vom trasa cu creionul pe o bucată de hârtie conturul uneia din tălpile ghetelor, folosită ca şablon. Va rezulta un con¬ tur ca în figura 1. Trasăm apoi linia dreaptă xy care delimitează suprafaţa tocului, egală cu cea de pe talpa ghetei. Măsurăm dimensiunile maxime ale lungimii şi lăţimii tălpii şi vom găsi şi apoi vom fixa pe desen punctele A, B şi C, D. Construim cu linii ajutătoare patrulaterul xx’yy’ şi îi trasăm diagonalele xy’ şi yx’. Trasăm apoi dreapta CD şi construim în acelaşi mod patrulaterul CDD’C’ cu diagonalele CD’ şi DC’. Se vor obţine punctele de intersecţie M şi N, ambele pe dreapta AB. Aceste două puncte vor reprezenta punctele principale de sprijin ale ghetei şi deci şi ale piciorului pe patina respectivă. Separat de figura 1, vom trece la construi¬ rea “tiparului de croit” al patinelor - figura 2 - pe baza mărimilor principale AB şi CD. Pe o bucată de carton de mărime convenabilă se trasează prima dată două linii paralele orizon¬ tale la distanţa între ele egală cu CD/5. Deasupra şi dedesubt faţă de aceste linii se trasează câte o linie paralelă orizontală la dis¬ tanţa CD/3, respectiv CD/4. Pe una din aceste patru paralele fixăm două puncte, A şi B, la dis¬ tanţa AB din figura 1. între aceste două puncte fixăm punctele M şi N la distanţele pe care le-am găsit în figura 1 faţă de A sau B. Din aceste patru puncte vom ridica perpen¬ dicularele AA’, MM’, NN’ şi BB’ care să intersecteze toate cele patru para¬ lele orizontale, notate 1, 2, 3 şi 4. In punctele M’ şi N’ pe paralela 4 fixăm câte un punct de o parte şi de alta a acestora, la distanţa CD/5. Obţinem patru puncte din care coborâm per¬ pendiculare până la paralela 2. Pe paralela 1 se fi¬ xează un punct Al la distanţa f faţă de punctul  şi un alt punct Bl la dis¬ tanţa s faţă de punctul B. Mărimile f şi s se stabilesc orientativ, în funcţie de mărimea ghetelor, conform datelor din tabelul alăturat. Ghete nr. 40 30 20 f (mm) 30 25 20 s (mm) 20 15 10 Din punctul A’ (paralela 4), cu o rază A’A se trasează un arc de cerc din A până la inter¬ secţia cu perpendiculara ridicată din Al. De aici se merge cu o linie dreaptă pe rază până la intersecţia cu paralela 2, după care se rotun¬ jeşte cu arce de cerc ca în figura 2. Punctul Bl se uneşte cu punctul de intersecţie al paralelei 2 cu perpendiculara BB’. Pe perpendiculara NN’ se trasează o paralelă la distanţa CD/4 faţă de paralela 3. Având acum toate liniile ajutătoare nece¬ sare, se trasează conturul îngroşat din figura 2, care reprezintă figura plană a unei patine. Toate colţurile rotunjite din figură se realizează CON STRUIŢI-VĂ SINGURI PATINE 50 TEHNIUM iunie 2005 CITITORII RECOMANDĂ 2 © © © <D după preferinţă, mai mult sau mai puţin pro¬ nunţate. După ce s-a retuşat şi s-a realizat definitiv figura, se decupează cu foarfecă după :ontur. Cu ajutorul acestui „tipar" ca şablon, vom desena pe bucata de tablă cu ajutorul -nui ac de trasat, de două ori aceeaşi figură centru două patine. Urmează decuparea 'o r m eI o r pati nelor, care se coate face conform c r ocedeului clasic acce¬ sibil amato- ritor, prin c r acticarea _nui şir de găuri de diametru 2.5-3 mm, la m ei distanţe -na de alta s apoi prin :â erea cu dalta a inter- .alelor de metal dintre găuri. După aceasta se ajustează conturul cu ajutorul unor pile. Spaţiile înguste d ntre aripile de fixare a patinelor pe ghete se ^ac cu ferăstrăul pentru metale, deoarece ucrul cu dalta ar fi greu de executat. După ce s-a terminat decuparea patinelor, se dau găurile de prindere în funcţie de diametrul şuruburilor de fixare. îndoirea aripilor de prindere se face conform figurii 3 a,b,c, după in a punctată din figura 2, având grijă ca “doirea să se facă în aşa fel încât o patină să apară ca imaginea în oglindă a celeilalte, adică inversate. De exemplu, patina din figura 3b se potriveşte la gheata pentru piciorul stâng. După îndoire, găurile de prindere se zencuiesc cu un burghiu mai mare la mărimea capului şurubului de prindere. Aceste şuruburi sunt de tipul celor pentru lemn, dar scurtate astfel încât, după fixarea patinei, să nu str㬠pungă total talpa ghetei. Este suficient dacă pătrund în talpă maxi¬ mum 3/4 din gro- s i m e a acesteia. Pentru ca tălpile patinelor să reziste mai bine la fre¬ carea cu gheaţa, este bine să fie călite. Pentru aceasta, se încălzeşte talpa fiecărei patine cu o flacără (lampă de benzină sau pistol de sudură) până la roşu deschis, apoi se introduce brusc patina în apă. După ce se ascut tălpile patinelor la polizor, ele se pot fixa cu şuruburi pe tălpile ghetelor, desigur având grijă ca vârful patinei să coin¬ cidă cu vârful ghetei. Dacă vrem ca patinele să aibă un aspect mai frumos, ele se pot bruna sau nichela. TEHNIUM iunie 2005 51 RADIOAMATORISM Pagini realizate cu sprijinul Federaţiei Române de Radioamatorism RRDIORCCCPTOR pentru 3,5 si 7 MHz Este realizat după o schemă simplă bazată pe 3 circuite integrate. A fost propusă de VK3AWC - în memoria lui W1FB şi publicată în SPRAT nr. 116 din 2003. Frecvenţa intermediară s-a ales 1,75 MHz pentru a permite recepţionarea benzilor de 3,5 şi 7 MHz folosind un singur VFO (5,25-5,55 MHz). Nu este nevoie de comuta¬ toare de bandă, circuitul de la intrare se acordează cu ajutorul unui condensator variabil dublu în intervalul 3,5-7,1 MHz. Frecvenţele de 3,5 şi 7, precum şi celelalte până la 3,8 şi respectiv 7,3 MHz, coincid pe scala receptorului. Armonicele oscilatorului BFO de 1,75 MHz apar pe frecvenţele