plik

Do czego to służy?

Jak sama nazwa mówi, urządzenie to

służy  wędkarzowi  do  sygnalizowania
brań.  Wyobraźmy  sobie  następującą  sy−
tuację:  wyjechaliśmy  późno  na  ryby,  po
pewnym czasie zachodzi słońce i zapada
zmrok. Brań nie widać ponieważ jest cie−
mno.  Co  w takiej  sytuacji  ma  począć
wędkarz?  Ma  do  wyboru  dwa  rozwiąza−
nia:  wrócić  do  domu,  albo  zastosować
poniżej opisany sygnalizator brań.

Każdy wędkarz, który wykona taki syg−

nalizator  będzie  miał  wielką  satysfakcję
z niepowtarzalnego  i nigdzie  dotąd  nie−
spotykanego  urządzenia  przydatnego  do
połowów ryb. Jego urządzenie na pewno
wzbudzi  zainteresowanie  wśród  innych
wędkarzy. Jeśli nie jest on wstanie wyko−
nać takiego urządzenia, to montaż może
powierzyć  koledze  znającemu  się  choć
trochę na elektronice.

Jak to działa ?

Schemat ideowy układu znajduje się

na rry

u 1

1. Jako czujnik brań zastoso−

wany został kontraktron. Zalety i wady za−
stosowania takiego czujnika będą wspo−
mniane w dalszej części artykułu.

Kondensatory C3 i C4 blokują napięcie

zasilające sygnalizator.

Po zbliżeniu magnesu do kontraktro−

nu,  jego  styki  zewrą  się,  co  spowoduje
podanie napięcia dodatniego na wejścia
bramki  U1A.  Tak  więc  stan  wysoki  na
wejściach  bramki  U1A  powoduje  że  na
jej wyjściu pojawi się stan niski blokują−
cy  działanie  generatorów  sygnalizatora.
W czasie brania kiedy, to magnes oddali
się od kontraktronu, przestanie on prze−
wodzić,  a na  wejściach  bramki  U1A  zo−
stanie  wymuszony  przez  R4  potencjał
masy.  Wtedy  to  przez  kondensator  C5
zostanie wygenerowany dodatni impuls
o czasie trwania zależnym od pojemnoś−
ci tego kondensatora i wartości rezysto−
ra  R3.  Wartości  elementów  C5  i R3
ustalają  czas  trwania  alarmu  po  rozwar−
ciu styków kontraktrona, czyli po oddale−
niu  magnesu  od  czujnika.  Taka  funkcja
układu  może  być  przydatna  np.  gdy

wędkarz zarzuca przynętę, niepotrzebne
jest wtedy działanie czujnika, a wręcz
przeciwnie może okazać się denerwują−
ce. Można także nie stosować tego ukła−
du czasowego, wystarczy nie monto−
wać R3, a C5 zastąpić zworką. Układ bę−
dzie generował wtedy alarm aż do zwar−
cia styków kontraktronu.

Wracając do działania układu: na nóżce

5 układu  U1B,  będzie  się  utrzymywał
stan  wysoki,  aż  do  czasu  rozładowania
C5 przez rezystor R3. Stan wysoki na tym
wejściu  uruchamia  pierwszy  generator
na bramce U1B, o częstotliwości wyzna−
czonej elementami C1 i R1. Na czas trwa−
nia dodatnich impulsów z tego generato−
ra,  poprzez  bramkę  U1C,  będzie  urucha−
miany  także  generator  o większej  częs−
totliwości  zbudowany  na  bramce  U1D.
Częstotliwość  generatora  U1D  również
może  być  zmieniana  w szerokich  grani−
cach za pomocą C2 i R2, ale powinna ona
być  zawsze  większa  od  częstotliwości
generatora  na  bramce  U1B.  Wydajność
prądowa  wyjścia  11  U1D  bezpośrednio
wystarcza  do  wysterowania  szeregowo
połączonej diody LED i generatora piezo.
Połączenie  równoległe  diody  i piezo
zwiększy  głośność  i jasność  świecenia,
ale też zwiększy się pobór prądu w czasie
alarmu. W ciszy jaka panuje w czasie po−
łowów  słyszalne  są  nawet  bardzo  słabe
sygnały,  a zbyt  głośny  alarm  może  przy−
nieść więcej szkody niż pożytku w posta−
ci wypłoszenia ryb.

Montaż i uruchomienie

Opisywany układ można zmontować

na płytce drukowanej, pokazanej na rry

y−

u 2

2. Montaż należy wykonać w tra−

dycyjny  sposób,  rozpoczynając  od  naj−
mniejszych  elementów.  Układ  sygnaliza−
tora  brań  nie  wymaga  uruchamiania,  na−
tomiast płytkę dobrze byłoby pokryć spe−
cjalnym lakierem, co zabezpieczy ją przed
wilgocią i utlenianiem się. Źródłem zasila−
nia  układu  powinna  być  bateria  9V,  ale
można wypróbować działanie ukądu tak−
że  przy  niższych  napięciach,  już  od  3V
(np. jedna lub dwie baterie litowe).

c.d. na str. 53

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

s.. 1

1.. S

att iid

s.. 2

2.. S

att m

ntta

ażżo

azz e

elle

nttó

ów

ezzy

stto

orry

R1,R4: 470k

Ω

R2: 510k

Ω

R3: 360k

Ω

atto

orry

C1: 2,2µF/10V
C2: 330nF
C3: 100µF/10V
C4: 100nF
C5: 47µF/10V

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

D1: LED 5mm RED
U1: 4093

ozzo

stta

ałłe

S1: przełącznik dźwigienkowy
Q1: brzęczyk piezo 6V
Złączka do baterii 9V
Obudowa KM−26
Kontraktron

Sygnalizator brań

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Do czego to służy?

Układ służy do włączania przekaźnika

(lub innego obciążenia) na określony czas
w zakresie od 4 sekund do 20 godzin.

W zależności od konfiguracji wejść

włączenie przekaźnika może następo−
wać:
– automatycznie po podaniu na układ na−

pięcia zasilania

– ręcznie po naciśnięciu przycisku ON
– ręcznie po naciśnięciu przycisku TOG−

GLE.

Wyłączenie przekaźnika następuje po

upływie zadanego czasu, ale może nastą−
pić wcześniej:
– po naciśnięciu przycisku OFF
– po drugim naciśnięciu przycisku TOG−

GLE.

Urządzenie wykonane jest przy użyciu

układu  scalonego  U6047,  przeznaczone−
go do pracy w trudnych warunkach, panu−
jących  w urządzeniach  motoryzacyjnych.
Układ  scalony  jest  zabezpieczony  przed
uszkodzeniem  pod  wpływem  zakłóceń
i przepięć pojawiających się w obwodach
zasilania i przewodach sterujących.

Jak to działa?

Schemat ideowy układu pokazano na

rry

u 1

Kluczową rolę pełni układ scalony

U6047. Kostka ta zasilana jest przez filtr
R3 C1, który chroni układ przed ewentu−
alnymi przepięciami, zdarzającymi się
w instalacji samochodu.

stta

e p

arra

ettrry

y u

kłła

u::

Zakres temperatur pracy: −40...+125°C
Napięcie zasilania (R1=510

Ω

): 6...16V

Napięcie stabilizacji
(nóżka 7): typ 5,2V (5,0...5,4V)
Maksymalny prąd
wyjścia (nóżka 2): 300mA

Kostka może być też zasilana napię−

ciem 5V – wtedy rezystor R3 trzeba ze−
wrzeć, a nóżkę 7 (wyjście wewnętrznego
stabilizatora) zewrzeć do nóżki 8.

Nóżka 2 jest wyjściem do dołączenia

przekaźnika.  Jest  to  wyjście  tranzystora
npn  z otwartym  kolektorem,  a dzięki
wbudowanej między masą i nóżką 2 dio−
dzie Zenera (23V) nie trzeba stosować ze−
wnętrznej  diody  do  likwidowania  prze−
pięć  na  cewce  przekaźnika  (pojawiają−
cych się przy jego wyłączaniu).

W module dodatkowo przewidziano

tranzystor mocy T1, który może służyć do
sterowania obciążeniami. W zależności
od prądu kolektora i wzmocnienia tran−
zystora, należy indywidualnie dobrać war−
tość rezystancji R2 (R1=10k

Ω

)

Układ ma trzy wejścia sterujące (nóżki

3, 4 i 5), uruchamiane przez zwarcie do ma−
sy przez rezystor 2k

Ω

. Wszystkie wejścia

mają wewnętrzne obwody zabezpieczają−
ce. Każde wejście ma wbudowany rezys−
tor podciągający (100k

Ω

), przez co wejścia

te w spoczynku są w stanie wysokim.

Nóżki 3 i 4 współpracują ze sobą: we−

jście włączające ON (nóżka 3) rozpoczyna
cykl pracy, czyli włącza przekaźnik. Jeśli
przekaźnik ma być wyłączony przed upły−
wem zadanego czasu, należy skorzystać
z wejścia OFF (nóżka 4).

Nóżka 5 jest wejściem przerzutnika

bistabilnego (TOGGLE): każde kolejne na−
ciśnięcie zmienia stan wyjścia (przekaźni−
ka) na przeciwny.

Czas działania przekaźnika wyznaczo−

ny jest przez częstotliwość wewnętrzne−
go oscylatora, czyli wartość ele−
mentów R4, PR1 i C2. Czas ten
może  być  ustawiany  w bardzo
szerokim  zakresie.  Częstotli−
wość  oscylatora  zależy  nie  tyl−
ko  od  wymienionych  elemen−
tów,  ale  i od  wewnętrznej  re−
zystancji  rozładowującej.  Oto
przybliżony  wzór  pozwalający
obliczyć  czas  działania  przekaź−
nika:

T = 59000 × (R4+PR2) × C2
Pomocą w doborze elemen−

tów będzie tabela 1 pokazująca
jakie czasy osiąga się z typowy−
mi wartościami kondensatorów
i rezystorów.

