ROÈNÍK VIII/2003. ÈÍSLO 12 V TOMTO SEITÌ Ná rozhovor ............................................ 1 AR mládei: Základy elektrotechniky ......... 3 Jednoduchá zapojení pro volný èas ........... 5 Informace, Informace ................................ 7 SoundScope ............................................. 8 Dvojitý RC spínaè pro modeláøe .............. 11 Obousmìrný RC regulátor otáèek pro modeláøe ................................ 12 Výroba desek s plonými spoji fotocestou amatérskými prostøedky ......... 14 OHS - Otáèkomìr a Hlídaè Svìtlometù s µP ........................ 16 Automatické rozsvìcování a zhasínání svìtel ................................... 19 Impulzný zdroj ......................................... 20 Sluèovaè signálu S-video ........................ 22 Obousmìrná audiolinka .......................... 23 Akumulátory Li-ion a jejich pouívání ...... 24 Inzerce ....................................... I-XXXII, 48 Obsah roèníku 2003 ........................... A - D Osvìtlení vánoèního stromku .................. 25 Elektronické výhybky bez fázového zkreslení ............................ 29 Krystalové oscilátory z poèítaèù .............. 31 Vf doplnìk k mìøení pièkových napìtí ... 32 PC hobby ................................................ 33 Rádio Historie ....................................... 42 Z radioamatérského svìta ....................... 44
Praktická elektronika A Radio Vydavatel: AMARO spol. s r. o.
Redakce: éfredaktor: ing. Josef Kellner, redaktoøi: ing. Jaroslav Belza, Petr Havli, OK1PFM, ing. Milo Munzar, CSc., sekretariát: Eva Kelárková. Redakce: Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10, sekretariát: 2 57 32 11 09, l. 268. Roènì vychází 12 èísel. Cena výtisku 50 Kè. Roziøuje ÚDT a. s., Transpress spol. s r. o., Mediaprint & Kapa a soukromí distributoøi. Pøedplatné v ÈR zajiuje Amaro spol. s r. o. - Hana Merglová (Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 12; tel./fax: 2 57 31 73 13). Distribuci pro pøedplatitele také provádí v zastoupení vydavatele spoleènost Mediaservis s. r. o., Abocentrum, Moravské námìstí 12D, P. O. BOX 351, 659 51 Brno; tel: 5 4123 3232; fax: 5 4161 6160;
[email protected]; www.mediaservis.cz; reklamace - tel.: 800 800 890. Objednávky a predplatné v Slovenskej republike vybavuje Magnet-Press Slovakia s. r. o., Teslova 12, P. O. BOX 169, 830 00 Bratislava 3, tel./fax (02) 444 545 59 - predplatné, (02) 444 546 28 - administratíva; email:
[email protected]. Podávání novinových zásilek povoleno Èeskou potou - øeditelstvím OZ Praha (è.j. nov 6005/96 ze dne 9. 1. 1996). Inzerci v ÈR pøijímá redakce - Michaela Jiráèková, Radlická 2, 150 00 Praha 5, tel.: 2 57 31 73 11, tel./fax: 2 57 31 73 10 (3). Inzerci v SR vyøizuje Magnet-Press Slovakia s. r. o., Teslova 12, 821 02 Bratislava, tel./fax (02) 444 506 93. Za pùvodnost a správnost pøíspìvkù odpovídá autor (platí i pro inzerci).
Internet: http://www.aradio.cz E-mail:
[email protected] Nevyádané rukopisy nevracíme. ISSN 1211-328X, MKÈR 7409 © AMARO spol. s r. o.
s ing. Petrem Nevjelíkem, který má u firmy Fulgur Battman na starosti výrobky firmy UNIROSS (akumulátory, nabíjeèky a zdroje). Tato firma není zatím na naem trhu pøíli známá. Pøiblite ji prosím naim ètenáøùm.
Spoleènost UNIROSS vstoupila naím prostøednictvím na èeský trh na jaøe tohoto roku. Vznikla v roce 1968 ve Velké Británii jako souèást známé skupiny SAFT. V roce 1997 byla z této skupiny vyèlenìna a rok poté pøestìhována do Francie. V souèasné dobì je jednou z vedoucích spoleèností na trhu akumulátorù, nabíjeèek a síových zdrojù s celosvìtovou pùsobností. Má zastoupení ve vech evropských státech a také v USA a Hongkongu. V souèasné dobì vìnuje velkou pozornost rozvoji akumulátorù a nabíjeèek pro nejdynamiètìji se rozvíjející oblast digitálních fotoaparátù. Jaký je tedy sortiment nabíjeèek od nejdokonalejích po jednoduí?