de 3,5 şi 7 MHz şi permit determinarea limitei inferioare a benzilor. în situaţia când benzile sunt zgomotoase, un mic comutator permite introducerea unui trimer şi modificarea cu cca 5 kHz a frecvenţei BFO-ului pentru a putea vedea exact care este semnalul de marker. Circuitele NE612 se folosesc atât ca etaj de mixare cât şi ca detector de produs. Amplificarea este determinată de tensiunea de RF Gain, care modifică polarizarea la pinii 1 şi 2 de la ambele integrate NE 612. Această tensiune se modifică între 0,5 şi 2,IV. Normal este 1,2 V. Surprinzător, această variaţie nu modifică frecvenţa VFO-ului sau BFO-ului. După filtrul trece-bandă de la intrare semnalele sunt mixate (VFO-3,5 MHz sau 7-VFO) rezultând semnale de 1,75 MHz. După amplificare urmează detecţia. Semnalele de JF se aplică printr-un filtru RC la potenţiometrul de volum şi apoi la amplificatorul de JF. Alimentarea se poate face cu tensiuni cuprinse între 9 şi 12V. Un stabilizator 7806 asigură o tensiune de 6V pentru circuitele NE612. Toate bobinele sunt realizate pe toruri mici tip T50-2, folosind conductor de CuEm de 0,35-0,4 mm. Astfel: LI, L2 - conţin câte 40 spire (20 spire bobinate bifilar); LI are un primar de 6 spire; L3 (VFO) - 30 spire cu priză la spira a 10-a; L4, L5 - 72 spire (18 spire bobinate quadrifilar). Pe schemă s-a marcat unul din capetele înfăşurării, atunci când bobinajul a fost multifilar. Traducere Y03APG 52 TEHNIUM iunie 2005 RADIOAMATORISM Aparatul este destinat măsurării Secvenţelor înalte până la 30 MHz cu o 'ezoluţie de citire de 10 sau 100 Hz. mecvenţa maximă măsurată este dictată de performanţele primului numărător CI-7 (vezi schema electrică). Dacă se foloseşte orcuitul integrat CD 4029E (produs Texas Instruments) pot fi măsurate frecvenţe de oână la 35-36 MHz. Frecvenţmetrul se alimentează de la o sursă de curent continuu cu tensiunea de răi If3 iV. *%! X S O «rs o 5 «î O i i I 4HF S Q U I il a. ^ _ ^ « j— 2 -2 II Dacă se foloseşte un cristal cu frecvenţa de 2 MHz se va face un ştrap (sub CI-17, înainte de plantarea acestuia) între punctele I şi A, pentru cristale cu frecvenţa de 4 MHz - între pinii I şi B, iar pentru 8 MHz - între I şi C. Semnalul divizat de CI-7 este aplicat divizoru- lui dublu decadic CI-16. Ieşirea acestuia (pin 6) ajunge la borna S. Intrarea următorului divi- T* 4 — M J m -*r — < _ a- “ ■ < rj « £ '-ry & } J ~1 , «-3 -* m 19 T- 1 ni = Hh IAvL * ^ 1 —14-*° Ş t t 1K --s* Ll M PŞ: ‘2V şi este pre¬ văzut cu un stabi- I zator de 5V de 7 pul 7805. Descrierea schemei electrice Semnalul supus măsurării este apli¬ cat pe baza tranzis- torului TI care are rolul de amplificator - formator de 5 semnale TTL. Semnalul amplificat se aplică primului divizor decadic de tipul 74HC490 (1/2). In continuare urmează o cascadă de 5 numărătoare programabile de tipul 4029. eşirile acestora (în cod BCD) ajung la H HH 78F TdrH!—* \3 ■» u £ P 1 i £ r _i ■ui- ■MM £ 1 V-” m o îi . ajuna decodoarele binar - 7 segmente de tipul 4543 care sunt conectate de asemenea manieră '-icât să se folosească afişaje cu anodul comun. Anozii comuni (legaţi toţi în paralel) se ali¬ mentează de la sursa de +5V în serie cu 3 diode ce tipul 1N4007. Aceste legături se fac în exteri- or, pe afişaie, iar anodul comun se conectează a borna AC. Pentru baza de timp sunt folosite circuitele megrate CI-14 ... CI-17 şi jumătate din CI-13. Se pot folosi cristale de cuarţ cu frecvenţa pro- prie de rezonanţă de 2,4 sau 8 MHz. Cu ajutorul condensatorului trimer C.TR se realizează etalonarea frecvenţmetrului. Dacă valoarea maximă a lui C.TR (33 pF) este mică, se va conecta în paralel un condensator C4. oHGfrHr-4? Lii - pin 13) este conectată la borna M. Circuitul integrat CI-14 de tipul 74LS08 (care conţine 4 porţi Şl) realizează semnalele nece¬ sare funcţionării corecte a frecvenţmetrului. Acestea sunt: a. Semnalul LATCH care se aplică pe bor¬ nele LATCH DISABLE ale decodorului 4553 - legate toate în paralel. Observaţie: se folosesc denumirile din catalogul întreprinderii MICRO¬ ELECTRONICA - ediţia 1990. b. Semnalul de restare a numărătoarelor de tip 4029 care se aplică pe bornele PRESET ENABLE. c. Semnalul MERGE-STĂ ce se aplică la 30 MHz v o 3 n v € TEHNIUM iunie 2005 53 ca* iffl§'HZm<nA3n RADIOAMATORISM borna CARRY IN a primului număr㬠tor CI-7. Cum se arăta la început, se pot măsura frecvenţe cu rezoluţii de 10 sau 100 Hz. Când dorim să folosim rezoluţia de 100Hz este necesar să se facă ştrap între bornele M şi S. Dacă se doreşte o rezoluţie de 10Hz (cu rata de citire de 1 secundă) atunci se va folosi cea de a doua jum㬠tate a numărătorului dublu decadic 74HC490 (CI-13). In acest caz trebuie făcute următoarele conexiuni: se unesc bornele S cu T şi N cu M. Acest frecvenţmetru a fost proiec¬ tat pentru a fi folpsit, în special, ca scală numerică. în acest caz este suficientă rezoluţia de 100Hz, cu rata de măsurare de 0,1 secunde. Numărătorul de bază foloseşte cir¬ cuitele integrate CI-7 ... CI-12 care sunt programabile. Programarea se face pentru fiecare numărător separat. Să presupunem că lucrăm pe frecvenţa de 14,143 000 MHz. Deoarece avem o rezoluţie de citire a frecvenţei de 100 Hz, vom putea afişa numai cifrele 14,1430 MHz. Să presupunem că folosim un VFO cu frecvenţa reglabilă în limitele 5,0000-5,5000 MHz. Dacă toate bornele JAM ale CI-7 ... CI-12 vor fi legate la masă, frecvenţmetrul va afişa valoarea' 05,0000 MHz (sau 05,5000 MHz). Pentru a lucra pe frecvenţa de 144,1430 MHz, VFO-ul trebuie să aibă frecvenţa de 5,1330 MHz. Frecventa intermediară se presupune a fi 9,0000 MHz. Dacă dorim ca frecvenţmetrul să afişeze valoarea 14,1430 în loc de 05,1430 trebuie să scădem din prima valoare pe cea de a doua, adică 09,0000. Prima cifră (de la dreapta la stânga, în cazul nostru 0) reprezintă sutele de Hz, cea de a doua - miile de Hz (kHz) şi aşa mai departe, ulti¬ ma cifră (a şasea) - zecile de MHz. Se observă că primele cifre afişate nu trebuie modificate. Se va modifica doar cifra a 5-a. Asta înseamnă că la resetare, la cifra a cincea trebuie să apară valoarea 9 în loc de zero. Pentru aceasta se va folosi tabelul următor, privind modul de conectare a bornelor JAM în funcţie de cifra pe care dorim să o obţinem (la resetare). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 J1 0 1 0 1 0 1 0 i 0 1 J2 0 0 1 1 0 0 1 i 0 0 J3 0 0 0 0 1 1 1 i 0 0 J4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Pentru exemplul prezentat, atunci când dorim ca cifra a 5-a (care indică unităţile de MHz - CI-5) să fie 9, vom conecta bornele J1 la +5V, iar J2 şi J4 la masă. Acest exemplu este valabil pentru cazul în care VFO-ul generează semnale cu frecvenţa cuprinsă între limitele 5,000-5,3000 şi noi lucrăm în banda de 14,000- 14,3000 MHz. “Jonglând” din modul de conectare a bornelor JAM (pe schemă notate cu J), se poate folosi orice fel de VFO pentru oricare bandă folosită. Schema cablajului imprimat este prezentată la scara 1:1. Deoarece s-a folosit cablaj imprimat realizat pe o singură faţă şi deoarece au fost evi¬ tate trecerile printre 2 pini alăturaţi ai circuitelor integrate, cablaj mai greu de realizat în condiţiile de amatori, au fost folosite unele ştrapuri. Când se trece la plantarea compo¬ nentelor electronice pe placa cu cablaj imprimat, trebuie început cu realizarea ştrapurilor, deoarece unele dintre acestea trec pe sub circuitele integrate. După ce se termină cu ştra- purile, se plantează rezistoarele iar apoi componentele “mai volumi¬ noase”, circuitele integrate, conden¬ satoarele, cristalul de cuarţ şi stabi¬ lizatorul 7805. Dacă nu se dispune de un circuit integrat tip 74HC490, se poate folosi şi 74HC390, realizând o mică operaţie estetică la cablaj şi anume: se întrerup traseele de masă care ajung la pinii 4 şi 12. Apoi se unesc (cu o sudură “mai bogată”) pinii 3 cu 4 şi 12 cu 13. Parametrii electrici ai celor două circuite (74HC490 şi 74HC390) sunt identici. în figurile 2 şi 3 se prezintă cabla¬ jul imprimat (scara 1:1) şi desenul de amplasare a componentelor. 54 TEHNIUM iunie 2005 TEHNIUM MODELISM TEHNIUM iunie 2005 55 TEHNIUM MODELISM Majoritatea navomodelelor propulsate de motoare electrice trebuie să aibă în dotare un variator electronic de turaţie, care să permită şi inversarea sensului de rotaţie al elicei sau zbaturilor. Un astfel de variator tre¬ buie să permită un reglaj continuu al turaţiei elicei, mai ales în manevrele de acostare. în magazinele de specialitate se vând astfel de varia- toare de viteză, dar la preţuri prohibitive pentru majori¬ tatea tinerilor constructori amatori. Cu două-trei sute de mii de lei se poate realiza un astfel de montaj care pe piaţă se vinde cu 3-r5 milioane. în figura 1 este prezentată schema de principiu a unui astfel de variator-inversor, care este capabil să comande motoare electrice cu puteri de până la 60W. Contactele releului miniatură REL trebuie să suporte curenţi de rupere de minimum 10A. Dacă motorul (motoarele) comandat are o putere mai mare de 60 W, se va înlocui tranzistorul T5 (2N3055) cu un altul de putere mai mare, astfel încât şă suporte lejer sarcina introdusă de motorul comandat. în acest caz se va utiliza un alt releu REL, ale cărui con¬ tacte să suporte curentul absorbit de motor. Tranzistorul T5 trebuie montat (prin două şuruburi) cu carcasa metalică lipită de un radiator adecvat din aluminiu. De regulă, acest radiator se poate confecţiona dintr-o tablă din aluminiu cu lungimea de cca 50 mm, lăţimea de 40 mm şi grosimea de 0,5 mm. Radiatorul, împre¬ ună cu tranzistorul T5, se mon¬ tează deasupra carcasei în care este încasetat restul mon¬ tajului electronic al variatorului - inversor de turaţie. Punctul median (de neutru) se reglează cu ajutorul potenţiometrului semireglabil PI, astfel: - se cuplează variatorul la canalul respectiv al receptoru¬ lui de telecomandă: - se alimentează (porneşte) emiţătorul de teleco¬ mandă; - se alimentează apoi şi receptorul; - se aduce manşa respectivă a emiţătorului în poziţie neutră (pe mijloc); - motorul electric care este legat la bateria sa (nu cea de 4,8 V, care alimentează aparatura de recepţie), de regulă începe să se învârtească cu o viteză de rotaţie oarecare, chiar dacă manşa de comandă a emiţătorului este la mijloc; - se roteşte cursorul potenţiometrului PI într-un sens sau altul până în momentul în care motorul electric (comandat de releul REL) se opreşte; - deplasând progresiv manşa emiţătorului în sus, arborele motorului electric trebuie să înceapă să se învârtească din ce în ce mai repede, astfel încât atunci când manşa ajunge în poziţie maximă şi turaţia motoru¬ lui să ajungă la valoarea maximă. Sensul de rotaţie al motorului şi respectiv al elicei antrenate trebuie să fie corespunzătoare deplasării navomodelului spre înainte; - deplasând în sens invers manşa emiţătorului, turaţia motorului electric trebuie să scadă progresiv şi continuu până la 0 (atunci când aceasta ajunge pe punctul