Ze względu na stabilność

cieplną  kondensator  C2  powi−
nien  być  kondensatorem  sta−
łym,  foliowym.  Rezystancja
R4+PR1  może  mieć  wartość
w zakresie 47k

Ω

...1M

Ω

W normalnych warunkach

pracy po włączeniu zasilania
układ jest zewnętrznie zerowany
i przekaźnik nie działa. Wystarczy

jednak  połączyć  wejście  ON  (nóżka  3)  na
stałe do masy i przekaźnik będzie się włą−
czał na określony czas po włączeniu zasila−
nia. Przy takim połączeniu nie można prze−
rwać  cyklu  pracy  (uruchamiając  przycisk
TOGGLE lub OFF). Jeśli przekaźnik ma ła−
pać po włączeniu zasilania, ale ma być za−
chowana  możliwość  ręcznego  wyłączenia
przed upływem wyznaczonego czasu, nóż−
kę  3 należy  połączyć  do  masy  przez  kon−
densator elektrolityczny 22µF.

W danej chwili nie powinny być urucha−

miane obydwa wejścia ON i OFF. Podobnie
nie powinno się wykorzystywać wejść ON,

2197

Czza

1 c

czzę

ęs

stt..

czza

n..

kłłó

óc

niia

minut nF

Ω

1229 4700

280

6000

614

1000

650

3000

246

1000

260

1200

154

1000

160

750

123

1000

130

600

100

650

300

100

260

120

100

160

100

130

100

sekund

Ω

369

600

200

147

240

500

150

800

120

1000

600

2000

3.00

240

5000

1.20

150

8000

.75

6.7

110

11000

.55

5.3

14000

.43

4.3

17000

.35

3.7

20000

.30

ella

a 1

Uniwersalny układ czasowy

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

OFF jednocześnie z wejściem TOGGLE

(nie ma to zresztą sensu).

Wszystkie

wejścia

sterujące

współpracują ze wspólnym obwodem
odkłócania, który między innymi zapo−
biega  skutkom  drgań  styków  sterują−
cych.  Ubocznym  efektem  obecności
tego  obwodu  są  pewne  opóźnienia,
które dają o sobie znać zwłaszcza przy
długich  czasach  działania.  W tabeli
1 w ostatniej kolumnie podano te cza−
sy  opóźnienia.  Przy  długich  czasach
działania  nie  należy  się  dziwić,  że  do
uruchomienia  układu  wymagane  jest
dłuższe naciśnięcie przycisku.

Istnieje także bliźniacza kostka U6046,

która ma identyczne funkcje, tylko stero−
wana jest nie przez zwieranie wejść do
masy, tylko do plusa zasilania (12V przez
rezystory 20k

Ω

)

Montaż i uruchomienie

Montaż układu na płytce pokazanej na

rry

u 2

2 nikomu nie powinien sprawić

trudności. Przyciski wejściowe mogą być
dowolne.  Układ  nie  wymaga  żadnego
uruchamiania,  należy  tylko  dobrać  odpo−
wiedni czas działania przekaźnika. Z war−
tościami  elementów  pokazanymi  na
schemacie  uzyskuje  się  czasy  od  około
6 do  20  sekund.  Aby  uzyskać  inny  czas
działania, należy zmienić kondensator C2.

W zestawie AVT−2197 występuje typo−

wy przekaźnik samochodowy (taki jak
w modelu). Na płytce przewidziano otwo−
ry także pod popularny przekaźnik RM81.

Piio

ottrr G

Gó

órre

kii

biig

niie

w O

Orrłło

kii

s.. 1

1.. S

att iid

s.. 2

2.. S

att m

ntta

ażżo

azz e

elle

nttó

ów

ezzy

stto

orry

R3: 510

Ω

R4: 51k

Ω

R5−R7: 2k

Ω

PR1: 100k

Ω

R1,R2: nie montować

atto

orry

C1: 47µF/16V
C2: 2,2nF

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

T1; tranzystor NPN np. BC548B
U1: U6047

ozzo

stta

ałłe

K1: przekaźnik samochodowy 12V (ew.
RM81)
S1,S2,S3 microswitch

a!! Elementy R1, R2, T1 nie wchodzą

w skład zestawu AVT−2???.

plle

ett p

dzze

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

stt

sttę

ęp

y w

w s

siie

cii h

dllo

ejj A

T jja

„

„k

kiitt s

szzk

olln

y”

” A

T−2

7..

Sygnalizator można umieścić w typo−

wej obudowie KM−26. Aby uchronić układ
przed deszczem należy wykonać do obu−
dowy uszczelkę np. z dętki lub uszczelnić
obudowę silikonem. O baterie nie trzeba
się  martwić,  ponieważ  obudowa  KM−26
zawiera  osobny  pojemnik  i łatwo  ją  póź−
niej wymienić. Do obudowy, we własnym
zakresie  można  także  przygotować  spe−
cjalny uchwyt wbijany w ziemię. O miejs−
cu  umieszczenia  czujnika  w obudowie
każdy  powinien  zdecydować  samodziel−
nie. Dla zwiększenia funkcjonalności syg−

nalizatora można połączyć równolegle kil−
ka kontraktronów. Czułość sygnalizatora
możemy bardzo łatwo wyregulować
przez odpowiednie ustawieniem kontrak−
trona do magnesu (lub odwrotnie).

Po umieszczeniu sygnalizatora w do−

godnym  miejscu  (oczywiście  nad  jezio−
rem  lub  rzeką),  należy  zaczepić  kawałek
magnesu na żyłce np. za pomocą agrafki
wędkarskiej. Magnes w stanie połowów
powinien  znajdować  się  w przeznaczo−
nym  na niego miejscu w obudowie. Pod−
niesienie tego magnesu przez żyłkę, spo−

woduję włączenie alarmu na czas okreś−
lony przez C5 i R3, lub do czasu ponow−
nego zwarcia styku kontraktrona przez
magnes (jeśli w tym czasie nie zdążył się
rozładować C5 lub gdy jest on nie monto−
wany). Czas włączenia alarmu oraz częs−
totliwość sygnału, każdy może przystoso−
wać do własnych potrzeb poprzez zmia−
nę kilku elementów opisanych wyżej.

Jak każda rzecz ma nie tylko zalety ale

i wady, przez co po zawieszeniu magne−
su na żyłce trzeba zawiesić także na niej
przeciwwagę.

Życzę udanych nocnych połowów!

arrc

ciin

n W

Wiią

ązza

niia

Sygnalizator brań

(c.d. ze str. 51)

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Do czego to służy?

Przedstawiany układ jest w zasadzie

omomierzem, przeznaczonym do pomia−
ru bardzo małych oporności, w zakresie
od pojedynczych miliomów do 0,2

Ω,

z rozdzielczością 0,0001

Ω

. Jest to przy−

stawka do cyfrowego miernika uniwer−
salnego.

Przeznaczeniem przyrządu nie jest jed−

nak  tylko  pomiar  oporności,  ale  także,
a może  przede  wszystkim,  wykrywanie
zwarć, na przykład na płytkach drukowa−
nych,  w montowanych  układach  i przy
naprawach  sprzętu.  Każdy,  kto  miał  kie−
dykolwiek kłopoty z odnalezieniem miejs−
ca, gdzie zwarte są dwa obwody, doceni
zalety  opisanej  przystawki.  Czasem  zda−
rza  się,  że  podczas  trawienia,  na  płytce
drukowanej  pozostanie  cieniutkie  jak
włos  połączenie,  niewidoczne  gołym
okiem.  Przykładowo  zwarcie  wystąpi
między  ścieżką  masy  a jakąś  inną  ścież−
ką.  Zmontowany  na  takiej  płytce  układ
nie  będzie  działał  poprawnie.  Czasem
zwarcie  powstanie  w pracującym  urzą−
dzeniu  wskutek  uszkodzenia  jakiegoś
elementu  i wtedy  też  niełatwo  znaleźć
przyczynę.

Zwykły omomierz niewiele pomaga

i zazwyczaj w takim wypadku trzeba prze−
cinać ścieżki w różnych miejscach
i sprawdzać, w której części obwodu wy−
stępuje szukane zwarcie. Jest to metoda
żmudna i niezbyt elegancka (ze względu
na konieczność przecinania ścieżek).

Użycie opisanego prostego przyrządu

pozwoli zlokalizować zwarcie szybko
i bez cięcia ścieżek. Co ciekawe, nie trze−

ba wylutowywać elementów z płytki. Lo−
kalizowanie zwarcia odbywa się na zasa−
dzie  szukania  miejsc  o jak  najmniejszej
oporności. Tylko początkującym może się
wydawać,  że  ścieżki  płytki  drukowanej
mają  pomijalnie  małą  rezystancję.  Cien−
kie  ścieżki  mają  rezystancję  rzędu  kilku−
dziesięciu miliomów (kilku setnych częś−
ci oma). Już milimetr długości ścieżki ma
rezystancję  wykrywalną  przez  opisany
przyrząd.

Aby zlokalizować zwarcie, wystarczy

dotknąć sondami dwóch obwodów, mię−
dzy  którymi  ono  występuje.  Dołączony
woltomierz  cyfrowy  pokaże  jakąś  war−
tość.  Następnie  jedną  z sond  należy  do−
tknąć do innego punktu jednego z obwo−
dów.  Jeśli  woltomierz  pokaże  wartość
większą  niż  poprzednio,  zwarcia  należy
szukać w przeciwnym kierunku. Dotknię−
cie  punktu  ścieżki  bliższego  miejsca
zwarcia  spowoduje  zmniejszenie  wska−
zania  woltomierza.  Oczywiście  wskaza−

nie  nie  spadnie  do  zera.  Nie  jest  to  ko−
nieczne  –  chodzi  o znalezienie  punktów
obydwu  obwodów,  między  którymi  re−
zystancja jest najmniejsza. Właśnie w tej
okolicy kryje się zwarcie.

Szczerze mówiąc, opis procedury na

papierze jest bardziej skomplikowany, niż
praktyka.  Kto  raz  weźmie  podobny  wy−
krywacz  zwarć  do  ręki  i przeprowadzi
eksperyment, na przykład łącząc ze sobą
dwa  obwody  na  płytce  drukowanej
i „szukając” zwarcia, momentalnie zrozu−
mie o co w tym chodzi i doceni zalety opi−
sywanego przyrządu.

Jak to działa?