Nejvýkonnìjí nabíjeèkou v sortimentu je Sprint 1-2h, která se dodává osazena 4 ks akumulátorù AA NiMH s kapacitou 2300 mAh. Jedná se o mikroprocesorem øízenou nabíjeèku pro 2 nebo 4 akumulátory AAA a AA, která rozpozná, e vloené akumulátory jsou vadné nebo se jedná o výrobky pro nabíjení nevhodné. Vstupní napìtí 230 V/50 Hz nebo 12 V z autokonektoru, nabíjecí proud 400 mA pro AAA a 1000 mA pro AA akumulátory. Nabíjeèka má detektor konce nabíjení (∆V), který rozpozná konec a pøepne na udrovací reim malým proudem (pro AAA 50 mA, pro AA 100 mA). Bezpeènostní èasovaè po 3 hodinách ukonèí nabíjení. Tento výrobek je doporuèován díky rychlému nabíjení velkých kapacit akumulátorù jako doplnìk k digitálním fotoaparátùm a pøístrojùm s velkou spotøebou pouívaných v cestovním reimu. Obdobné parametry má ménì výkonný model X-PRESS 1000, který se lií tím, e je osazen akumulátory AA o kapacitì 2000 mAh, bezpeènostní èasovaè ukonèí nabíjení po 2 hodinách 30 minutách, nabíjecí proud pro akumulátory AAA je 550 mA, nabíjeèka je vybavena lineárním zdrojem. Ostatní parametry jsou shodné s mo-
Praktická elektronika A Radio - 12/2003
delem Sprint 1-2h. Jedná se o cenové výhodnìjí alternativu. Dalím modelem, který je doporuèován pro nabíjení akumulátorù pro digitální fotoaparáty, je Sprint Photo. Má samozøejmì irí pouití. Dodává se se 4 ks AA akumulátorù NiMH 2100 mAh. Nabíjeèka je urèena pro nabíjení NiCd a NiMH AA, AAA a 9V akumulátorù. Pøi vstupním napìtí 230 V/50 Hz nabíjí 2/4 ks AA proudem 300 mA, 2/4 ks AAA proudem 120 mA a 1 nebo 2 ks 9 V proudem 120 mA. Nabíjet lze rùzné kombinace AAA, AA a 9V akumulátorù, které mají stejné chemické sloení. Je vybavena pøepínaèem NiCd/NiMH a pro AA/AAA akumulátory bezpeènostním èasovaèem, který ukonèí nabíjení po 9 hodinách. Tato hodnota je nastavena proto, abychom ve Sprint Photo mohli také nabíjet akumulátory AA 2300 mAh. Dalí øady jsou nabíjeèky urèené pro iroké pouití - Modelová øada X-PRESS 300 je dodávána variantnì se 4 ks AA NiMH akumulátorù s kapacitou 1300 mAh nebo 2000 mAh. Tato nabíjeèka je urèena pro nabíjení NiCd a NiMH akumulátorù, 2/4 ks AA, AAA a 1/2 ks 9 V (volí se pøepínaèem). Pøi vstupním napìtí 230 V, 50 Hz nabíjí AA proudem 300 mA, AAA proudem 120 mA a 9 V proudem 20 mA. Udrovací nabíjecí proud je 22 mA. I tato øada nabíjeèek je vybavena bezpeènostním èasovaèem, který je nastaven na 6 hodin ve verzi s akumulátory 1300 mAh a 9 hodin ve verzi s akumulátory 2000 mAh. Jako ve vech pøedchozích pøípadech je èasovaè urèen pouze pro akumulátory AA nebo AAA. Model Universal 320 je urèen pro vechny druhy akumulátorù NiCd, NiMH. Nabíjí AAA, AA, C, D a 9 V akumulátory. Ukonèení nabíjecího procesu je hlídáno detektorem konce nabíjení ( ∆ V) a bezpeènostním èasovaèem, který je v závislosti na typu nabíjených akumulátorù nastaven na 4 nebo 8 hodin. Pøi vstupním napìtí 230 V/50 Hz nabíjí akumulátory AA 320 mA, AAA 130 mA, C/D 400 mA, 9 V 15 mA. U vech nabíjeèek, které jsou vybaveny bezpeènostním èasovaèem, je dùleité, aby nabíjecí proces nebyl pøeruován a vdy pøed novým nabíjením byl nabíjeè odpojen ze sítì. Základní øada nabíjeèek X-PRESS 150 je dodávána také variantnì se 4 ks akumulátorù AA NiCd 800 mAh nebo NiMH 1300 mAh. Nabíjeèka je urèena pro akumulátory NiCd a NiMH. Volba je podle druhu akumulátorù uskuteèòována pøepínaèem. Pøi vstupním napìtí 230 V/50 Hz nabíjí 2/4 ks AA proudem 150 mA, 2/4 ks AAA proudem 50 mA a 1/2 ks 9 V proudem 20 mA. Tyto nabíjeèky nemají bezpeènostní èasovaè a délku nabíjení vech akumulátorù je nutné
1
ñ
ñ
sledovat v závislosti na kapacitì nabíjených akumulátorù. Základní øadu nabíjeèek doplòuje Universal 120, který je urèen pro vechny typy akumulátorù. Pøi vstupním napìtí 230 V/50 Hz nabíjí vechny akumulátory konstantním proudem 120 mA a 9 V 14 mA. Spoleènì lze nabíjet rùzné druhy akumulátorù stejného chemického sloení. Pøepínaèem funkcí lze zvolit reim T - test pro testování stavu nabití akumulátorù, D - vybíjení pro vybití akumulátorù a C - nabíjení akumulátorù. Nabíjecí èas je tøeba hlídat v závislosti na kapacitì akumulátoru. A co akumulátory pro videokamery?