neutru); - continuând deplasarea manşei înspre poziţia de jos, motorul trebuie să înceapă să se învârtească din ce în ce mai tare, dar în sens invers, până când turaţia lui atinge valoarea maximă. în acest caz şi manşa respec¬ tivă trebuie să fie în poziţia cea mai de jos. Sensibilitatea montajului se reglează cu potenţiometrul semireglabil P2 (fig. 1). întregul montaj electronic al variatorului - inversor de turaţie, cu excepţia tranzistorului T5, se montează pe o plăcuţă de circuit imprimat. întrucât amplasarea pieselor nu este critică, realizarea circuitului imprimat şi poziţionarea compo¬ nentelor rămân la latitudinea constructorului. După realizarea, reglarea şi verificarea funcţionării corecte a variatorului - inversor de turaţie, faţa placată a circuitului imprimat va fi protejată prin acoperirea cu un strat de lac incolor. Racordarea electrică la receptorul de telecomandă se face prin intermediul a trei fire subţiri izolate, care sunt cositorite la pinii unei cuple standard conjugată cu cea a receptorului respectiv. Celelalte extremităţi ale acestor fire se cositoresc la circuitul imprimat corespun¬ zător figurii 1. Firele de legătură dintre baterie, variator şi electromotor vor fi mai groase, în concordanţă cu con¬ sumul maxim al motorului (motoarelor) care antrenează elicea (elicele) modelului. Variatorul a cărui schemă este prezentată în figura 1 funcţionează cu marea majori¬ tate a receptoarelor de teleco¬ mandă. Există totuşi unele receptoare cu care acest varia¬ tor nu poate să funcţioneze, motorul în acest caz învârtindu-se de regulă în permanenţă. Dacă această situaţie nedorită apare şi se ştie sigur că nu există nici o defecţiune de montare sau reglaj al variatorului, schema din figura 1 se completează cu cea reprezentată în figura 2. în acest caz variatorul-inversor va funcţiona împreună cu orice fel de receptor de telecomandă digital-proporţională. Lista de piese (fig. 1) Cil; CI2 => MMC4011 C8 => 2,2pF/10V T1;T2 => BC 171 R1 => 680Q T3 BC 251 R2 => 470Q T4;T6 => BD140 R3 => 220kQ T5 => 2N3055 R4 => 4,7kQ D1;D2=> 1N4148 R5 => 4,7kQ D3; D4=> 1N4007 R6 => 56k£2 CI => 47nF R7=> IkQ C2 => 47p.F/10V R8 => 100Q C3 => 47nF R9 => 4,7kQ C4 => 1nF/10V R10 => 10Q C5 => 47nF R11 => 6,8kQ C6 => 10nF R12=>6,8kQ C7 =>10nF REL => Vezi textul Lista de piese (fig. 2) T7;T8 => BC 171 R14 => 3,3kQ R13 =>10kQ R15 => 3,3kf2 56 TEHNIUM iunie 2005 TEHNIUM MODELISM UTILIZnnCfl CRISTALELOR de CURAJ în STAŢIILE de TCICCOMRNDR Orice staţie de telecomandă digital-proporţională, realizată industrial, este prevăzută cu o pereche de cristale de cuarţ: unul pentru pilotarea oscilatorului de 'naltă frecvenţă din emiţător şi celălalt pentru receptorul superheterodi’nă. Diferenţa dintre frecvenţa de oscilaţie a cuarţului din emiţător şi a celui din receptor este în majoritatea cazurilor de 455 kHz, ca de exemplu la staţiile Futaba, Robe, Skyleader, Sanwa, Conrad, .Mutiplex etc. Această dife¬ renţă poate avea şi alte valori. Astfel, la Graupner ea este de 457 kHz iar la Piko-FM 27 este de 460 kHz etc. Ca regulă generală, trebuie ştiut că nu orice cuarţ din emiţătorul de telecomandă merge cu orice cuarţ din receptor. Staţiile moderne prezintă, aproape fără excepţie, facilitatea schimbării perechii de cristale (din emiţ㬠tor şi respectiv receptor). Dacă se comandă un sin¬ gur model (aero, navo sau auto), în general nu este nece¬ sară schimbarea perechii de cristale. în concurs, însă, când mai multe modele participă simultan la întrecere, poate fi necesară înlocuirea cuarţurilor atunci când două sau mai multe staţii emit pe aceeaşi frecvenţă. Dacă nu s-ar face acest lucru, staţiile în cauză s-ar perturba reciproc. Din acest motiv, participanţii la concursurile naţionale, inter¬ naţionale, continentale sau mondiale trebuie să aibă cel puţin patru (uneori şase) perechi de cuarţuri în benzile de frecvenţă alocate. în fiecare ţară, autorităţile au alocat benzi de frecvenţă pentru telecomandă, astfel încât să nu fie deranjat traficul profesional. Deşi, în general, organiza¬ torii concursurilor precizează benzile de frecvenţă pe care pot funcţiona staţiile de teleco¬ mandă în ţara respectivă, este bine ca participanţii să cunoască cu mult timp înainte frecvenţele admise. în acest fel au posibilitatea să se doteze din timp cu cristale de cuarţ sau chiar cu staţii de telecomandă care pot fi utilizate în concursu¬ rile din ţările respective. In baza acestor considerente, se prezintă mai jos cinci tabele cu canalele şi frecvenţele autorizate în prin¬ cipalele ţări din Europa. Frecvenţele nominalizate în aceste tabele sunt autorizate de regulă şi în ţări de pe celelalte continente. NOTĂ: 1. Rubricile înnegrite reprezintă frecvenţele (canalele) de emisie autorizate pentru ţara respectivă. TABELULI Alocarea frecvenţelor în banda de 27MHz Canal Frecventă (MHz) I n m IV V VI vn vra IX X XI 1 26.965 2 26.975 3 27.985 pggg& 4 27.995 yHH 5 27,005 ti 27.015 1- 7 27,025 8 27.035 _ 0 37,045 : , i- \ ~ . ' ‘ ' ' ' 10 27.055 ii 27.065 12 27,075 13 27.085 14 27,093 1 15 27.105 i 1G 27 J 15 itfgî 17 27,125 : 18 27.135 liUiî-ESr 19 27.145 gtggggjffi pfeg 20 27.155 21 27,165 . 22 27.175 - z:s 27.185 24 : 27.195 25 27,205 2G 27,215 27 t 27.225 28 J 27.235 29 27.215 30 27,255 • ' 1 31 27.265 32 27,275 LEGENDA: I n iii IV V VI Germania Belgia Austria Danemarca Franţa Italia VII _> Luxemburg VIII -> Norvegia IX => Olanda X —> Suedia XI => Elveţia TEHNIUM iunie 2005 57 TEHNIUM MODELISM 2. Pentru uşurinţă se utilizează noţiunea de “canal”; concurenţii nu trebuie să ţină minte frecvenţa pe care emite staţia, frecvenţă marcată pe cuarţ sau pe apăr㬠toarea acestuia. De exemplu, frecvenţei de emisie 27145 kHz îi corespunde canalul 19 (notat K19). 