37

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

Rozwiązanie zadania 48

W EdW 2/2000 na stronie 35 zamieszczony
był  rysunek  A,  nadesłany  jako  rozwiązanie
głównego zadania 44 ze Szkoły Konstrukto−
rów. Należało odpowiedzieć na pytanie: 

Jaki podstawowy błąd zawiera ten schemat? 

Prawie  wszystkie  odpowiedzi  były  pra−

widłowe. Zgodnie stwierdziliście, że tranzy−
stor MOSFET P w takim układzie pracował
nie będzie.

Słusznie!  Do  otwarcia  MOSFET−a po−

trzebne jest na bramce (G) napięcie ujemne
względem  źródła  (S).  W pokazanym  ukła−
dzie  napięcie  to  nigdy  nie  będzie  ujemne,
więc  tranzystor  nigdy  się  nie  otworzy.  I to
jest  odpowiedź  kwalifikująca  do  losowania
nagród.

Kilku Kolegów nie poprzestało na takim

stwierdzeniu.  Zaproponowali  zmiany,  by
układ mógł pracować. Bardzo cieszę się z ta−
kich prac, bo świadczą one o wnikliwości.

Napisał  także  autor  schematu  z rysunku

A.  Oto  fragment  listu:  Układ  przedstawiony
w zadaniu 48 „Co tu nie gra?“ jest co praw−
da moim układem, ale na pytanie odpowiem
(muszę się zrehabilitować). Układ nie będzie
działać, ponieważ MOSFET będzie ciągle za−
tkany (napięcie bramka−źródło nigdy nie bę−
dzie ujemne). Żeby to naprawić, można połą−
czyć minus akumulatora z masą układu, plus
ze źródłem tranzystora, a dren z anodą diody.

Początkowo  (na  papierze)  miałem  wła−

śnie  tak  zaprojektowany  układ,  ale  przy
przerysowywaniu  na  komputer  chyba  coś
mnie natchnęło, że odwrotnie będzie ładniej
wyglądać.

Autorowi chcącemu się „zrehabilitować“

przyznaję  dodatkowo  upominek.  Błądzić
jest  rzeczą  ludzką  i taka  niegroźna  wpadka
nie jest powodem do wstydu.

Kilku  innych  Kolegów  zaproponowało

identyczne  lub  podobne  poprawki  −  zobacz
rysunek  B.  Rzeczywiście  przeniesienie
tranzystora „nad“ akumulator zdecydowanie
poprawia sytuację. Po zaniku napięcia z dy−
nama  napięcie  na  bramce  będzie  ujemne

w z g l ę d e m
źródła.  Tran−
zystor 

się

otworzy  i po−
da napięcie na
ż a r ó w k ę .
W

zasadzie

moglibyśmy
zakończyć omawianie tego prostego układu,
jednak  jak  zawsze,  warto  przeprowadzić
bliższą analizę.

Podstawowe  pytanie  brzmi:  do  czego

w ogóle  potrzebny  jest  ten  tranzystor?  Czy
nie  wystarczy  klasyczny  układ  z diodami
(Schottky’ego) według  rysunku C?

Osobiście nie widzę potrzeby stosowania

tranzystora.  Drugi  układ  z rysunku  C,  ten
z kondensatorem,  jest  nawet  lepszy.  Sku−
tecznie  rozwiązuje  problem  poboru  prądu
z akumulatora  w chwilach,  gdy  wyprosto−
wane,  tętniące  napięcie  z dynama  ma  war−
tość mniejszą niż napięcie akumulatora.

Mogę przypuszczać, że pierwotny pomysł

zastosowania  MOSFET−a wiąże  się  z chęcią
uzyskania jak najmniejszego spadku napięcia
na  drodze  między  akumulatorem  a obciąże−
niem (żarówką). Taka idea jest słuszna − wia−
domo,  że  każde  pół  wolta  spadku  napięcia
zmniejsza jasność żarówki. Aby jednak zmini−
malizować ten spadek napięcia i wykorzystać
zalety MOSFET−a, trzeba usunąć diodę. Układ
mógłby wyglądać jak na rysunku D. Gdy dy−
namo pracuje, napięcie na bramce tranzystora
jest wyższe niż napięcie na źródle i tranzystor
jest  zatkany.  Zanik  napięcia  z dynama  ozna−
cza, że napięcie bramka źródło tranzystora bę−
dzie równe napięciu akumulatora. Napięcie to
otworzy tranzystor i na żarówkę zostanie po−
dane  napięcie
z akumula−
tora.  Układ
z

rysunku

D może  wy−
dawać 

się

wręcz idealny.
Niestety, wca−
le tak nie jest.

Po pierwsze trzeba uwzględnić obecność

złącza  diodowego,  występującego  w MO−
SFET−ach. Schemat będzie wyglądał w rze−
czywistości  jak  na  rysunku  E.  Obecność

tej  dodatkowej  diody    wcale  nie  musi  być
znacząca  wadą,  może  nawet  być  zaletą.
Trzeba  jednak  mieć  świadomość,  co  zmie−
nia ona w układzie. Przede wszystkim przez
diodę  tę  będzie  płynął  prąd  ładujący  aku−
mulator  w chwilach,  gdy  napięcie  dynama
będzie wyższe od napięcia na akumulatorze
(plus  spadki  na  diodach).  Tym  samym  na−
pięcie  na  żarówce  nie  będzie  mogło
nadmiernie  wzrastać  −  nadmiar  energii  zo−
stanie skierowany do akumulatora. I to jest
nawet zaleta.