Samozøejmì tento výrobce se specializuje nejen na nabíjeèky pro digitální fotoaparáty, ale také pro videokamery. Univerzální model VC Universal je urèen pro nabíjení videoakumulátorù NiCd, NiMH a Li-Ion. Nabíjeèka je vybavena deskovými výmìnnými adaptéry pro rùzné typy akumulátorù, které se nasazují na základní jednotku. Pøi vstupním napìtí 230 V/50 Hz nebo 12 a 18 V z autokonektoru nabíjí proudem 850 mA. Pro akumulátory NiCd je nabíjeèka vybavena volbou pøedvybití s automatickým pøechodem na nabíjení. Vybíjecí proud je v tomto pøípadì 300 mA. Nabíjeèka má detektor konce nabíjení ( ∆ V), který rozpozná konec a pøepne na udrovací reim malým proudem. Bezpeènostní èasovaè po 6 hodinách a 30 minutách ukonèí nabíjení. Výrobek je urèen pro nabíjení akumulátorù s napìtím 4,8 a 9,6 V. Speciálnì pro Li-Ion videoakumulátory je urèen model VC Li-Ion, který je urèen pro akumulátory Li-Ion 7,4 V. Pøi vstupním napìtí 230 V/50 Hz nebo 12 a 18 V z autokonektoru nabíjí proudem 500 mA. Nabíjeè má detektor konce nabíjení ( ∆ V), který rozpozná konec a pøepne na udrovací reim malým proudem. Obì uvedené nabíjeèky pokrývají 95 % videoakumulátorù na naem trhu.
Speciální model VC Digital je urèen pro nabíjení akumulátorù pro digitální fotoaparáty a videoakumulátory typu Li-Ion 3,6 V, 7,2 nebo 7,4 V. Nabíjí proudem 1000 mA, ostatní parametry jsou shodné s modelem VC Li-Ion. Tato nabíjeèka je urèena pro digitální fotoaparáty a nìkteré videokamery Canon, Hitachi, JVC, Panasonic, Sony, Sharp, Nikon a Fuji. Jaký je sortiment základních akumulátorù?
Spoleènost UNIROSS má irokou nabídku spotøebních akumulátorù NiCd a NiMH v kapacitách 250 a 750 mAh u akumulátorù AAA (R03), 800 a 2300 mAh u akumulátorù AA (R6); 2300 mAh je v souèasné dobì nejvyí kapacita akumulátorù této velikosti, která je na trhu. Jako první ji prodáváme od kvìtna tohoto roku. Øada C (R14) má kapacity 1700 a 3600 mAh, øada D (R20) 1700 a 7000 mAh a øada 9 V 120 a 150 mAh. Horkou novinkou, která pøichází na trh v tìchto dnech, je akumulátor AAA s kapacitou 900 mAh. Znaèkové akumulátory pro videokamery jsou velmi drahé, má k nim firma UNIROSS alternativu?
Sortimentní pokrytí trhu speciálních akumulátorù pro videotechniku je velmi dobré. UNIROSS nabízí 26 typù Li-Ion, 9 typù NiMH a 8 NiCd akumulátorù. Tabulka kompatibility obsahuje témìø 5000 modelù videokamer a videoakumulátorù, kde lze najít srovnatelný akumulátor tohoto výrobce. Také u sortimentu speciálních akumulátorù pro digitální fotoaparáty je zastoupeno 17 modelù akumulátorù Li-Ion, které pokrývají pøiblinì 90 % trhu. Dùkazem toho, e spoleènost UNIROSS je specialistou na akumulátory, je i to, e svými výrobky pokrývá témìø 100 % trh akumulátorù pro bezòùrové telefony, telefony GSM, ruèní náøadí a trh prùmyslových akumulátorù pro výro-
Vybíjecí charakteristika AA 2300
2
bu sestav z bìných, vysokokapacitních a vysokoteplotních akumulátorù. Tato oblast by si vak vyádala samostatnou kapitolu. Tøetí skupinou ze sortimentu firmy jsou síové zdroje?
Sortiment spoleènosti je doplnìn irokou nabídkou síových zdrojù v rozsahu 300 a 2500 mA. Zde stojí za pozornost zvlátì spínaný zdroj AD101707, který je urèen hlavnì pro práci s digitálními fotoaparáty v reimu kopírování a prohlíení u tìch modelù, které nejsou vybaveny napájením pøes port USB. Pøi vstupním napìtí 100 a 230 V 50/60 Hz zabezpeèuje výstupní proud pro 3; 4,5; 5 V 2500 mA, 6; 6,5 V 2000 mA; 7 V 1900 mA. Zdroj je vybaven sadou esti nejbìnìjích konektorù s moností zmìny polarity. Zaruèuje firma také pro tyto výrobky potøebnou kvalitu?