3. Cuarţurile sunt de două feluri: pentru staţii cu modu¬ laţie de amplitudine (MA) şi pentru staţii cu modulaţie de frecvenţă (MF). Nu se vor folosi cuarţuri MA pentru MF sau invers, întrucât de regulă staţiile nu funcţio¬ nează în aceste condiţii. 4. Să nu ne mire dacă pe unele cuarţuri pentru emiţătoare cu MF vom citi inscripţionată o frecvenţă egală cu jumătate din cea de emisie. De exemplu, pentru K19 (f = 27145 kHz) vom citi 13152,5 kHz. De regulă, aceste staţii cu MF folosesc cuarţuri a căror oscilaţie pe fundamen¬ tală are frecvenţa pe jumătate din cea a semnalului radiat de antena emiţătorului. Procedeul este utilizat datorită faptului că modulaţia tip MF este mai uşor de realizat în aceste condiţii. 5. în tabele unele frecvenţe (canale) sunt scrise cu litere şi cifre îngroşate. Din anumite motive, care nu fac obiectul acestui articol, aceste frecvenţe sunt de preferat; la unele con¬ cursuri este permisă numai utilizarea aces¬ tor frecvenţe. 6. Puterea ma¬ ximă radiată de ante¬ na unui emiţător de telecomandă nu tre¬ buie să depăşească 1,9W. TABELUL 2 Alocarea frecvenţelor în banda de 35MHz Canal Frecvenţă (MHz) I n m IV V VI vn vm IX X XI 61 35,010 62 35.020 63 35.030 64. 35.040 65 35,050 66 35*060 67 35.070 68 35.080 69 35*090 70 35,100 71 35.110 72 35,120 73 35,130 74 75 35.140 35,150 76 35,160 77 35,170 Bii 78 35.180 ";3r 79 35,190 80 35,200 LEGENDĂ: VII Luxemburg VIII :=> Norvegia XX =* Olanda X Suedia XI ^Elveţia TABELUL 3 Alocarea frecvenţelor In banda de 40MHz LEGENDĂ: I ==> Germania II =>' Belgia III => Austria IV =» Danemarca V ==> Franţa VI => italia VII => Luxemburg Vin => Norvegia IX Olanda X => Suedia XI r* Elveţia I => Germania II =>■ Belgia III =& Austria W => Danemarca V => Franţa VI => Italia 58 TEHNIUM iunie 2005 TEHNIUM MODELISM TABELUL 4 Alocarea frecvenţelor în banda de 41MHz Cazuri Freownţ* (MHz) I n m IV V VI vn vm IX j X XI 400 41,000 401 41,010 402 41,020 403 41.030 : - - j 404 41,040 405 41,050 406 41,060 407 41.070 rţttăţqilîi 408 41,080 flfWpjijf 409 41.090 410 41,100 411 41,110 _1 4 12 41.120 1 413 R 1,130 414 41,140 415 41.150 416 41,160 417 41.170 418 ~ 41.180 419 41,190 420 \ 41.200 LEGENDĂ; 1 => Germania VII Luxemburg n => Belgia Vm => Norvegia iii -> Austria EX => Olanda ÎV =$ Danemarca X _> Suedia V => Franţa XI => Elveţia VI => Italia TABELUL 5 Alocarea frecvenţelor In banda de 72MHz Canal Frecvenţă (MHz) I n m IV v VI vn vm IX X XI 200 72.000 202 72.020 204 72.040 206 72.060 208 72.080 — 210 72.100 212 72,120 214 72,140 216 72.160 218 72.180 -- Sfeş&î 220 72,200 222 72,220 224 72,240 Hpr". 226 72.250 228 72.280 200 72,300 232 72.320 "234 72,340 236 72.360 238 72.380 240 72.400 242 72.420 244 72.440 246 72.460 248 72.480 250 72.500 LEGENDA: I •=> Germania VII => Luxemburg II => Belgia vm ~> Norvegia III =* Austria IX Olanda IV => Danemarca. X »► Suedia V => Franţa XI -> Elveţia VI _> Italia TEHNIUM iunie 2005 59 -TEHNIUM MODELISM- DESCĂRCAREA CONTROLATA A ACUMULATOARELOR Ni-Cd Lista de piese TI = BC107 T2 = BD138 R1 = 11 kQ R2 = 330 Q R3 = 47-50 fi/1 W R4 = 82-100 Q P = 10 kfi lin. în prezent, majoritatea staţiilor de telecomandă sunt alimentate în special din acumulatoare alca¬ line Ni-Cd. Utilizarea bateriilor uscate pentru alimentarea aces¬ tor staţii este de domeniul trecu¬ tului, datorită unor inconveniente precum: siguranţa scăzută în funcţionare; autodescărcare; curenţi de descărcare mici în raport cu cei ai acumulatoarelor; se pot utiliza o singură dată; rezistenţă internă mare; pericol de curgere a lichidului extrem de corosiv din interior; preţ de cost ridicat raportat la durata de funcţionare. Pentru sportivi şi în special pentru cei de performanţă, uti¬ lizarea acestor baterii este de neconceput. Datorită calităţilor lor - curenţi mari debitaţi; posibilitatea de a fi reîncărcaţi de peste 1000 ori; si¬ guranţă mare în exploatare; preţ de cost relativ scăzut, raportat la durata totală de exploatare - acu¬ mulatorii şi în special cei "uscaţi" Ni-Cd sunt utilizaţi în exclusivi¬ tate pentru alimentarea staţiilor de radiotelecomandă, motoarelor electrice (care acţionează mo¬ delele), instalaţiilor de automati¬ zare şi control simulatoare de zgomot, sirene navale etc. Acumulatoarele alcaline Ni- Cd, pe lângă calităţile lor, prezin¬ tă şi două deficienţe. Pentru a analiza mai bine aceste defi¬ cienţe, precum şi modul de reme¬ diere a lor, vom lua în conside¬ rare un exemplu practic. Un receptor superheterodină de telecomandă este alimentat de regulă dintr-o baterie (grup) de patru acumulatoare Ni-Cd 0,5Ah înseriate. întrucât fiecare acumulator are la borne o tensi¬ une de 1,2-1,3 V, tensiunea cu care se alimentează receptorul şi implicit servourile aferente este de 4,8-5,2 V. Firma constructoare (Saft, Sanyo, Warta etc.) recomandă încărcarea neîntreruptă a aces¬ tor acumulatoare sub un curent constant de 50 mA, timp de 14 ore. Să presupunem că aceste acumulatoare sunt utilizate în timpul unui concurs cca 30 de minute. Este evident că în condiţii normale, acumulatoarele sursei de alimentare a aparaturii de radiorecepţie şi execuţie de pe model nu se descarcă complet. Ele se descarcă până la un anu¬ mit prag, practic necunoscut, deoarece nu se