Schemat ideowy układu pokazano na

rry

u 1

1. Na pierwszy rzut oka wygląda

dość dziwnie, ale nie ma tu żadnych
skomplikowanych obwodów.

Przede wszystkim należy poznać zasa−

dę działania przyrządu. Pomiar bardzo
małych rezystancji z dobrą rozdzielczoś−

s.. 1

1.. S

att iid

2199

Ekonomiczny wykrywacz zwarć

cią dokonywany jest przez pomiar spadku
napięcia  na  tej  rezystancji  przy  przepły−
wie  dużego  prądu.  Wartość  tego  prądu
wynosi ni mniej ni więcej tylko 1 amper!
Jest  to  możliwe  przy  zasilaniu  układu
z małej baterii 9−woltowej, a to dzięki im−
pulsowemu sposobowi pomiaru. Tak du−
ży prąd płynie tylko przez krótki czas, na−
tomiast  przez  większość  czasu  prąd  nie
płynie. Za włączanie prądu odpowiedzial−
ny jest generator z bramkami U1A i U1B
z układu CMOS 4001. Częstotliwość ge−
neratora  nie  jest  krytyczna.  Dzięki  obec−
ności  diody  D1  i rezystora  R3,  przebie−
giem  wyjściowym  generatora  nie  jest
przebieg  prostokątny  o wypełnieniu
50%, tylko dodatnie szpilki. Czas trwania
szpilki  wynosi  mniej  więcej  0,01  okresu
generatora. W ten sposób przy wartości
prądu  w impulsie  równej  1A,  średni  po−
bór  prądu  z baterii  wynosi  około  10mA,
co nawet dla zwykłej baterii 6F22 nie jest
dużym  obciążeniem.  Warto  jednak  za−
uważyć,  że  duży  prąd  nie  jest  pobierany
wprost  z baterii  (uniemożliwiłaby  to  jej
duża  rezystancja  wewnętrzna),  tylko
z kondensatora C2, który tu jest jakby po−
mocniczym źródłem zasilania o dużej wy−
dajności.

W każdym razie dodatnie szpilki z wy−

jścia generatora przez odwracającą bram−
kę U1C uruchamiają źródło prądowe, zbu−
dowane z tranzystorami T1 i T2. Zielona
dioda LED D2 jest wstępnym stabilizato−
rem napięcia. Na rezystorach R7 i R8 na−
pięcie w czasie wspomnianej szpilki wy−
nosi około 0,5V. Przy odpowiednim dob−
raniu wypadkowej wartości R7 i R8 uzys−
kuje się wartość prądu w impulsie równą
1 amper.

W czasie normalnej pracy, punkty E1

i E2 są połączone (dając punkt E), podob−
nie jak punkty F1 i F2 (dające punkt F).
Badaną małą rezystancję włącza się mie−

dzy punkty E i F. Przykładowo, na badanej
rezystancji równej 0,065234

Ω

, podczas

przepływu prądu pojawi się napięcie rów−
ne  65,234mV.  Napięcie  to  należy  zapa−
miętać  i podać  na  woltomierz.  Służą  te−
mu kondensatory C3 i C4 oraz tranzystor
T3. W czasie, gdy prąd płynie przez bada−
ną  rezystancję,  tranzystor  T3
jest otwarty i kondensatory C3,
C4  ładują  się  do  napięcia  wy−
stępującego  na  badanej  opor−
ności.  Gdy  prąd  przestanie  pły−
nąć,  tranzystor  T3  zostanie  za−
mknięty, ale na kondensatorach
pozostanie  „zapamiętane”  na−
pięcie.  Napięcie  to  na  bieżąco
podawane jest do woltomierza,
dołączonego do punktów A i B.
Koniecznie  musi  to  być  wolto−
mierz  cyfrowy  na  zakresie
200mV.  Po  pierwsze  chodzi
o to, by miał on dużą rezystan−
cję  wewnętrzną,  by  kondensatory  C3
i C4 nie rozładowały się zbyt szybko przez
tę rezystancję (cyfrowe multimetry mają
zwykle  rezystancję  wejściową  równą
10M

Ω

). Po drugie, woltomierz musi mieć

dobrą rozdzielczość. Na przykład mierząc
przykładowe napięcie 65,234mV na za−
kresie 200mV, uzyska się odczyt 65,2mV,
co da rozdzielczość równą 0,1 milioma!!!
Nie inaczej, tylko 0,0001

Ω

. I tu jasno wi−

dać, że przyrząd naprawdę jest w stanie
wykryć niewielkie zmiany oporności, wy−
stępujące na długości ścieżki czy przewo−
du.

Wyjaśnienia wymaga obecność diody

D5 i rezystora R9. Dioda D5 świeci się
tylko wtedy, gdy punkty E i F są rozwar−
te. Przy włączeniu badanej małej rezys−
tancji dioda ta zgaśnie.

Występujące na schemacie elementy

T4, C5, D6 i R11 przewidziane były do ob−
wodu zabezpieczenia. W praktyce okaza−
ło się, że są one niepotrzebne i elemen−
tów tych nie trzeba montować.

Przyrząd nadaje się do pomiaru rezys−

tancji nie większych niż 0,3

Ω

. Teoretycz−

nie zakres pomiarowy powinien sięgać
około 1,5

Ω

(dopóki nie zacznie przewo−

dzić  dioda  D5).  Trzeba  jednak  pamiętać,
że tranzystory MOSFET mają dodatkową
pasożytniczą  strukturę  –  diodę  włączoną
anodą do źródła, katodą do drenu. W cza−
sie, gdy przez badaną rezystancję nie pły−
nie prąd, napięcie na niej jest równe zeru
i kondensatory, które w czasie przepływu
prądu  zostaną  naładowane  do  napięcia
większego  niż  0,4V,  zostałyby  przez  tę
diodę rozładowane mniej więcej do 0,4V.
Właśnie z tego względu, przyrządem nie
można mierzyć rezystancji większych niż
0,3

Ω

, bo odczyt dołączonego woltomie−

rza obarczony byłby dużym błędem.

Montaż i uruchomienie

Układ można zmontować na płytce

drukowanej pokazanej na rry

u 2

Montaż  nie  powinien  sprawić  trudności.
Kolejność  lutowania  jest  dowolna,  jedy−
nie  układ  scalony  i tranzystor  T3  należy
wlutować na końcu.

Dla początkujących zagadką może być

występowanie na płytce oddzielnych
punktów E1 i E2 oraz F1 i F2.

Ponieważ przyrząd przeznaczony jest

do pomiaru bardzo małych rezystancji,
warto uwzględnić i wyeliminować wpływ
rezystancji przewodów, ścieżek i połą−
czeń wykrywacza, która dodałaby się do
badanej rezystancji.

Aby wyeliminować wpływ rezystancji

przewodów zastosowano pomiar cztero−
punktowy. R

k 3

3 przedstawia zasa−

dę  pomiaru  czteropunktowego.  Czerwo−
nym kolorem zaznaczono obwód, w któ−
rym płynie duży prąd (1A). Jeśli przewody
pomiarowe  (czy  sygnałowe,  dołączone
do  punktów  E2,  F2)  zostaną  połączone
do  końcówek  sond,  to  wyeliminowany
zostanie  wpływ  rezystancji  przewodów
„prądowych”,  dołączonych  do  punktów
E1 i E2. w kondensatorach C3, C4 zosta−
nie  zapamiętane  napięcie  występujące
na  badanej  rezystancji,  a nie  suma  tego
napięcia ze spadkami napięć na przewo−
dach. Rezystancja przewodów prowadzą−
cych od punktów E1 i F1 do sond może
być większa od badanej rezystancji.

Dla zmniejszenia rezystancji styku

między  sondą  a mierzonym  obiektem,
należy zastosować sondy z ostrymi czub−
kami. Sondy w miarę możliwości nie po−
winny  być  wykonane  z miękkiej  miedzi,
tylko  z jakiegoś  twardszego  stopu  (mo−
siądz, brąz, itp.). W modelu wykorzystano
szpilki pochodzące z krosownicy jakiegoś
urządzenia telekomunikacyjnego.

Fotografia modelu pokazuje, jak czte−

ropunktowy pomiar zrealizowano w prak−
tyce. Brązowe przewody (prądowe) dołą−
czone są do punktów E1, F1, natomiast
czerwone przewody sygnałowe, doluto−
wane blisko czubków sond, dołączone są
do punktów E2, F2.

c.d. na str. 58

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

azz e

elle

nttó

ów

ezzy

stto

orry

R1,R3: 10k

Ω

R2: 1M

Ω

R4: 4,7k

Ω

R5: 150

Ω

R6: 2,2k

Ω

R7,R8: 1

Ω

R9: 33

Ω

R10: 1k

Ω

lub zwora

atto

orry

C1: 100nF
C2: 1000µF/10V
C3,C4: 1µF

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

D1,D3,D4: 1N4148
D2: LED zielona
D5: LED czerwona
T1: BC558B
T2: BD139
T3: BS170
U1: 4001

ozzo

stta

ałłe

T4,C5,D6,R11: nie montować

s.. 2

2.. S

att m

ntta

ażżo

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Do czego to służy?

Chciałbym zaproponować Czytelni−

kom EdW budowę urządzenia wyjątkowo
prostego, a przy tym spełniającego wiel−
ce użyteczną rolę. Nie ma chyba elektro−
nika,  który  nigdy  nie  skonstruowałby,
mniej lub bardziej dokładnego woltomie−
rza. Najczęściej są to przyrządy budowa−
ne  w oparciu  o dwa  układy:  ICL7107  –
7106 i ICL7135. Spełniają one różne role,
pracują zgodnie ze swoim podstawowym
przeznaczeniem  jako  woltomierze,  ale
także  bywają  „sercem”  innych  przyrzą−
dów pomiarowych. W oparciu o miliwol−
tomierz  możemy  zbudować  i budujemy
mierniki  rezystancji,  prądu  i pojemności
oraz  przyrządy  służące  do  pomiaru  war−
tości  nieelektrycznych,  takie  jak  np.  ter−
mometry.