Kvalitì je u spoleènosti vìnována velká pozornost. Vekerá produkce prochází velmi pøísným testovacím a kontrolním procesem, který zabezpeèuje pro znaèku UNIROSS výbornou kvalitu. Kde se lze dozvìdìt více o výrobcích UNIROSS?
UNIROSS pro Èeskou i Slovenskou republiku zastupuje spoleènost Fulgur Battman s. r. o., Svitavská 39, Brno, velkoobchodní sklad je v Pøerovì, Tovaèovská 638. Tel: 581 201 572, fax: 581 703 408; E-mail:
[email protected]. Zmínìné výrobky, ale i ty dalí najdete na naich stránkách www. fulgurbattman.cz, v síti naich prodejen v Brnì, Praze, Ostravì, Olomouci, Èeských Budìjovicích a také v síti prodejen Electro World. Dìkuji vám za rozhovor. Pøipravil ing. Josef Kellner.
Sestava prùmyslových èlánkù a baterií
Praktická elektronika A Radio - 12/2003
AR ZAÈÍNAJÍCÍM A MÍRNÌ POKROÈILÝM Elektronické obvody Astabilní klopné obvody s tranzistory (multivibrátory) (Pokraèování) U symetrických multivibrátorù jsme mlèky pøedpokládali, e po pøipojení napájecího napìtí náhodnì jeden z tranzistorù sepne, resp. rozepne døíve ne ten druhý a nastartuje tak vzájemné pøeklápìní. To se také v naprosté vìtinì pøípadù stane. Nìkdy vak oscilace nenaskoèí nebo zaniknou. Mùete si to sami vyzkouet: staèí u jednoho z tranzistorù na chvíli zkratovat emitor s kolektorem. Oba kondenzátory se vybijí a oba tranzistory zùstanou otevøeny do saturace proudem procházejícím pøes rezistory do bází. Po odstranìní zkratu se u multivibrátor nerozkmitá. Dále si popíeme multivibrátor, pracující na trochu jiném principu, u nìho uvedený jev nenastává. Podívejte se nejprve na zapojení na obr. 28. Jedná se o tzv. Schmittùv klopný obvod, v tomto pøípadì s tranzistory.
Obr. 28. Schmittùv klopný obvod s tranzistory
Obr. 29. Závislost výstupního napìtí na vstupním u obvodu z obr. 28 Zvìtuje-li se na vstupu klopného obvodu napìtí, zmení se náhle výstupní napìtí. Kdy vstupní napìtí zase zmenujeme, výstupní napìtí se opìt skokem zvìtí. Pøeklápìcí napìtí jsou vak pro kadý smìr jiná (zde asi 1,8 a 1,1 V). Mezi tìmito napìtími leí oblast pracovních bodù, ve které mùe mít výstup velkou nebo malou úroveò
Obr. 30. Multivibrátor se Schmittovým klopným obvodem
Obr. 31. Prùbìh napìtí na výstupu multivibrátoru z obr. 30 napìtí. To záleí jen tom, které z pøeklápìcích napìtí pøedtím dosáhl. Schmittùv klopný obvod lze pouít ke konstrukci spolehlivého multivibrátoru. Jeho zapojení je na obr. 30. Po zapnutí je C1 vybit a na výstupu je velké napìtí. Kondenzátor C1 se nabíjí z výstupu pøes R1 tak dlouho, dokud na nìm není napìtí potøebné pro pøeklopení obvodu. Pak se naopak C1 pøes R1 vybíjí tak dlouho, dokud není dosaeno dolní pøeklápìcí napìtí. Celý dìj se cyklicky opakuje. Zablokujeme-li vnìjím zásahem doèasnì multivibrátor napø. zkratováním C1, T1 nebo T2, jeho èinnost se po odstranìní zkratu obnoví. Na stejném principu pracuje vìtina multivibrátorù s jediným èasovacím kondenzátorem. Symetrický emitorovì vázaný multivibrátor je na obr. 32. Jeho nevýhodou je malý rozkmit výstupního napìtí. Naproti tomu mùe pracovat do kmitoètù øádu desítek MHz. Princip funkce je opìt velmi jednoduchý. Po sepnutí tranzistoru T2 se skokovì zvìtí napìtí na emitoru T2 a pøes C1 i na emitoru T1. T1 se okamitì uzavøe. Na jeho emitoru se vak napìtí postupnì zmenuje, protoe C1 se vybíjí pøes R3. T1 se zaène otevírat a na jeho kolektoru se zmení napìtí. Následnì se pøivøe T2, na jeho emitoru se nepatrnì zmení napìtí. Tato zmìna se pøenese pøes C1 na emitor T1, jeho otevírání se urychlí a celý obvod se lavinovitì pøeklopí. Proces
Praktická elektronika A Radio - 11/2003
Obr. 32. Emitorovì vázaný multivibrátor
Obr. 33. Prùbìh napìtí na výstupu multivibrátoru z obr. 32 (èervená køivka) a na emitoru T2 (zelená)