poate şti de câte ori şi pe ce durată au fost acţio¬ nate servourile modelului în timpul respectivului concurs. Se pune întrebarea: în aceste condiţii, cât trebuie ţinute la încărcat, evident tot sub curentul constant de 50 mA, cele 4 acumulatoare? Nu se poate răspunde direct la între¬ bare, deoarece prin măsurători de tensiune şi curent nu se poate determina pragul de descărcare; acumulatoarele prezintă aceeaşi tensiune la borne de 1,2 V şi când sunt descărcate pe sfert şi când sunt descărcate la jumătate sau mai puţin. A le încărca 14 ore cu 50 mA este evident o greşeală, deoarece ele nu sunt complet descărcate. Mai mult, s-a constatat că descărnând şi încărcând parţial acumulatoarele Ni-Cd, după un număr de cicluri capacitatea acestora scade sem¬ nificativ; este vorba de acel fenomen de "memorie". Corect 60 TEHNIUM iunie 2005 TEHNIUM MODELISM este. să descărcăm întotdeauna acumulatoarele până la pragul inferior admisibil şi apoi să le încărcăm sub curent constant, numărul de ore indicat de firma constructoare (de regulă 14 ore), în felul acesta se păstrează inte¬ gral capacitatea iniţială a bateriei de acumulatoare şi totodată se evită suprasolicitarea acestora din cauza unor încărcări exce¬ sive. Aplicând această metodă, durata medie de viaţă a acumula¬ toarelor de regulă se dublează, bineînţeles în „cazul unei exploatări corecte. în felul acesta şi după 8 ani de folosire, nu apar căderi şi nici micşorări semnifica¬ tive ale capacităţii lor. Montajul propus în figura 1 este simplu şi poate fi realizat de orice constructor amator. Funcţionare Conectând bateria de acumu¬ latoare (în cazul acesta, patru acumulatoare Ni-Cd 1,2 V/0,5 Ah) între bornele A (+4,8 V) şi B (masă), tranzistorul TI, coman¬ dat în bază prin divizorul potenţiometric R1-P, se deschide. Acesta, polarizându-i direct baza, deschide tranzistorul T2. în această situaţie, sursa for¬ mată din cele patru acumula¬ toare înseriate începe să se descarce prin rezistenţa R3 şi ramificaţia R4-LED. Dioda elec- troluminiscentă se aprinde, indicând astfel derularea proce¬ sului de descărcare a bateriei de acumulatoare. Când tensiunea la bornele acesteia atinge pragul inferior (prestabilit prin semi- reglabilul P), cele două tranzis- toare se blochează, descărcarea rămân parţial încărcate. După terminarea ciclului de descăr- care-încărcare, bateria de acu¬ mulatoare poate fi utilizată în deplină siguranţă, pentru ali¬ mentarea aparaturii de radiore- cepţie-execuţie. Este indicat ca acest ciclu de descărcare-încărcare să fie rea¬ lizat în preziua fiecărui concurs. Reglaje Se ştie că un acumulator Ni- Cd este descărcat la limita infe¬ rioară atunci când tensiunea din¬ tre bornele acestuia ajunge la 0,8+0,85 V. Din motive de sigu¬ ranţă, în cazul de faţă este reco¬ mandat să se aleagă ca prag inferior valoarea de 1 V. Alegerea acestei valori scade nesemnifica¬ tiv capacitatea acumulatorului, dar permite evitarea descărcării excesive a acestuia şi depistarea Schema cuprinde în principal două tranzistoare, dintre care unul "npn", de mică putere, iar al doilea "pnp", de putere medie. Ambele tranzistoare sunt cu sili¬ ciu. Tranzistorul TI poate fi un BC 107; 108; 171; 172 (A, B sau C), cu un factor p = 75+120. Tranzistorul T2 este un BD 136; 138; 140; 2N1613; 1711; 2219 etc., cu un p = 50 + 100. Dioda electroluminiscentă va fi un LED uzual, preferabil de culoare roşie şi cu corp cilindric (pentru uşurinţa montajului). Cele patru rezistenţe (R1+R4) sunt chimice, cu puterea de 0,1+0,5 W. Excepţie face rezistenţa R3, care va fi de 0,5+1 W. se întrerupe şi LED-ul se stinge. Pragul de blocare-deschidere, deci de descărcare - oprire este în cazul prezentului montaj de maximum 0,025 V. El nu depăşeşte trei sutimi de volt. După stingerea LED-ului, bateria de acumulatori se decuplează şi se pune imediat la încărcat. O variantă practică a unui încărcător cu generator de curent constant a fost descrisă într-un număr anterior al revistei "Tehnium". Acum ştim exact care va fi timpul de încărcare, şi anume 14 ore, timp indicat de firma producătoare. In felul aces¬ ta, acumulatoarele respective nici nu se supraîncarcă şi nici nu rapidă a acumulatoarelor defecte (scurtcircuitate sau întrerupte). Să luăm din nou în conside¬ rare exemplul de mai sus cu patru acumulatoare de 1,2 V/0,5 Ah înseriate. Dacă unul din cele patru acumulatoare este defect, indiferent de gradul de încărcare a celorlalte trei, tensiunea la bor¬ nele sursei nu va atinge 4V; ea va fi cuprinsă între 3,6 şi 3,9 V. în această situaţie LED-ul va rămâne stins, cu toate că cel puţin trei dintre acumulatoare sunt încărcate (chiar cu 100%). Un al doilea element esenţial care trebuie luat în considerare este modul de descărcare. Astfel, pentru acumulatoarele Ni-Cd 0,5 TEHNIUM iunie 2005 61 TEHNIUM MODELISM Ah/1,2 V curentul optim de descărcare este de 0,1 A; pentru 1,2 Ah/1,2 V de 0,2 A; pentru 1,7 Ah/1,2 V de 0,3 A etc. Acumulatoarele de 4 Ah/1,2 V pot fi descărcate cu un curent de 0,6-5-0,7 A. Sigur că toate aceste acumu¬ latoare pot fi descărcate cu curenţi mai mici, fără nici un impediment, dar în acest caz va creşte timpul de descărcare (până când LED-ul se stinge). Pe baza acestor considerente vom trece acum la reglarea pro- priu-zisă a aparatului de descăr- 47 ohmi, până când miliamper- metrul mA indică aproximativ 100 mA. în locul rezistenţei R3 se poate utiliza un semireglabil cu valoarea de 100 ohmi, care se reglează (pornind de la