W każdym przypadku zbudowany mi−

liwoltomierz  musimy  sprawdzić  i wyka−
librować.  W opisach  budowy  miliwolto−
mierzy  najczęściej  spotykamy  sformuło−
wania następującego rodzaju: „Za pomo−
cą  potencjometru  montażowego  PRxx
ustawiamy  napięcie  100mV  pomiędzy
i na  tym  kończymy  regulację  naszego
przyrządu”. Wszystko dobrze, ale za po−
mocą jakiego miernika mamy ustawić to
napięcie? Może za pomocą miernika uni−
wersalnego 3,5 cyfry wyprodukowanego
przez bliżej nieznanego producenta z Taj−
wanu?  To  zakrawa  na  kpiny:  budujemy
woltomierz 4,5 cyfry, a jego kalibracji do−
konujemy za pomocą przyrządu pomiaro−
wego o dwie klasy gorszego! Nie każdy
ma  możliwość  stałego  korzystania  z la−
boratoryjnych  woltomierzy  cyfrowych
klasy  5 lub  więcej  cyfr,  ale  wielu  z nas
może uzyskać choć chwilowy dostęp do
przyrządu  przyzwoitej  klasy.  Dla  nich
właśnie przeznaczony jest proponowany
układ.

Wykonany wielkim nakładem sił i środ−

ków woltomierz możemy najczęściej ska−
librować za pomocą dobrze znanego i nie−
zmiennego  źródła  napięcia  odniesienia.
Nie musi to być napięcie dokładnie równe
np.  1000mV,  wystarczy  dowolne  napię−
cie, którego wartość znamy i mamy pew−
ność,  że  nie  uległo  ono  jakimkolwiek
zmianom. Takich źródeł napięcia odniesie−
nia  jest  wiele,  wystarczy  tu  wspomnieć
popularne  układy  typu  LM385.  Mają  one
jednak  jedną  wadę:  zależność  napięcia
wyjściowego  od  temperatury  struktury
układu. W większości zastosowań ta wa−
da  nie  ma  większego  znaczenia,  nie  jed−
nak wtedy, kiedy potrzebujemy wyregulo−
wać woltomierz  wysokiej klasy.

Poszukując źródła napięcia odniesie−

nia, które mogłoby posłużyć do kalibracji
woltomierzy  dobrej  klasy  przejrzałem
wiele katalogów. Owszem, kilka firm ofe−
ruje  „referencje”  spełniające  nasze  wy−
magania, ale są to układy z reguły bardzo
kosztowne  i trudno  osiągalne.  Kiedy  już

miałem  zaniechać  dalszych  poszukiwań,
z pomocą przyszedł mi jeden z Kolegów
redakcyjnych.  „Zaraz,  zaraz,  chyba  zapo−
mniałeś o jednym z „koni pociągowych”
elektroniki,  sędziwym,  lecz  jak  „Babcia”
Tina  Turner  po  wsze  czasy  młodym:
µA723!  Napięcie  odniesienia  tego  skon−
struowanego  ponad  ćwierć  wieku  temu
układu uchodzi za jedno z najlepszych, ja−
kie kiedykolwiek wykonano.”

Podchwyciłem temat i rezultatem te−

go  jest  układ,  który  pozwalam  sobie
Wam  zaprezentować.  Szczerze  nama−
wiam  do  jego  wykonania,  ponieważ  po−
trzebne do jego budowy elementy może−
cie  zakupić  dosłownie  za  grosze  w do−
wolnym  sklepie  z częściami  elektronicz−
nymi. Montaż układu nie jest zbyt skom−
plikowany i nie zajmie Wam więcej niż 1
2 godzin. Jedynym, poważnym utrudnie−
niem na jakie napotkacie będzie koniecz−
ność  skorzystania  z woltomierza  cyfro−
wego  bardzo  dobrej  klasy,  co  najmniej
5−cyfrowego.

Źródło napięcia odniesienia

2226

s.. 1

1.. S

att e

elle

kttrry

czzn

Zachwalana, dobra stabilność tempe−

raturowa napięcia odniesienia układu 723
bynajmniej mnie nie zadowoliła. Postara−
my się osiągnąć jeszcze lepsze paramet−
ry:  zastosujemy  w naszym  urządzeniu
termostat, który będzie utrzymywał stałą
temperaturę  kostki  723,  zawsze  wyższą
od  temperatury  otoczenia.  Kolejnym
problemem  na  jaki  napotkamy  to  zbyt
wielka, jak do kalibracji woltomierzy, war−
tość napięcia odniesienia układu 723. Za−
stosujemy  więc  dzielnik  napięcia  zbudo−
wany z rezystorów precyzyjnych, metali−
zowanych.  Wartość  tych  rezystorów  nie
będzie  krytyczna,  co  zmniejszy  kłopoty
związane z ich zdobyciem.

Jak to działa?

Schemat elektryczny proponowanego

układu został przedstawiony na rry

n−

u 1

1. Sama kostka 723 była wyczer−

pująco opisana w „Najsłynniejszych apli−
kacjach” w EdW 12/97.

723 −ka została w naszym układzie cał−

kowicie  wykorzystana.  Najważniejszym
jej  elementem  jest  dla  nas  oczywiście
źródło  napięcia  odniesienia,  ale  wyko−
rzystamy także wbudowany w jej struktu−
rę  wzmacniacz  błędu.  Niewykorzystany
zostania  jedynie  układ  ograniczenia  prą−
dowego,  dla  którego  nie  potrafiłem  wy−
myślić jakiegokolwiek zastosowania.

Tak nas interesujące napięcie odnie−

sienia  wyprowadzone  jest  na  końcówkę
VR  (Voltage  Reference).  Stamtąd  dopro−
wadzone jest do trzech dzielników napię−
cia  zbudowanych  z rezystorów  precyzyj−
nych R3, R4, R10 i R11 oraz z potencjo−
metru  montażowego  PR1.  Wartości  re−
zystorów  precyzyjnych  nie  są  krytyczne
i powinny zostać dobrane tak, aby na jed−
nym  z dzielników  otrzymać  napięcie  tro−
chę  około    1000mV,  a na  drugim  ok.
100mV.  Te  wartości  są  najwygodniejsze
do  kalibrowania  mierników  o podstawo−
wym  zakresie  1,9999V    (lub  1,999V)
i 199,9mV  które  najczęściej  budujemy
wykorzystując  układy  ICL.  Oczywiście,
nic nie stoi na przeszkodzie aby zastoso−
wać dzielniki napięcia o innych paramet−
rach,  wygodnych  dla  użytkownika  przy−
rządu.

Dzielnik napięcia z potencjometrem

montażowym  został  dodany  jedynie  na
wszelki wypadek, do doraźnego ustawia−
nia  trzeciego  poziomu  napięcia.  Mierna
stabilność  czasowa  i termiczna  popular−
nych  HELLITRIM−ów  nie  gwarantuje  za−
chowania  ustawionej  wartości  napięcia
przez dłuższy okres czasu.

Przejdźmy teraz do drugiej części ukła−

du, która zbudowana została z wykorzys−
taniem wzmacniacza błędu wbudowane−
go w strukturę 723. Wzmacniacz ten po−
równuje ze sobą dwa napięcia: jedno
uzyskiwane z dzielnika zbudowanego

z rezystora  R7  i termistora  RT1  i drugie,
wytwarzane  przez  dzielnik  R8,  potencjo−
metr  montażowy  PR2  i R9.  Napięcie
uzyskiwane z pierwszego dzielnika zależ−
ne  jest  od  temperatury  termistora  RT1,
który  w wykonaniu  praktycznym  układu
znajduje się w takich samych warunkach
termicznych  jak  IC1.  Jeżeli  napięcie  na
końcówce NI IC 1 okaże się niższe niż na−
pięcie  na końcówce IN, co oznacza spa−
dek  temperatury  poniżej  ustawionej  za
pomocą  PR2  wartości,  to  wysterowany
zostanie  tranzystor  T1  polaryzując  bazę
tranzystora  T2.  Tu  wielu  Czytelników
ogarnęła z pewnością zgroza: przecież to
totalna,  piękna  katastrofa!  Tranzystor  T2
spowoduje  zwarcie  zasilania  i tylko  dym
pójdzie  z twojego  układu,  drogi  autorze!
Nic podobnego, wartość rezystora R6 po−
laryzującego bazę tego tranzystora zosta−
ła tak dobrana, że przez T2 będzie płynął
prąd    o wartości  ok.  0,5A.  Jedyną  bo−
wiem  funkcją  spełnianą  przez  tranzystor
T2 jest   podgrzewanie płytki termostatu.
Tak  barbarzyńsko  potraktowany  tranzys−
tor  spełnia  jednak  swoje  zadanie  dosko−
nałe.  Prawie  całe  wytwarzane  ciepło
przekazywane jest bez rozpraszania w at−
mosferę  do  płytki  termostatu.  Nie  bez
znaczenia  jest  też  mała  bezwładność
cieplna wykorzystanego jako grzałka tran−
zystora.

Pozostała część układu to typowo wy−

konane  stabilizatory  napięcia,  zasilające
układ  IC1  i grzałkę  termostatu  i dzielniki
napięcia.  Jumper  JP1  wykorzystujemy
przy  wyborze  napięcia  wyjściowego  do−
starczanego  z jednego  z dwóch  dzielni−
ków rezystorowych.

Montaż i uruchomienie

Na rry

u 2

2 została pokazana mozai−

ka  ścieżek  płytki  drukowanej  i rozmiesz−
czenie  na  niej  elementów.  Montaż  więk−
szości podzespołów wykonujemy w typo−
wy sposób, rozpoczynając od elementów
o najmniejszych  gabarytach.  Na  razie  nie
lutujemy  termistora,  tranzystora  T2  i in−
nych elementów, których wysokość mog−
łaby  być  większa  od  wysokości  IC1  wło−
żonego  w podstawkę.  Po  wlutowaniu
części  elementów  i umieszczeniu  723
w podstawce  wkładamy  termistor  RT1

w przeznaczone dla niego otwory lutowni−
cze i całość kładziemy elementami w dół
na gładkiej powierzchni. Dopiero teraz lu−
tujemy wyprowadzenia RT1, uważając,
aby znalazł się on dokładnie w takiej sa−
mej płaszczyźnie jak grzbiet kostki IC1.