Obr. 34. Jiný emitorovì vázaný multivibrátor
Obr. 35. Výstupní napìtí multivibrátoru z obr. 34 (èervená køivka) a napìtí na emitoru T1 (zelená køivka) se nyní symetricky opakuje. Rezistory R3 a R4 lze nahradit zdroji proudu s dalími dvìma tranzistory (viz obr. 25 v PE 11/03). Zmìnou proudu lze pak multivibrátor pøelaïovat. Jiné zapojení emitorovì vázaného multivibrátoru je na obr. 34. Princip funkce je obdobný jako u pøedchozího zapojení. VH (Pokraèování pøítì)
3
Digitální technika a logické obvody Kombinaèní logické obvody (Pokraèování) Následující pøíklady by mìly zodpovìdìt pøípadné nejasnosti kolem Karnaughových map a poslouí té k osvojení znalostí získaných v minulém èísle PE. Doporuèuji vám, abyste se je nejprve pokusili vyøeit samostatnì a teprve pak se podívali na výsledek. Pøíklad 12: Navrhnìte obvod, který bude mít tøi vstupy A, B a C (A je MSB) a dva výstupy X a Y. Obvod má za úkol rozpoznat na vstupu pøítomnost lichého èísla a prvoèísla. Výstup X indikuje stavem log. 1 liché èíslo, výstup Y prvoèíslo. (Za prvoèíslo oznaèujeme èíslo, které je dìlitelné pouze samo sebou a jednièkou, pøièem èísla 0 a 1 nejsou prvoèísla.) Øeení: Pøíklad musíme øeit pro kadý výstup zvlá, dostáváme tak vlastnì dvì úlohy. Zadání vyjádøíme tabulkou 25. Stejnì jako v pøedchozím pøíkladu máme tøi vstupní promìnné, na vstupu tak mùe nastat osm rùzných kombinací (to odpovídá èíslùm 0 a 7 v dekadickém tvaru). Obì mapy budou mít tedy rozmìr 2×4 pole. Nejprve sestavíme rovnici pro výstup X. Podobnì jako v pøíkladu 11 si nakreslíme møíku o rozmìrech 2×4 a dva vodorovné a jeden svislý pruh, kterým Tab. 25. Zadání pøíkladu 12
Obr. 14. Karnaughova mapa k pøíkladu 12 výstup X
Obr. 15. Karnaughova mapa k pøíkladu 12 výstup Y
4
pøiøadíme promìnné A, B a C podle obr. 14. Mapu vyplníme jednièkami a nulami, mohou nám pøitom pomoci malá èervená èísla v rozích jednotlivých polí mapy. Dalím krokem je uzavøení jednièek do smyèek. Víme, e smyèky mohou mít rozmìry mocnin dvou (tzn. 1, 2, 4 atd.) a e musí být nejvìtí moné. Tento pøíklad je velice jednoduchý, na první pohled vidíme smyèku o rozmìrech 1×4 ve spodní èásti mapy (viz obr. 14). Teï ji zbývá pouze sestavit rovnici ve tvaru souètu souèinù. Celkový poèet souèinù závisí na poètu smyèek, v naem pøípadì bude jen jeden. Poèet promìnných v jednotlivých souèinech závisí na velikosti dané smyèky. Bude-li mít rozmìr 1×1, budou v nìm zastoupeny vechny promìnné, se stoupajícím poètem jednièek ve smyèce bude poèet promìnných klesat. Nae smyèka obepíná oblast, ve které se mìní hodnota promìnných A i B. Jediná promìnná C nabývá ve vech polích smyèky hodnoty 1, výsledná rovnice bude mít tedy tvar X = C. Jak bude vypadat výsledný obvod? Protoe výsledný zápis neobsahuje ádné logické funkce, nebude mít ani obvod ádná hradla, jednodue jen propojíme výstup X se vstupem C. Pozn.: podíváme-li se na tabulku 25 blíe, vidíme, e pro kadé pravdivostní ohodnocení, tedy v kadém øádku, mají X a C stejnou hodnotu nezávisle na promìnných A a B. Ke stejnému závìru bychom tedy teoreticky mohli dospìt pouhým pohledem do tabulky. Stejným zpùsobem budeme postupovat u promìnné Y. Nakreslíme si møíku 2×4 pole, vodorovné a svislé pruhy a názvy promìnných (obr. 15). Pole si mùeme té oèíslovat, stejnì jako v pøedchozích dvou pøípadech. Do mapy zaneseme jednièky a nuly. Výstup Y nabývá hodnoty 1 v øádcích è. 2, 3, 5 a 7 tabulky 25. Pruhy podél mapy oznaèují, jak ji víme, sloupce a øádky, ve kterých nabývá daná promìnná hodnoty 1. V øádku è. 2 tab. 25 je A=0, B=1 a C=0, hledáme tedy v mapì pole, které je oznaèeno pouze pruhem B. Nachází se v prvním øádku a druhém sloupci mapy na obr. 15. Podobným zpùsobem doplníme i zbylé jednièky. Ty musíme dále uzavøít do smyèek. Chceme-li splnit vechny podmínky pro tvorbu smyèek (tzn. rozmìry 2n (1, 2, 4,