valoarea ohmică maximă a acestuia) până când curentul de descărcare indi¬ cat de miliampermetrul mA (fig. 2) va fi de 100 mA. Se măsoară cu un AVO-metru valoarea semi- reglabilului şi se înlocuieşte acesta din urmă cu o rezistenţă chimică fixă de aceeaşi valoare ohmică. în felul acesta se sta¬ bileşte (reglează) valoarea este pnp, iar T2 este npn. Şi în acest caz, ambele tranzistoare vorji cu siliciu. în încheiere se menţionează că pentru fiecare treaptă de ten¬ siune este necesar câte un astfel de descărcător. Mai corect, descărcătorul unui grup de 4 acumulatoare Ni-Cd nu poate fi utilizat pentru 3, 5, 7, 8 sau mai multe acumulatoare, chiar dacă acestea sunt de acelaşi tip şi mărime. Astfel, în cazul unei staţii de telecomandă la care emiţătorul se alimentează dintr-o sursă de 8 care controlată. Vom lua acelaşi exemplu de patru acumulatoare Ni-Cd 0,5 Ah/1,2 V, înseriate. 1. Pragul minim al acestei surse, după cum am văzut mai sus, va fi de 4 V, iar curentul de descărcare de 100 mA (variaţii între 90 şi 110 mA sunt accep¬ tabile în practică). 2. Se încarcă cele patru acu¬ mulatoare înseriate sub un curent constant de 50 mA, timp de 10-14 ore. 3. Se decuplează acumula¬ toarele şi se leagă apoi bornele A şi B ale descărcătorului din figura 1, prin intermediul unui mi- liampermetru de circa 250-300 mA, valoare maximă la cap de scală, şi al unui voltmetru de 15- 20 V (fig. 2). Ambele vor fi, evi¬ dent, pentru curent continuu. 4 Se reglează semireglabilul P, până când dioda LED se aprinde ferm. 5. Se tatonează valoarea rezistenţei R3 în jurul valorii de curentului de descărcare. 6. Se lasă în continuare acu¬ mulatoarele respective să se descarce (sub curent de 100 mA) până când voltmetrul (fig. 2) indică valoarea de 4 V. 7. Se roteşte cursorul semi- reglabilului P până în momentul în care dioda LED se stinge. Cu aceasta reglajul aparatului este terminat. Se pot face, dacă este cazul, mici retuşuri, dar în gene¬ ral nu este nevoie. 8 Se încasetează întregul montaj într-o cutie adecvată din material plastic. în capacul cutiei se practică un orificiu de 5 mm, în care se încastrează LED-ul astfel încât partea luminoasă a acestu¬ ia să poată fi văzută din exteriorul cutiei. Bornele A şi B se leagă la bateria de acumulatoare printr-o cuplă complementară. Este reco¬ mandabilă o cuplă de servome- canism. Se va lega plusul la plus şi minusul la minus. în figura 3 este prezentată o variantă la care tranzistorul TI acumulatoare Ni-Cd 0,5 Ah/1,2 V, iar receptorul dintr-o sursă de 4 acumulatoare de acelaşi tip, vor fi necesare două astfel de descăr- cătoare: unul reglat pentru pragul minim de 8 V şi la un curent de descărcare de 100 mA, iar celălalt pentru un prag minim de 4 V, la acelaşi curent de descăr¬ care. Dacă, în locul acumula¬ toarelor Ni-Cd 0,5 Ah/1,2 V se folosesc altele de capacitate mai mare (de exemplu, 1,2 Ah/1,2 V) grupate tot câte 8 şi, respectiv, 4, se pot folosi descărcătoarele de mai sus, dar timpul de descăr¬ care va fi evident mai lung. Descărcarea acumulatoarelor de capacitate mai mică cu descărcă- toare pentru acumulatoare de capacitate mai mare nu este posibilă, din cauza curenţilor prea mari de descărcare, curenţi ce suprasolicită acumulatoarele în cauză, ducând în ultimă instanţă la scoaterea prematură din uz a acestora. 62 TEHNIUM iunie 2005 TEHNIUM MODELISM COMANDA A DOUĂ ACICC TOT SAU NIMIC P€ UN SINGUA CANAL AL STATICI DIGITAI-PAOPOATIONAIC TEHNIUM iunie 2005 03 TEHNIUM MODELISM cdm GND Cd9?2 în cazul navomodelelor radio- comandate şi acţionate electric, cum sunt cele din clasele F2, este necesar un dispozitiv elec¬ tric sau electronic care, fiind comandat de un emiţător digital - proporţional, pune sub tensi¬ une, într-un sens sau în celălalt, motorul sau motoarele de acţionare a elicelor modelului. Frecvent se utilizează servome- canisme de construcţie industri¬ ală, cărora li se ataşează două microcontactoare. Un astfel de servomecanism este scump şi greu de procurat. Cu piese relativ puţine, acce¬ sibile şi la un preţ de cost mult mai scăzut, un constructor ama¬ tor poate să-şi realizeze un astfel de montaj, sigur în funcţionare, fiabilei care necesită reglaje sim¬ ple. în cele ce urmează este prezentat un asemenea montaj care, realizat îngrijit, funcţionează de la prima încer¬ care. Schema de principiu este prezentată în figura 1. Semnalul rezultat la ieşirea radioreceptoru¬ lui comandă după caz, în funcţie de lungimea crenelului, unul din cele două monostabile TI; T3 sau T2; T4. Dacă lungimea impulsului de comandă (crenel) este cuprinsă între 1,9 şi 2,2 ms, tensiunea din baza tranzistorului T5 devine pozitivă şi în ultimă instanţă releul 9î1 este activat. Tranzistorul T6 fiind PNP, nu este influenţat de această tensiune pozitivă care apare şi în baza lui. In consecinţă releul $?2 nu este acţionat. Motorul electric care antrenează elicea (elicele) navo- modelului este pus sub tensi¬ unea sursei de alimentare prin intermediul unuia din montajele prezentate în figurile 2, 3, 4 sau 5. Acţionând spre înainte manşa emiţătorului, navomodelul tre¬ buie să se deplaseze înainte. Deplasând manşa în poziţia de mijloc (impulsul de comandă are în acest caz o lungime de 1,6+1,8 ms), releul tWI trebuie să decupleze, oprind motorul (motoarele) de propulsie. Deplasând spre înapoi manşa emiţătorului, impulsul va avea o lăţime de 1,5+1,2 ms. în acest caz tranzistorul 17 continuă să rămână blocat, dar se deschide T8, care la rândul său activează