Możemy teraz zamontować pozostałe

elementy i postarać się o kawałek blachy
miedzianej lub duralowej o wymiarach
i kształcie pokazanych na rry

u 3

3, któ−

ra  będzie  służyła  jako  płytka  termostatu.
Zgodnie  z tym  rysunkiem  wykonujemy
w blasze  odpowiednie  otwory  i przykrę−
camy do niej tranzystor – grzałkę T2, nie
zapominając  o posmarowaniu  go  siliko−
nową pastą przewodzącą ciepło. Taką sa−
mą  pastę  nanosimy  grubą  warstwą  na
grzbiet kostki 723 i na termistor RT1.

Możemy teraz przystąpić do ostatnie−

go  etapu  montażu.  Płytkę  termostatu
składamy z płytką obwodu drukowanego
przeprowadzając  końcówki  lutownicze
tranzystora  T2  przez  otwory  w właści−
wych punktach lutowniczych. Obie płytki
skręcamy  ze  sobą  za  pomocą  czterech
śrubek  M3  z nakrętkami  i dopiero  teraz
lutujemy końcówki tranzystora T2. Na rry

y−

u 4

4 został pokazany szkic rozmiesz−

czenia elementów pomiędzy płytkami.

Pozostałą nam jeszcze jedna czynność

do wykonania: kalibracja układu do kalib−
racji woltomierzy. Jak już wspomniałem,
do  wykonania  tej  czynności  koniecznie
potrzebny będzie woltomierz bardzo wy−
sokiej  klasy.  Kalibracja  za  pomocą  popu−
larnych  mierników  uniwersalnych  nie
miałaby najmniejszego sensu. Wielu Czy−
telników  z pewnością  zapyta,  czy  nie
można by było po prostu obliczyć wartoś−
ci napięć wyjściowych? Przecież napięcie

referencyjne 723

jest stałe i znane!
Niestety,  nie  jest
aż  tak  dobrze.  To
fakt,  że  napięcie
odniesienia  kos−
tek 723 jest stałe,
n i e z m i e n n e
w czasie  i słabo
zależne  od  tem−
peratury,  ale  od−
nosi się to do jed−
nej  serii  produk−

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

s.. 2

2.. S

att m

ntta

ażżo

s.. 3

3..

cyjnej  danego  producenta.  W zależności
od serii i producenta napięcie to może za−
wierać się w przedziale 7,1...7,3V, co po−
woduje konieczność pomiaru napięć wy−
jściowych układu. Pomiarów najlepiej do−
konać po dłuższym okresie wygrzewania
układu,  nawet  po  kilkudniowym.  Należy
też  pamiętać,  że  nasz  układ  jest  gotowy
do pracy dopiero po ok. 1 min od włącze−
nia zasilania.

Pozostałą jeszcze do omówienia spra−

wa wartości temperatury, do jakiej ma się
rozgrzewać płytka termostatu i co za tym
idzie układ scalony IC1. Musi to być tem−
peratura  w każdym  przypadku  wyższa,
niż  przewidywana  temperatura  pomiesz−
czenia,  w którym  dokonywać  będziemy
sprawdzania woltomierzy. Należy sądzić,
że  w naszym  klimacie  odpowiednia  bę−

dzie temperatura ok. 40...45

C, którą

ustawimy  za  pomocą  potencjometru
montażowego  PR2.  Do  wykonania  tej
czynności nie będzie nam oczywiście, po−
trzebny  termometr.  Wystarczy  „pomiar”
temperatury  dokonany  za  pomocą  do−
tknięcia  palcem:  płytka  termostatu  po−
winna być wyraźnie gorąca, ale nie może
parzyć.

Układ powinien być zasilany ze źródła

napięcia stałego 15...20VDC lub prze−
miennego 11...15VAC o wydajności prą−
dowej ponad 0,5A.

biig

niie

w R

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

azz e

elle

nttó

ów

ezzy

stto

orry

PR1: potencjometr montażowy
Helitrim 5k

Ω

PR2: potencjometr montażowy
miniaturowy 220k

Ω

R8,R9 : 220k

Ω

RT1: ok. 22k

Ω

/20°C

R1, R2, R7: 10k

Ω

R3: objaśnienie w tekście
R4: objaśnienie w tekście
R10: objaśnienie w tekście
R11: objaśnienie w tekście
R5: 1

Ω

R6: 5,6k

Ω

atto

orry

C1: 1nF
C2: 220µF/16
C5, C3: 100nF
C4: 1000µF/25
C6: 100nF

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

BR1: mostek prostowniczy 1A
IC1: uAA723 (LM723 lub inny odpowiednik)
IC2: 78L05
IC3: 7812
T1: BC548 lub odpowiednik
T2: BD140

ozzo

stta

ałłe

CON1: ARK3 miniaturowe
CON2: ARK2
JP1 3 goldpiny + jumper

s.. 4

4..

plle

ett p

dzze

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

stt

sttę

ęp

y w

w s

siie

cii h

dllo

ejj A

T jja

„

„k

kiitt s

szzk

olln

y”

” A

T−2

6..

Taki pomiar czteropunktowy wcale

nie jest jednak konieczny. Kto chce, mo−
że  zewrzeć  na  płytce  punkty  E1  z E2
oraz  F1  z F2  i zastosować  pojedyncze
przewody  prowadzące  do  sond.  Wska−
zania  dołączonego  miernika  będą  więk−
sze,  bo  do  rezystancji  badanej  dojdzie
rezystancja przewodów i sond. Ilustruje
to rysunek 4.

Podczas prób okazało się, że w eg−

zemplarzu  modelowym  prąd  pracy  wy−
nosi około 0,85A i wyniki pokazywane na
wyświetlaczu  dołączonego  woltomierza
nie  odpowiadają  ściśle  wartości  mierzo−
nej rezystancji. Aby uzyskać prąd równy
1A należałoby dokładnie dobrać wartości
rezystorów R7 i R8 (dodać kolejny rezys−
tor  równolegle  do  R7  i R8).  W praktyce

takie dobieranie wcale nie jest koniecz−
ne, bo podczas wyszukiwania zwarcia
nie chodzi o poznanie dokładnej wartoś−
ci badanej rezystancji, tylko o znalezienie
miejsca o najmniejszej oporności.

Model pobiera w czasie pomiaru prąd

równy 13mA, a przy braku rezystancji
mierzonej, czyli rozwarciu sond, gdy świe−
ci dioda D5, pobór prądu wynosi 3mA.

Piio

ottrr G

Gó

órre

kii

biig

niie

w O

Orrłło

kii

Ekonomiczny wykrywacz zwarć

(c.d. ze str. 55)

s.. 3

3.. Z

a p

miia

arru

u c

czztte

erro

ktto

s.. 4

4.. W

płły

w rre

ezzy

stta

cjjii p

prrzze

dó

ów

Do czego to służy?

Odpowiedź na to pytanie jest prosta

i jednoznaczna:  wyłącznie  do  zabawy.
Układ, z którym za chwilę się zapoznamy
nie  realizuje  jakichkolwiek  wzniosłych  ce−
lów, nie ma „wysokich walorów edukacyj−
nych” i chyba niczego nowego podczas je−
go budowy się nie nauczymy. Proponowa−
ny układ powstał całkowicie przypadkowo.
Nie  miałem  najmniejszego  zamiaru  robić,
przynajmniej na razie, kolejnej zabaweczki,
ale  podczas  budowy  radiowego  pilota  do
zdalnego sterowania (opis w jednym z naj−
bliższy  numerów  Elektroniki  Praktycznej)
przyszedł  mi  do  głowy  śmieszny  pomysł.
W obudowę  pilota,  na  miejsce  przycisku
normalnie  służącego  do  jego  uruchamia−
nia  włożyłem,  ot  tak  sobie,  zupełnie  bez−
myślnie, diodę LED. Wyglądało to całkiem
ładnie i pomyślałem, że można wykorzys−
tać  tą  obudowę  do  zupełnie  innego  celu,
niż do jakiego była przeznaczona. Efektem
mozolnej  pracy  konstruktorskiej,  która
później nastąpiła jest właśnie ta śmieszna
zabaweczka, mogąca być dość efektowną
broszką  przygotowaną  specjalnie  na  dys−
kotekowe szaleństwo.

Proponowany układ, wbudowany

w malutką obudowę od pilota potrafi tyl−
ko  jedno:  generować  błyski  światła
w momencie  usłyszenia  silniejszych
dźwięków. Jeżeli więc będzie on elemen−
tem  stroju  przygotowanego  na  dyskote−
kową zabawę, to jego posiadaczka stanie
się  jednocześnie  właścicielką  prywatnej
„mini  iluminofonii”,  przyczepionej  do
paska  lub  zawieszonej  na  szyi  jako
śmieszny  breloczek.  Płytka  drukowana
została,  jak  już  wspomniałem  zwymiaro−
wana pod obudowę od pilota od alarmów

samochodowych, ale nic nie stoi na prze−
szkodzie aby umieścić układ w innej obu−
dowie, np. wewnątrz maskotki lub inne−
go przedmiotu.

Układ zaprojektowany został z wyko−

rzystaniem  tanich  i ogólnie  dostępnych
elementów.  Nie  wymaga  jakiejkolwiek
regulacji ani uruchamiania i może zostać
wykonany  nawet  przez  „elektronicznych
przedszkolaków”.

Jak to działa?

Na rry

u 1

1 został pokazany sche−

mat elektryczny proponowanego układu.
Jak widać, jest on dziecinnie prosty i tłu−
maczenie  zasady  jego  działania  może
wręcz  ubliżać  wiedzy  większości  Czytel−
ników,  których  proszę  o opuszczenie  te−
go fragmentu artykułu.