polí), maximální velikost a minimální poèet smyèek), je moná jedinì varianta vyznaèená na obr. 15, za pøedpokladu, e je naím prvoøadým cílem maximální minimalizace. Posledním krokem je vytvoøení zápisu funkce. Zaènìme lutou smyèkou. V jejích polích se mìní hodnota promìnné B (v levém je B=1, v pravém B=0), zatímco promìnné A a C své hodnoty nemìní (v obou polích je A=1 a C=1). První souèin výsledného zápisu bude mít tedy tvar A·C. V zelené smyèce se
Praktická elektronika A Radio - 11/2003
naopak nemìní hodnoty promìnných A a B. Zatím jsme se vak v naich pøíkladech setkali vdy s pøípadem, kdy mìly promìnné ve smyèce hodnotu 1. Zde to platí pro B, nikoliv vak pro A. Ve výsledném zápisu se tato skuteènost projeví negací promìnné A. Funkci tedy mùeme zapsat ve tva. ru Pøedchozí jednoduché pøíklady Karnaughových map nás seznámily se základními principy jejich vytváøení a práce s nimi. Následující øeené pøíklady nám ukáí, jak si poradit s rùznými dalími pøípady, které se v praxi mohou bìnì vyskytnout. Jednou z velkých výhod Karnaughových map, kterou jsme doposud nevyuili, je nepotøebnost pravdivostní tabulky. Kadé pole mapy jednoznaènì odpovídá jednomu pravdivostnímu ohodnocení jedné kombinaci, která mùe na vstupu nastat, proè se tedy vypisovat s hodnotami vstupních promìnných. Tuto výhodu pocítíte zejména v pøípadech, kdy budeme mít více ne tøi vstupy. Z mapy mùeme jednak pøímo vytvoøit zápis funkce ve tvaru souètu souèinù nebo souèinu souètù nebo funkci dále minimalizovat vytváøením smyèek. Pøíklad 13a:
V úvodu jsme si uvedli, e je moné smyèky uzavírat i pøes okraje mapy. Je to velmi dùleité, nezapomínejte na to. Smyèka v tomto pøípadì leí celá v oblasti, kde B=0, zatímco promìnné A a C nabývají rùzných hodnot. Funkci . tedy mùeme zapsat ve tvaru Pøíklad 13b:
Smyèky mùeme uzavírat i pøes hrany mapy, mohou se ale také pøekrývat, dùleité je toti, aby byly co nejvìtí. Pole v pravém horním rohu je tak souèástí dokonce tøí smyèek. Výsledný zápis bude mít tvar , pøièem první èlen odpovídá zelené smyèce (leí celá pod pruhem A, promìnné B a C nabývají rùzných hodnot), druhý èlen smyèce modré (stejný pøípad jako v pøíkladu 13a) a tøetí èervené (v tomto øádku se mìní hodnoty promìnných A a B, které proto ze zápisu vypustíme). Pozn.: Kdybychom pouili zápisu ve tvaru souèinu souètù popsaném v pøíkladu 10 (PE 9/2003), dospìli bychom ke stejnému výsledku. Vít pringl (Pokraèování pøítì)
JEDNODUCHÁ ZAPOJENÍ PRO VOLNÝ ÈAS Oscilátor 7 MHz na principu negativního diferenèního odporu
I [mA]
Na obr. 1 je zapojení oscilátoru o kmitoètu 7 MHz pro QRP transceiver. Oscilátor se vyznaèuje tím, e jako aktivní prvek pouívá dvojpól se záporným diferenèním odporem - tzv. lambdadiodu. Oscilátor navrhl DJ5IL podle pùvodní mylenky G3MYM. Lambdadioda je tvoøena dvìma navzájem propojenými tranzistory FET s kanály N a P (T1 s kanálem N je typu 2N3819 a T2 s kanálem P je typu 2N5461). Její voltampérová charakteristika, její tvar pøipomíná øecké písmeno lambda, je na obr. 2. Funkci lambdadiody lze struènì popsat takto: Elektrody G a S obou tranzistorù FET jsou zapojeny paralelnì k provoznímu napìtí, ale jejich kanály jsou zapojeny do série, take obìma tranzistory protéká stejný proud. Pøi zvìtování provozního napìtí od nuly jsou oba tranzistory otevøené a proud jimi protékající postupnì vzrùstá a do velikosti asi 2,1 mA. Od urèité velikosti provozního napìtí (asi 2 V) se uplatní vliv øídicích elektrod, take pøi dalím zvìtování napìtí se tranzistory pøivírají a procházející proud klesá - v této pracovní oblasti je diferenèní odpor dvojice tranzistorù záporný. Pøi provozním napìtí 7 V poklesne proud tranzistory asi na 400 nA a pøi jetì vìtím napìtí zcela zanikne. Cívka L1 má indukènost 3,1 µH a má 28 závitù mìdìného lakovaného drátu o prùmìru asi 0,5 mm navinutého na elezoprachovém toroidním jádru Amidon T50-6 (10 a 50 MHz, barva lutá, ∅ 12,7/∅ 7,7x4,8 mm, AL = 40 µH/100 z). Odboèka je na 4. závitu od uzemnìného konce. Kon-