releul 9î2 şi în ultimă instanţă comandă rotirea în sens invers a elicei navomodelului. în figura 2 este prezentată schema de principiu a unui etaj final de _ comandă a motorului electric. în funcţie de consumul maxim (cu rotorul blocat) al motorului electric M, se vor alege tranzistoarele T1VT4. Pentru clasa F2, de regulă sunt indicate tranzistoarele din schemă: orice tranzistor BD tip NPN de 2 amperi. Dacă motorul este mai puternic, se pot utiliza tranzis- toare 2N3055. Când acestea se încălzesc peste 50+60°C vor fi prevăzute cu radiatoare termice corespunzătoare. Sursa de ali¬ mentare poate fi comună sau nu. în ultimul caz (preferabil) o sursă de 4,8 V va alimenta receptorul de telecomandă şi montajul din figura 1, iar cealaltă sursă (6+24V) va alimenta prin inter¬ mediul montajului din figura 2 motorul electric de propulsie. în funcţie de puterea acestuia se va alege mărimea sursei de ali- 64 TEHNIUM iunie 2005 TEHNIUM MODELISM mentare. Pentru tranzistorul 2N3055, puterea absorbită de motorul electric nu poate depăşi 60W. Dacă este necesară uti¬ lizarea unui electromotor mai mare se vor monta tranzistoare 2N3055 în paralel. în acest caz radiatoarele termice pot fi comune pentru fiecare din perechile de tranzistoare cuplate în paralel. Curenţii suportaţi de contactele 1 şi 2 (fig. 2) nu depăşesc 200 mA. Aceasta per¬ mite utilizarea unor relee miniatură (9t1;9t2) simple, uşoare şi de mici dimensiuni, de preferinţă REED, ermetic închise, cu un singur contact nor¬ mal deschis. Tensiunea de anclanşare va fi de cca 3,5 Vc.c., iar curentul mai mic de 50+60 mA. Am preferat în toate cazurile utilizarea releelor deoarece a rezultat că sunt cele mai sigure, simple şi permit decuplarea gal¬ vanică totală, cu toate avantajele ce decurg din aceasta. în acelaşi, timp se reduce substanţial şi nivelul paraziţilor electrici care se pot propaga prin sursa de ali¬ mentare. Astfel, cu un simplu fil¬ tru LC montat clasic între periile şi masa electromotorului, nivelul paraziţilor electrici se reduce la o valoare care nu mai influenţează funcţionarea receptorului de tele¬ comandă. Dacă amatorul con¬ structor dispune de relee elec¬ trice cu un contact închis şi altul deschis, contacte ce suportă curenţi mai mari decât curentul maxim ce poate trece prin elec¬ tromotorul navomodelului, atunci se poate utiliza montajul din figu¬ ra 3. • Schemele prezentate în fi¬ gurile 4 şi 5 se pot folosi atunci când se dispune de relee miniatură cu un singur contact (de felul celor care sunt în figura 2), al căror curent de rupere este TEHNIUM iunie 2005 65 TEHNIUM MODELISM superior celui absorbit de motorul propulsor. în schema din figura 4 tranzis- toarele TI şi T2 sunt de tip PNP (BD 136-140, 236-240 etc.), iar cele din figura 5 sunt de tip NPN (BD135; 137; 139; 235 etc.). în situaţia în care contactele releelor 911 şi 912 nu suportă curentul absorbit de electromo¬ torul M se poate utiliza schema din figura 6. Cu o astfel de schemă pot fi comandate motoare electrice ce absorb zeci de amperi. Prin contactele 1 şi 2 ale releelor de comandă 911 şi 912 trec curenţi de maximum 250 trebuie să suporte aceiaşi curenţi ca şi tranzistoarele TI şi T2. Lista de piese Figura 1 T1-T5 => BC171 T6 ^ BC 251 T7 => BD 140 T8 => BD 139 D1-D4 => 1N4148 CI; C2 => 0,1pF C3; C4 => 1 nF C5; C6 => 1 piF/10V C7; C8 => 10p.F/10V R1; R2 => 30kD R3; R4; R7; R8 => 2,2kQ 911 ;912 => Vezi textul Figura 2 TI -T4 => BD 139 R1; R4 => 330Q Figura 4 TI; T2 => BD 136 Dl; D2 => 1N4002 R1; R2 => 19kQ Figura 5 TI; T2 => BD 137 Dl; D2 => 1N4002 R1; R2 => lOkfi GND mA. Tranzistoarele T1-T4, de acelaşi tip, se vor alege în funcţie de consumul maxim al motorului de propulsie M. Diodele Dl şi D2 din schemele din figurile 4 şi 5 R5; R6 => lOOkft R9; R10; R17;R18^47kQ R11; R12; R21; R22 ^ 1 kO R13; R15; R19; R20 ^ 10kQ R14; R16 => 8,2kQ Figura 6 T1;T4 => BC250 T2; T3 ^ BD438 Dl ;D2 => 6SI6 66 TEHNIUM iunie 2005 Nu mai este un secret pentru nimeni faptul că LED-urile ^ au pătruns în sfera corpurilor de iluminat, extinzându-şi 14 aplicabilitatea - la concurenţă cu clasicele becuri cu incandescenţă - pe măsură ce performanţele lor (luminozitate, randament, durată de viaţă) se per¬ fecţionează spectaculos de la un an la altul. Un astfel de exemplu este prezentat în articolul “Un spot de iluminare cu LED-uri albe”, publicat în revista Electronique Pratique, nr. 289, decembrie/2004, pag. 68-69, autor G.lsabel. Pentru aplicaţia propusă sunt recomandate LED-urile albe de mare luminozitate (8000 med), în capsulă de cristal O 5 mm, cu tensiunea de alimentare de 3,6 V şi curentul nominal de 20 mA. Din acelaşi număr al revistei Electronique Pratique vă mai semnalăm articolul “O mini- alarmă autonomă” (pag. 34-37, autor P. Oguic). Este vorba despre o alarmă multifuncţio¬ nală, cu diverse posibilităţi de semnalizare, memorare, temporizare etc., realizată cu aju¬ torul unui circuit integrat specializat de tip CS 9543. în varianta autonomă, alarma se poate ali¬ menta (timp de mai multe luni) de la un acu¬ mulator cu plumb de 2 Ah, curentul său în starea de “veghe” nedepăşind cca 350 pA. IL, c mpt* OKU'vwte Ai încercat la Cauţi ? - Nu găseşti ? - E prea scump ? www.trioda.ro Multimetre,Telecomenzi,Trafo linii,Componente electronice Cataloage din magazinele din Oradea sau prin poştă : HIFISHOP : str.Primăriei nr. 48 ,tel.:0259-436.782 CONTACT : str.Şelimbărului nr.2 , tel.: 0259-267.223 Cod nostal: 410209 ORADEA, Fax:0259-210.225,