Sercem układu jest „dyżurny” wzmac−

niacz operacyjny typu TL081, który może
zostać zastąpiony przez dowolny inny

standardowy wzmacniacz, nawet

przez

muzealną

„siedemset

czterdziestkę  jedynkę”.  Zada−
niem  wzmacniacza  operacyjnego
jest wzmacnianie sygnału pocho−
dzącego  z mikrofonu  elektreto−
wego  M1.  Wzmocniony  sygnał
zostaje następnie poddany detek−
cji w układzie zbudowanym z diod
D1  i D2  oraz  kondensatora  C5.
W momencie  kiedy  kondensator
naładuje się do napięcia ok. 1,2V,
baza tranzystora T1 zostaje spola−
ryzowana  i dioda  D3  zaczyna
świecić.  Ponieważ  zakładamy  że
układ  znajduje  się  w obszarze
o zmiennym  natężeniu  dźwięku,
dioda LED będzie migotać w takt
muzyki  lub  miłosnych  wyznań
„szeptanych” doniosłym głosem.

c.d. na str. 61

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Dyskotekowy breloczek

2230

azz e

elle

nttó

ów

ezzy

stto

orry

R1: 2,2k

Ω

R2: 100k

Ω

R3: 5,6k

Ω

R4: 12k

Ω

R6, R5: 15k

Ω

R7: 680

Ω

atto

orry

C1, C3: 100nF
C2, C5*, C6: 10µF/10 (miniaturowy)
C4: 3,3µF/10 (miniaturowy)

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

D1, D2: 1N4148 lub odpowiednik
D3: czerwona dioda LED f8mm
IC1: TL081 lub odpowiednik
T1: BC548 lub odpowiednik

ozzo

stta

ałłe

S1: 46
przełącznik hebelkowy miniaturowy
Obudowa typu KM−14N

Uwaga! W celu doboru „bezwładności”
diody LED warto zmienić wartość C5.

s.. 1

1.. S

att iid

Do czego to służy?

Proponowany układ jest z pewnością

jednym  z najprostszych,  jakie  kiedykol−
wiek  pozwoliłem  sobie  zaprezentować
moim Czytelnikom. Pomimo tej prostoty
jest to układ w pełni funkcjonalny, znacz−
nie  rozszerzający  możliwości  miernika
częstotliwości AVT .

Z miernika częstotliwości AVT–2235

w zasadzie  byłem  bardzo  zadowolony.
Konstrukcja „wyszła” mi całkiem zgrabna,
malutki przyrząd nie wymagał ani wielkich
nakładów pracy, ani też zdobywania trudno
dostępnych i drogich części. Niestety, przy−
rząd ten posiada jedną, w przypadku mier−
nika częstotliwości dość istotną wadę: nie−
jednokrotnie zbyt mały zakres pomiarowy:
tylko do 1MHz. To prawda, że w przypadku
dokonywania  pomiarów  większości  pros−
tych  układów  cyfrowych  jest  to  wartość
wystarczająca.  W wielu  przypadkach,  kie−
dy  badana  częstotliwość  jest  nam  mniej
więcej znana możemy poradzić sobie bez
rozszerzania  zakresu  pomiarowego.  Jeżeli
np. wiemy, że mierzona częstotliwość za−
wiera się w zakresie 1 2MHz, a nasz mier−
nik pokaże wynik wynoszący np. 123456,
to z dużym prawdopodobieństwem może−
my przyjąć, że wartość zmierzona wynosi
1,123456MHz.  Zgodzimy  się  jednak
wszyscy,  że  taka  „metoda”  dokonywania
pomiarów nie przystoi, obiecującym adep−
tom pięknej sztuki konstruowania układów
elektronicznych.  Co  zatem  wypada  uczy−
nić? Budować nowy  miernik z powiększo−
nym  zakresem?  Nie,  nie  sądzę  aby  miało
to  sens.  Budowa  miernika  częstotliwości
a wyświetlaniem 8–o cyfrowym jest całko−
wicie  możliwa,  ale  możliwości  takiego
przyrządu  pozostałyby  najczęściej  nie  wy−
korzystane.  W większości  przypadków,
przy pomiarach częstotliwości rzędu kilku−
dziesięciu MHz odczyt dziesiątek i jednos−
tek nie ma najmniejszego znaczenia i dwie
„najmłodsze”,  najczęściej  stale  migające
cyfry  tylko  denerwowałyby  Użytkownika
takiego przyrządu pomiarowego.

A zatem nie musimy budować nowe−

go układu miernika częstotliwości i pozo−

staniemy przy już wykonanym. Pomyśl−
my tylko, jak rozszerzyć jego możliwości.

Najprostszą i ogólnie znaną metodą roz−

szerzenia  zakresu  pomiarowego  miernika
częstotliwości  jest  zastosowania  tzw.  pre−
skalera.  Dla wyjaśnienia tego pojęcia posłu−
żymy się prostym porównaniem. Z pewnoś−
cią każdy z Was wie, jak można zmienić za−
kres pomiarowy woltomierza, normalnie pra−
cującego na zakresie np. 200V. Wystarczy na
jego wejściu dodać wstępny dzielnik napię−
cia z rezystorami o wartościach w stosunku
1:10  i już  mamy  woltomierz  o zakresie
2000V! Taki dzielnik napięcia jest też swoje−
go  rodzaju  preskalerem,  zmieniającym  uży−
teczny  zakres  przyrządu  pomiarowego.
W przypadku  miernika  częstotliwości  spra−
wa ma się podobnie: aby uzyskać zakres po−
miarowy do 10MHz wystarczy wstępnie po−
dzielić  badaną  częstotliwość  przez  10.  Za−
kres  do  100MHz  otrzymamy  przy  podziale
badanej częstotliwości przez 100, a częstot−
liwości rzędu gigaherców możemy mierzyć
po zastosowaniu preskalera 1:1000.

Tak problem konstrukcyjny z pozoru wy−

gląda na bardzo prosty. Zostawmy w spo−
koju gigaherce i zadowolimy się możliwoś−
cią dokonywania pomiarów częstotliwości
w zakresie do 100MHz. Wystarczy zatem
dobudować do naszego układu dwa liczni−
ki  dekadowe,  prosty  przełącznik  służący
wybieraniu stopnia podziału i po kłopocie.
To  prawda,  ale  tylko  w połowie.  Nie  ma
najmniejszego  problemu  z znalezieniem
licznika

dziesiętnego,

który  pracowałby  bez
problemów  z częstotli−
wością do 10MHz. Spra−
wa  komplikuje  się  przy
wyższych  częstotliwoś−

ciach.  Oczywiście,  budowane  są  dzielniki
częstotliwości  sprawnie  działające  nawet
przy  częstotliwościach  rzędu  gigaherców,
ale są to elementy bardzo drogie i trudno
osiągalne. Nam potrzebny jest licznik mo−
dulo  10,  który  będziemy  mogli  zakupić
w każdym sklepie z częściami elektronicz−
nymi,  najlepiej  kostka  z którejś  z znanych
rodzin  TTL  lub  CMOS.  Zabrałem  się  za
wertowanie  katalogu  układów  TTL  firmy
Texas  Instruments  i prawie  natychmiast
znalazłem potrzebny układ. Jest nim licznik
dziesiętny typu 74S196! Kostka ta wystę−
puje w trzech odmianach: standard, S i LS,
a jej  wyprowadzenia  zostały  pokazane  na
rry

u 1

1. Najbardziej interesuje nas gwa−

rantowana przez producenta maksymalna
częstotliwość, z jaką te układy mogą praco−
wać (patrz tta

ella

a 1

1).

A zatem mamy już to, o co nam chodzi−

ło. Kostka 74196 zawiera w swojej struk−
turze,  podobnie  jak  popularna  7490,  dwa
liczniki: modulo 2 i modulo 5, które po kas−
kadowym  połączeniu  dadzą  nam  licznik
mogący przyjąć na swoje wejście częstot−
liwości  do  100MHz.  Grzać  to  się  będzie
jak  jasna  cholera,  prawie  400mW  mocy
traconej w kostce w obudowie DIL to nie
bagatelka, ale działać będzie. Niestety, tak
pięknie wyglądało to tylko w katalogu. Wy−
daje mi się, że układ 74196 w wersji „S”
istniał  tylko  na  papierze,  ponieważ  mimo
usilnych starań nie mogłem go nigdzie ku−
pić. Chyba coś tu komuś nie wyszło.

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Preskaler do miernika
częstotliwości AVT−2235

2278

Typ

CLOCK 1

CLOCK 2

Moc tracona

74196

0...50MHz

0...25MHz

240mW

74S196

0...100MHz

0...50MHz

375mW

74LS196

0...30MHz

0...15MHz

80mW

ella

a 1

s.. 1

1..

Nie martwmy się jednak. Częstotli−

wość, którą możemy mierzyć przy zasto−
sowaniu kostek 74196 serii Standard lub
LS są też bardzo wysokie i miernik o ta−
kim zakresie zaspokoi z pewnością po−
trzeby wszystkich konstruktorów ukła−
dów cyfrowych. Ponadto, praktyka wyka−
zuje, że podane wyżej parametry są g

a−

rra

ntto

e p

prrzze

ezz p

prro

ntta

a, a rzeczy−

wistości układy 74196 pracują poprawnie
jeszcze  przy  nieco  wyższych  częstotli−
wościach. Układ modelowy, wykorzystu−
jący „najgorszą” wersję 74196 – LS dzia−
łał  jeszcze  przy  częstotliwości  wejścio−
wej ok. 40MHz! A może wytrwałym czy−
telnikom  EdW  uda  się  zdobyć  kostki
74S196?

Jak to działa?

Schemat elekt−

ryczny

modułu

preskalera został
przedstawiony na
rry

u 2

2. Sygnał

wejściowy  poda−
wany  jest  za  po−
średnictwem  re−
zystora R2 na bazę tranzystora T1, który
bezpośrednio  steruje  wejściem  zegaro−
wym  pierwszego  z liczników  zawartych
w strukturze  układu  74196.  Jest  to
„szybszy”  licznik,  pracujący  modulo  2,
z którego  wyjścia  sygnał  podawany  jest
na wejście drugiego licznika, dokonujące−
go  dalszego  podziału  częstotliwości  we−
jściowej, tym razem przez 5. Z wyjścia te−
go  licznika  częstotliwość  podzielona
przez 10 podawana jest na wejście deka−
dy  74LS90,  której  zasady  działania  nie
musimy chyba sobie przypominać.

Przekaźnik REL1 umożliwia wybranie

potrzebnego  stopnia  podziału.  W pozycji
styków przekaźnika takiej, jak na  rysunku
na wyjście CON1 podawana jest częstotli−
wość podzielona przez 100. Po włączeniu
przekaźnika za pomocą przełącznika S1 na
wyjście  modułu  przekazany  zostanie  syg−
nał wejściowy podzielony przez 10.