U [V]
Obr. 2. Voltampérová charakteristika lambdadiody denzátory C4, C5 a C7 jsou keramické z materiálu NP0. Oscilátor je velmi stabilní, protoe rezonanèní obvod je lambdadiodou jen velmi málo tlumen (pøi jakosti Q = = 250 cívky L1 je paralelní rezonanèní odpor kmitavého obvodu asi 34 kΩ, zatímco statický odpor lambdadiody v nastaveném pracovním bodì je øádu MΩ). Kmitoètová stabilita je nejvìtí, kdy lambdadiodou protéká co nejmení proud, tj. pøi vyím provozním napìtí. A nejen to - tehdy klesá i podíl vyích harmonických. Oscilátor lze pomocí varikapù D1A a D1B pøelaïovat v rozmezí kmitoètù 7000 a 7050 kHz desetiotáèkovým potenciometrem R1. Pøi stavbì je dùleité dbát na mechanickou pevnost, vybírat jen bezvadné souèástky a cívku vinout co nejtlustím smaltovaným drátem. Nikdy se nesmí pouívat ádné trimry, které mohou vnáet èasovou nestabilitu. Oscilátor je vhodné vestavìt do stínicího krytu, který by se mìl umístit v zaøízení tak, aby nebyl (pokud mono) zevnì zahøíván. Tyto zásady ovem platí pøi stavbì jakéhokoliv oscilátoru. Za oscilátorem je oddìlovací stupeò (s tranzistory T2 a T3) s vlast-
nostmi operaèního zesilovaèe, který publikoval W7ZOI. Jeho vstupní odpor je témìø nezávislý na parametrech tranzistorù a je roven odporu R4. Napìové zesílení je urèeno pomìrem -(R6/R4) a je rovno -1. Aby byl zesilovaè lineární, nesmí pièkový výstupní proud pøesáhnout klidový proud tranzistoru T4, který je v daném pøípadì 10 mA. Na zatìovacím odporu 100 Ω mùe být proto nejvýe pièkové napìtí 1 V. Vechny potøebné tranzistory, varikap i toroidní jádro pro cívku L1 má ve svém katalogu napø. firma GES-ELECTRONICS. QX
Blikaè s vysoce svítivou LED Obvod, jeho schéma je na obr. 3, byl vytvoøen s mylenkou vyuít uplíkových zásob. Inspirací byl klasický IO LM3909, který je mj. vhodný i pro konstrukci blikaèe. Vzhledem k cenì LM3909 vyjde zapojení podle obr. 3 se dvìma tranzistory a nìkolika dalími souèástkami levnìji. Zapojení pracuje následovnì. Kondenzátor C2 se nabíjí pøes rezistory R4 a R5. Po dobu nabíjení je na záporném pólu C2 kladné napìtí vùèi zemi (bodu 0 V napájení) a tranzistor TR1 je vypnutý. Po nabití C2 poklesne napìtí na záporném pólu C2 a TR1 sepne. Následkem toho sepne i tranzistor TR2 a spojí kladný pól C2 se zemí. Díky tomu se na LED D1 objeví témìø dvojnásobek napájecího napìtí zdroje a LED vydá intenzivní záblesk. Po vybití C2 pøes LED se celý dìj periodicky opakuje. Periodu zábleskù nastavíme trimrem R5, èinnost blikaèe vak závisí i na hodnotách dalích souèástek (R3, C1, C2 atd.). Autor doporuèuje hodnoty uvedené v seznamu souèástek. Kromì ke svìtelnému efektu lze blikaè vyuít i k akustickému efektu. V tom pøípadì zapojíme mezi body a a b reproduktor o impedanci 8 Ω (jinak musí být body a a b propojené).
R1
R3
+
a
C1 D1
TR1
R4
C2
NAPÁJENÍ
+
R2
b +3 V
TR2
Obr. 1. Oscilátor 7 MHz vyuívající záporného diferenèního odporu lambdadiody tvoøené tranzistory T1 a T2. Oznaèení vývodù tranzistorù a IO je pøi èelním pohledu (front view), tj. pøi pohledu na ploku pouzdra s nápisem
Praktická elektronika A Radio - 12/2003
R5
0V
Obr. 3. Blikaè s vysoce svítivou LED
5
Napájecí napìtí se mùe pohybovat v rozmezí 1,5 a 4,5 V. Po vestavìní blikaèe do prùsvitného plastového krytu získáme efektní svìtelný majáèek, jeho záblesky jsou viditelné na znaènou vzdálenost.
Seznam souèástek R1 R2 R3 R4 R5 C1 C2 D1 TR1 TR2
68 kΩ, miniaturní 1,2 kΩ, miniaturní 22 kΩ, miniaturní 220 Ω, miniaturní 10 kΩ, trimr 10 µF/10 V, rad. 220 µF/6,3 V, rad. LED, 5 mm, vysoce svítivá BC327 (PNP) BC337 (NPN) Z. Hájek
Nf optický oddìlovaè Vedeme-li v ozvuèovacích nebo zabezpeèovacích systémech nf signály na vìtí vzdálenosti a mezi zdroji a pøíjemci signálu je rozdíl zemního potenciálu zpùsobený silovými rozvody, pøiète se pøi bìném propojení pøístrojù k nf signálu neádoucí síový brum. Podobný problém vzniká i pøi pøímém propojení elektroakustického zaøízení s poèítaèem (PC), kdy se k nf signálu pøièítá impulsní ruení. Aby se tento problém odstranil, je nutné do cesty nf signálu vloit oddìlovací transformátor nebo optický oddìlovaè, který zamezí prùtoku parazitního ruivého proudu zemním vodièem propojovacího kabelu. Vhodný nf optický oddìlovaè je dále popsán.
Technické údaje Vstupní odpor: 10 kΩ Jmenovité vstup. napìtí: 0,75 V, ef Pøemodulovatelnost: 10 dB Výstupní odpor: 600 Ω Jmenovité výstup. napìtí: 0,75 V, ef Zisk pøi výstupu naprázdno (ovladatelný trimrem): -6 a +6 dB Kmitoètová charakteristika: 20 Hz a 20 kHz (-1 dB) Odstup umu: >65 dB Zkreslení (odhad): 10 kΩ 5 a 8 V: WideScreen, 9,5 a 12 V: AV Mode 0,7 V
75 Ω
0.7 V (barva: 0,3 V burst) 1 a 3 V: RGB, 0 a 0,4 V: composite
75 Ω
1V 1V
75 Ω 75 Ω
75 Ω
pøesnì vyváit nastavením trimrù P1 a P101. Nejlepí je pouít víceotáèkové kvalitní trimry. Po doplnìní mikrofonními a výkonovými zesilovaèi lze obvod pouít napø. jako interkom. Pro kratí vzdálenosti lze koaxiální kabel nahradit dvoulinkou, nejlépe kroucenou. Zdenìk Hájek Electronic Today, June 1981
Samolepicí hliníková fólie Se zájmem jsem si pøeèetl v PE 2/ /2003 na s. 13 èlánek o pouití samolepicí stínicí fólie. Autor uvedl výrobce a cenu uvedeného produktu. I kdy beru v patrnost profesionální provedení výrobku, zvolil jsem dostupnìjí zpùsob, jak vyøeit stejný problém. Pro stínìní elektronického obvodu jsem se stejným výsledkem, avak s nií poøizovací cenou, pouil bìnou kuchyòskou fólii - Alobal. K jeho pøilepení jsem pouil oboustrannou lepicí pásku o íøce 50 mm. Zdenìk Hájek
23
Nové akumulátory Li-ion Akumulátory Li-ion jsou stále oblíbenìjí i mezi modeláøi a kutily. Jejich nejvìtí výhodou je jejich velká kapacita pøi malé hmotnosti a malé samovybíjení. Do nabídky firmy GM electronic se nedávno dostaly prizmatické (hranaté) akumulátory Li-ion LIS063048,
LIS103448 a LIS1324247 od výrobce WuHan Li Xing Power. Tyto akumulátory se prodávají za pøíznivou cenu, a
tak by se mohly stát i èastìjím prvkem v amatérských a poloprofesionálních konstrukcích. Èlánky jsou holé, na rozdíl od baterií do mobilních telefonù, kamer a fotoaparátù nemají ochranný elektronický obvod. Nejdùleitìjí parametry uvedených akumulátorù jsou v tab. 1. Písmeno C zastupuje èíselnì vyjádøenou jmenovitou kapacitu èlánku. Pro èlánek s jmenovitou kapacitou 750 mAh je nabíjecí proud 1C = 750 mA, proud 0,02C = 15 mA. Èlánky se prodávají za je 125, 165 a 225 Kè. Cena je vèetnì DPH. JB
Tab. 1. Elektrické a mechanické parametry akumulátorù LISxxx Typ
LIS063048 LIS103448 LIS1324247 1)
Jmenovitá kapacita Max. trvalý nabíjecí proud Max. trvalý vybíjecí proud
2) 3)
750 mAh 1125 mA 1500 mA
Jmenovité napìtí Minimální vybíjecí napìtí Maximální nabíjecí napìtí Pracovní teplota pøi nabíjení Pracovní teplota pøi vybíjení Skladovací teplota Poèet nabíjecích cyklù 4) Vnitøní odpor Rozmìry: - délka - íøka - výka hmotnost
1460 mAh 2190 mA 2920 mA 3,7 V 2,75 V 4,2 ±0,03 V 0 a +45 °C -20 a +60 °C -20 a +45 °C >300