To chyba wszystko, co można powie−

dzieć o działaniu tak niezwykle prostego
układu!

Montaż
i uruchomienie

Na rry

u 3

3 została poka−

zana  mozaika  ścieżek  płytki
drukowanej  preskalera,  wyko−
nanej na laminacie jednostron−
nym  oraz  rozmieszczenie  na
niej elementów. Nie ma sensu
rozwodzić  się  nad  sposobem
zmontowania  typowego  ukła−
du  składającego  się  z dwóch
układów  scalonych.  Warto  je−
dynie  wspomnieć,  że  na  płyt−

ce drukowanej umieszczono dwa złącza:
CON1 i złącze oznaczone jedynie prosto−
kątem  na  stronie  opisowej  płytki,  które
służą  do  połączenia  modułu  preskalera
z miernikiem  częstotliwości.  Połączenie
to  wykonamy  za  pomocą  dwóch  szere−
gów goldpinów kątowych, każdy po trzy
piny. Złącze CON1 przekazuje do modułu
preskalera  napięcie  zasilające  i przenosi
sygnał  wejściowy,  natomiast  drugie  złą−
cze  nie  ma  żadnej  funkcji,  poza  mecha−
nicznym  ustabilizowaniem  połączenia
płytek.

Jako S1 zastosujemy przełącznik

dźwigniowy dwupozycyjny, a jako we−
jście CON2 typowe gniazdko BNC.

biig

niie

w R

azz e

elle

nttó

ów

ezzy

stto

orry

R1: 510

Ω

R2, R3: 10k

Ω

atto

orry

C1: 1µF
C2: 100pF

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

IC1: 74S196 (74196, 74LS196)
IC2: 74LS90
T1: BC337

ozzo

stta

ałłe

CON1: 2 x goldpin kątowy 3 piny
CON2: gniazdo BNC
REL1: przekaźnik OMRON 5V
S1: przełącznik dźwigienkowy

s.. 3

3.. S

att m

ntta

ażżo

plle

ett p

dzze

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

stt

sttę

ęp

y w

w s

siie

cii h

dllo

ejj A

T jja

„

„k

kiitt s

szzk

olln

y”

” A

T−2

8..

s.. 2

2.. S

att iid

Montaż i uruchomienie

Na rry

u 2

2 została pokazana mozaika

ścieżek  płytki  drukowanej  oraz  rozmiesz−
czenie  na  niej  elementów.  Płytka  została
wykonana  na  laminacie  jednostronnym,
co pociągnęło za sobą konieczność zasto−
sowania jednej, tak przez nas nie lubianej
zworki,  oznaczonej  na  stronie  opisowej
płytki symbolem „Z”. Od niej właśnie roz−
poczniemy montaż układu, podczas które−
go  nie  powinniśmy  napotkać  na  większe
trudności.  Niewielkie  rozmiary  płytki  po−
wodują, że podczas montażu powinniśmy
zachować  szczególną  ostrożność,  układa−
jąc elementy tak, aby zmieściły się w de−
dykowanej dla układu obudowie.

Układ zmontowany z sprawdzonych

elementów nie wymaga jakiejkolwiek re−

gulacji ani uruchamiania i powinien
„odpalić” bez najmniejszych kłopotów.

Do zasilania układu należy wykorzys−

tać  baterię  12V,  typową  dla  konstrukcji
pilotów,  która  z łatwością  powinna
zmieścić  się  w proponowanej  obudo−
wie. Wykonanie styków do baterii pozo−
stawiam już pomysłowości Czytelników,
podobnie  jak  sposób  zamontowania
w obudowie  miniaturowego  przełączni−
ka hebelkowego.

biig

niie

w R

Dyskotekowy breloczek

(c.d. ze str. 59)

s.. 2

2.. S

att m

ntta

ażżo

plle

ett p

dzze

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

stt

sttę

ęp

y w

w s

siie

cii h

dllo

ejj A

T jja

„

„k

kiitt s

szzk

olln

y”

” A

T−2

0..

Do czego to służy?

Proponowany układ pozwala na proste

i tanie  rozwiązanie  bardzo  kłopotliwego
problemu,  jakim  jest  brak  dostatecznej
ilości  interfejsów  CENTRONICS  w typo−
wo  skonfigurowanym  komputerze  klasy
PC.  „Zbyt  mała  ilość”  to  dość  oględne
sformułowanie,  ponieważ  najczęściej,
szczególnie  w nowoczesnych  kompute−
rach  z PENTIUM    mamy  do  dyspozycji
tylko  jeden  interfejs  tego  typu,  obecnie
z zasady  wbudowany  w płytę  główną
komputera. Ponieważ opis działania ukła−
du  nie  zajmie  nam  wiele  miejsca,  po−
święćmy chwilę na uporządkowanie wia−
domości  na  temat  interfejsu  CENTRO−
NICS  komputera  PC  i sposobu  jego  wy−
korzystywania.

Każdy komputer, niezależnie od klasy

musi  posiadać  możliwość  komunikowa−
nia się z urządzeniami zewnętrznymi. Do
niedawna  takimi  urządzeniami  była  kla−
wiatura, monitor, mysz i oczywiście, dru−
karka.  Monitor  i klawiatura  posiadają
własne,  niezależne  gniazda  wejściowe,
myszka dołączana jest z zasady do jedne−
go z portów szeregowych RS, natomiast
dla drukarki przeznaczono niegdyś, opra−
cowane  przez  firmę  IBM  –  twórcę  kom−
puterów PC, złącze równoległe. Takie po−
czątkowe  przeznaczenie  interfejsu  CEN−
TRONICS znacznie ograniczyło jego moż−
liwości i spowodowało, że niewielu kon−
struktorów  decydowało  się  na  jego  wy−
korzystanie  podczas  projektowania  urzą−
dzeń  peryferyjnych  do  PC.  Najważniej−
szym  ograniczeniem  była  możliwość
transmisji  informacji  szyną  danych  tylko
w jednym kierunku. Do obsługi prostych
drukarek  takie  złącze  było  zupełnie  wy−
starczające,  ale  drastycznie  zwalniało
szybkość  komunikowania  się  z innymi
urządzeniami.  Transmisja  dwukierunko−
wa byłą wprawdzie możliwa, ale jedynie
prowadzona  za  pomocą  tzw.  „trybu  pół−
bajtowego”,  wykorzystującego  czterobi−
towy port dwukierunkowy interfejsu.

Sytuacja zaczęła się zmieniać w po−

cząwszy  od  1991  roku,  czyli  dziesięć  lat
po  powstaniu  pierwszego  modelu  PC.
Producenci  osprzętu  komputerowego
doszli  do  jakiego  takiego  porozumienia
i po  długotrwałych  pertraktacjach  doszło
do  ustanowienie  w 1994  roku  nowego
standardu interfejsu CENTRONICS – nor−
my IEE1284. Nie ma sensu w tym miejs−
cu szczegółowo opisywać tej normy. Za−
interesowanych  szczegółami  Czytelni−
ków  pozwalam  sobie  odesłać  do  lektury

Elektora Elektronika 5/98, w którym stan−
dard IEE1284 został bardzo szczegółowo
opisany. Wystarczy powiedzieć, że nor−
ma ta umożliwia wreszcie pełne wyko−
rzystanie interfejsu CENTRONICS i trans−
misję danych w formacie słowa jednobaj−
towego w obydwóch kierunkach.

Po co właściwie o tym wszystkim pi−

szę?  Powód  jest  prosty:  chciałbym
uświadomić  Czytelnikom,  że  norma  IE−
E1284 istnieje dopiero od niecałych czte−
rech lat i jedynie nowe typy komputerów
wyposażone  są  w odpowiadający  jej  in−
terfejs  CENTRONICS.  Płyty  główne,  po−
cząwszy od nowszych modeli 486 posia−
dają  wbudowany  interfejs  równoległy,
umożliwiający  transmisję  danych  w oby−
dwóch kierunkach. Wystarcza to całkowi−
cie  do  obsługi  jednego  urządzenia,  np.
drukarki. Jeżeli jednak chcemy korzystać
z dwóch urządzeń i uniknąć kłopotliwego
przełączania  kabli,  to  sytuacja  staje  się
kłopotliwa.  Najprostszym  rozwiązaniem
byłoby  rozszerzenie  konfiguracji  kompu−
tera  o dodatkową  kartę,  popularną  nie−
gdyś  MULTI  I/O.  Takie  karty  nie  są  już
obecnie  produkowane,  ale  można  je  na−
być za niewielką sumę na giełdach kom−
puterowych.  Na    karcie  MULTI  I/O  wbu−
dowane są dwa porty równoległe, co da−
je nam w sumie aż trzy interfejsy równo−
ległe: LPT1, LPT2 i LPT3.  Tylko że takie
rozwiązanie  zawiera  w sobie  jeden
„haczyk”: żadna karta MULTI I/O nie po−
siada  interfejsu  CENTRONICS  zgodnego
z normą  IEE1284  i w przypadku  dwóch
portów  musielibyśmy  zadowolić  się
transmisją danych tylko w jednym kierun−
ku: z komputera do układu peryferyjnego.
Możliwość wykorzystania portów równo−

ległych  zainstalowanych  na  produkowa−
nych niegdyś sterownikach dysków twar−
dych  nasuwa  takie  same  ograniczenia
i dodatkowo wprowadza niebezpieczeńs−
two  konfliktu  przerwań  pomiędzy  płytą
nowoczesnego  komputera  i archaiczną,
wykorzystywaną  niezgodnie  z przezna−
czeniem,  kartą.  Czy  zatem  zostaniemy
zmuszeni do przełączania kabli od drukar−
ki, programatora EPROM ów, analizatora
stanów  logicznych  i innych  urządzeń?
Z pewnością  nie,  i  dlatego pozwoliłem
sobie  opracować  dwa  rozwiązania  tego
problemu.  Pierwszym  jest  wykonanie
i zainstalowanie  w komputerze  dodatko−
wej  karty  zawierającej  dwa  interfejsy
CENTRONICS zgodne z normą IEE1284.
Taka karta jest jednak dość trudna do wy−
konania  i jej  zainstalowanie  wymaga  in−
gerencji we wnętrze komputera. Dlatego
też opis tej karty zamieścimy tam, gdzie
jest  jego  miejsce:  w jednym  z najbliż−
szych  numerów  Elektroniki  Praktycznej.
Dla  mniej  zaawansowanych  konstrukto−
rów pozostaje drugie rozwiązanie, niepo−
równywalnie  prostsze  i „bezpiecznie−
jsze”  w realizacji:  budowa  „rozgałęzi−
acza”, który pozwoli na dołączenie do PC
ta dwóch urządzeń jednocześnie i ręczne
przyłączanie  portu  szeregowego  do  jed−
nego z nich. Jest to tylko połowiczne za−
łatwienie  problemu,  zawsze  jednak  wy−
godniej jest przestawić jeden mały prze−
łącznik  niż  „szarpać  się”  z kablami  od
dwóch urządzeń.

Jak to działa?

Schemat elektryczny proponowanego

układu został pokazany na rry

u 1

1. Za−

nim przejdziemy do analizy tego prostego

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Przełącznik interfejsu
CENTRONICS

2253

schematu, zastanówmy się, jakie funkcje
musi on spełniać. Interfejs CENTRONICS
posiada  17  linii  sygnałowych:  osiem  lini−
i  szyny  danych,  cztery  rejestru  dwukie−
runkowego  i pięć  rejestru  wejściowego.
Przełączanie  tych  linii  pomiędzy  dwoma
układami  peryferyjnymi  można  było  roz−
wiązać dwoma metodami: mechanicznie,
za  pomocą  wielosek−
cyjnego  przełącznika
lub odpowiedniej ilości
miniaturowych  prze−
kaźników lub też meto−
dą elektroniczną za po−
mocą  buforów  szyny
danych  lub  dwu  we−
jściowych  multi  –  de−
multiplekserów.  Zdo−
bycie  odpowiedniego
przełącznika

byłoby

bardzo trudne, nato−
miast

zastosowanie

dziewięciu miniaturo−
wych

przekaźników

niepotrzebnie  zwięk−
szyłoby  koszt  wykona−
nia urządzenia.

Tak więc zdecydo−

wałem  się  na  zastoso−
wanie  w projektowa−
nym  układzie  sześciu
identycznych  układów
scalonych:

popular−

nych i tanich trzy kana−
łowych

multiplekse−

rów  –  demultiplekse−
rów  typu  4053.  Każdy
z tych  układów  przełą−
cza  trzy  linie  sygnało−
we, a zatem mamy do
dyspozycji 18 kanałów,
o jeden  więcej  niż  po−
trzeba.

Jak już wspomnia−

łem,

zastosowane

układu  scalone  pełnią
funkcję multipleksera –
demultipleksera  cyfro−
wo  analogowego,  co
oznacza  że mogą prze−
kazywać  zarówno  syg−
nały  cyfrowe  jak  i ana−
logowe.  Układ  4053
posiada  trzy  wejścia
i trzy pary wyjść odpo−
wiadające  trzem  kana−
łom. Za pomocą trzech
wejść  sterujących  mo−
żemy  wybrać  kanały,
do  których  skierowana
zostanie

informacja

z wejść. Tabela prawdy
układu 4043 (patrz
obok), powinna pomóc
w zrozumieniu zasady
jego działania.

Wracajmy do naszego schematu i po−

patrzcie  tylko,  prawdziwi  miłośnicy
„czystej”  cyfrówki:  ani  jednego  elemen−
tu  dyskretnego,  nie  licząc  oczywiście
kondensatorów blokujących zasilanie! To
właściwie ideał układu cyfrowego!

Wyjaśnienie zasady funkcjonowanie

przełącznika nie zajmie nam wiele czasu.

Złącze  CON1  dołączone  jest  do  wyjścia
interfejsu  CENTRONICS  komputera,
a złącza CON2 i CON3 służą do doprowa−
dzenia  sygnałów  do  urządzeń  peryferyj−
nych,  takich  jak  drukarka  czy  emulator
EPROM ów, którego opis pozwolę sobie
przedstawić Czytelnikom w jednym z naj−
bliższych numerów EdW. Wszystkie tory

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

s.. 1

1.. S

att iid

sygnałowe złącza CON1 dołączone zosta−
ły  do  wejść  sześciu  układów  4053.  Wy−
jścia  tych  układów  doprowadzone  są  do
złącz  CON2  i CON3:  wyjścia  „0”  do
CON3, a wyjścia „1” do CON3. Wszyst−
kie  wejścia  sterujące  demultiplekserów
zostały połączone ze sobą i w zależności
od położenia przełącznika S1 możemy na
nich wymusić stan wysoki lub stan niski.
Przy stanie niskim wszystkie sygnały, nie−
zależnie od kierunku ich przesyłania kiero−
wane  są  do  złącza  CON3,  a przy  stanie
wysokim na tych wejściach aktywne bę−
dzie złącze CON2.
Wyjaśnienia wymaga jeszcze dodatkowa
szyna zasilania, oznaczona jako VEE i do−
łączona  do  masy  układu.  Otóż,  jak  już
wspomniałem, multipleksery 4053 mogą
służyć  zarówno  do  przenoszenia  sygna−
łów  cyfrowych,  jak  i analogowych.  Aby
ułatwić  pracę  konstruktorom  producenci
tych  układów  zapewnili  możliwość  prze−
noszenia  także  sygnałów  o napięciu
ujemnym względem masy. Aby to umoż−
liwić, układ 4053 posiada dodatkowe we−
jście zasilania, dołączane do źródła napię−
cia  ujemnego  względem  masy.  W ukła−
dach  cyfrowych  nie  wykorzystujemy
możliwości  transmisji  sygnałów  ujem−

nych  względem  masy  i dodatkowe  we−
jście  zasilania,  oznaczone  właśnie  VEE
i nie uwidoczniane na schematach, połą−
czone jest z masą.

Montaż i uruchomienie

Na rry

u 3

3 została pokazana mozai−

ka  ścieżek  płytki  drukowanej  wykonanej
na laminacie dwustronnym z metalizacją
i rozmieszczenie  na  niej  elementów.
Montaż układu nie sprawi najmniejszego
kłopotu  nawet  zupełnie  „zielone−
mu”  elektronikowi.  Rozpoczniemy
go  jak  zwykle  od  wlutowania  pod−
stawek  pod  układy  scalone,  a za−
kończymy  montując  kondensatory
i złącza  CON1    CON4.  Nie  muszę
chyba  zaznaczać,  że  zmontowany
z elementów  dobrej  jakości  układ
nie wymaga jakichkolwiek czynnoś−
ci uruchomieniowych ani regulacji.

Warto jeszcze wspomnieć parę

słów na temat zasilania układu. Do

złącza CON4 musimy doprowa−

dzić  napięcie  +5VDC,  koniecz−
nie stabilizowane. Pobór prądu
przez nasz rozgałęziacz jest zni−
komo  mały  i jako  najprostsze
w stosowaniu  źródło  zasilania
możemy  polecić  zasilacz  tzw.
wtyczkowy. Odważnym ekspe−
rymentatorom  mogę  polecić
jeszcze jeden sposób zasilania ukła−
du.  Zbudowany  przełącznik  zawsze
musi współpracować z komputerem
i jego  istnienie  z dala  od  PC  ta  nie
żadnego  sensu.  Nasuwa  się  więc
prosty  wniosek:  jeżeli  układ  jest  za−
wsze  dołączony  do  komputera,  to
dlaczego  nie  mielibyśmy  zasilać  go
z potężnego zasilacza PC, dla które−
go pobór prądu przez nasz układ jest
pomijalnie  mały?  Rzeczywiście,  nie
ma powodu, aby nie wykorzystywać
zasilacza  komputera,  ale  metodę  tą
polecam tylko tym Czytelnikom, któ−
rzy  posiadają  już  sporą  praktykę
w konstruowaniu  układów  elektro−
nicznych. W każdym wypadku układ
przełącznika  musi  być  dokładnie
sprawdzony,  ze  szczególnym  nacis−
kiem  na  wykrycie  ewentualnych
zwarć w obwodzie zasilania (dotyczy
to  szczególnie  tych  Konstruktorów,
którzy zmontują układ na samodziel−
nie  wykonanych  płytkach).  Spowo−
dowanie  bowiem  zwarcia  w zasila−
niu  komputera  nie  spowoduje  naj−
częściej  jego  uszkodzenia,  ale
z pewnością  ulegnie  przepaleniu

bezpiecznik umieszczony w bardzo trud−
no dostępnym miejscu: wewnątrz zasila−
cza komputera.

Napięcie +5VDC potrzebne do zasila−

nia  naszego  przełącznika  jest  dostępne
na  zewnątrz  komputera  w dwóch  złą−
czach:  w gniazdach  klawiatury  i game
portu.  Szczególnie  łatwy  dostęp  mamy
do  game  portu,  zwłaszcza  wtedy,  kiedy
nie  korzystamy  z joystika.  Na  rry

n−

u 4

4 zostały pokazane wyprowadzenia te−

go portu i miejsca, skąd możemy pobrać
napięcie  potrzebne  do  zasilania  naszego
układu  ( a także  innych,  wymagających
zasilania  +5VDC  i współpracujących
z komputerem  PC).  Jednak  jeszcze  raz
apeluję do młodszych Kolegów o rozwa−
gę: naprawa uszkodzonego bezpiecznika
w zasilaczu  PC  to  naprawdę  bardzo  nie−
przyjemne zajęcie.

biig

niie

w R

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

s.. 3

3.. S

att m

ntta

ażżo

s.. 4

4..

azz e

elle

nttó

ów

ezzy

stto

orry

atto

orry

C1: 100µF/10V
C2: 100nF

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

IC1 IC6: 4053, 74HC4053, 74HCT4053

ozzo

stta

ałłe

CON1 : DB25/M do druku
CON2, CON3: DB25/F do druku
CON4 : ARK2 (3,5mm)
S1: przełącznik dźwigienkowy

plle

ett p

dzze

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

stt

sttę

ęp

y w

w s

siie

cii h

dllo

ejj A

T jja

„

„k

kiitt s

szzk

olln

y”

” A

T−2

3..