Wadą takiego układu jest jednak charaktery−

styka  przełą−
czania  źródeł.

Jak wiadomo,
do  otwarcia
M O S F E T−
a mocy  po−
trzebne  jest
napięcie  rzędu
4...6V.

W zależności od egzemplarza tranzysto−

ra  może  się  zdarzyć,  że  napięcie  progowe
tranzystora będzie na tyle duże, że napięcie
częściowo  rozładowanego  akumulatora  nie
będzie w stanie skutecznie otworzyć tranzy−
stora.  Należałoby  rozważyć,  czy  nie  lepiej
wykorzystać MOSFET−a z gwarantowanym
niższym napięciem progowym. Tranzystory
takie  są  dostępne,  ale  są  to  przede  wszyst−
kim  tranzy−
story  z kana−
łem  N.  Sche−
mat  należa−
łoby  wtedy
zmienić  we−
dług  rysun−
ku F.

Niestety, nawet zastosowanie MOSFET−

a N o niższym  (2,5...4V)  napięciu  progo−
wym  nie  rozwiązuje  problemu  do  końca.
W układach  z rysunku  C następuje  pobór
energii ze źródła, które aktualnie ma wyższe
napięcie.  W układach  z rysunków  B,  D,  E,
F napięcie z akumulatora podawane jest do−
piero przy znacznym obniżeniu napięcia dy−
nama. Ilustruje to rysunek G. 

C

Co

o ttu

u n

niie

e g

grra

a?

?

C

Co

o ttu

u n

niie

e g

grra

a?

?

Rys. A

Rys. B

Rys. C

Rys. D

Rys. E

Rys. F

Rys. G

38

Szkoła Konstruktorów

E l e k t r o n i k a   d l a   W s z y s t k i c h

Jak widać, przy napięciach dynama w za−

kresie 2,5...5V napięcie na żarówce jest ni−
skie,  a jej  jasność  −  bardzo  mała.  Dopiero
spadek napięcia dynama poniżej 2,5V otwo−
rzy  MOSFET−a i poda  pełne  napięcie  aku−
mulatora na żarówkę.

Omawiana  wada  stawia  pod  wielkim

znakiem  zapytania  przydatność  wszystkich
zaprezentowanych  układów  z MOSFET−
ami. Aby się jej pozbyć, należałoby nie tyl−
ko zastosować MOSFET o małym napięciu
progowym, ale też rozbudować układ. 

Nagrody  za  rozwiązanie  48  zadania  Co

tu nie gra? otrzymują:
Rafał Baranowski − Gliwice
Kamil Szewczyk − Krasnystaw
Andrzej Gawle − Łaziska Górne

Zadanie 52

Na rysunku  H przedstawiony  jest

schemat  “wskaźnika  do  wszystkiego”,
nadesłany jako rozwiązanie jednego z po−
przednich głównych zadań Szkoły. Autor
schematu, który jest początkującym elek−
tronikiem otrzymał nagrodę za oryginalne
idee  wykorzystane  w tym  układzie.

Pierwszy polega na próbie zaprojektowa−
nia  układu  automatycznej  zmiany  zakre−
sów z przekaźnikami P1, P2. Drugi to za−
stosowanie układu czasowego uruchamia−
nego przyciskiem S. Po naciśnięciu przy−
cisku zostaje na kilka sekund uruchomio−
ny  przekaźnik,  który  przekształca  przy−
rząd  w tester  ciągłości.  Tylko  w ciągu
tych  kilku  sekund  układ  pobiera  prąd
z baterii.

Pomysłowy,  ale  niedoświadczony  elek−

tronik  popełnił  jednak  błędy.  Spróbujcie  je
znaleźć.

Pytanie jak zawsze brzmi:

Co tu nie gra?

Wystarczy znaleźć w układzie jeden błąd

−  będzie  to  odpowiedź  wystarczająca  do
wzięcia  udziału  w losowaniu  nagród.    Kto
chciałby, może spróbować usunąć zauważo−

ne usterki i tro−
chę 

uprościć

układ.  A może
n i e k t ó r y c h
usterek  nie  da
się 

usunąć

w prosty  spo−
sób i trzeba po−
przestać  na  ich
wykryciu?

Listy  i kart−

ki  z odpowie−
dziami  oznacz−
cie  "Nie  gra
52".

Rys. H

R E K L A M A ·   R E K L A M A ·   R E K L A M A ·   R E K L A M A ·   R E K L A M A ·   R E K L A M A ·   R E K L A M A

Domofon do montażu wewnątrz pomieszczeń.
Sygnał przywołania może być wyzwalany z obu stacji domofonu. 
Zasilanie 4,5V (3 x AA). 
Zestaw zawiera ok.20m. przewodu.

D O M O F O N   W E W N ˚ T R Z N Y

Cena 33,36zł

Cena 33,36zł

Z OFERTY AVT

Ceny netto bez 22% VAT. 

Prezentowane artykuły dostępne są w sprzedaży wysyłkowej 

i sklepach firmowych AVT, bliższe informacje na stronach z ofertą.

FF

FF

A

A

A

A

Z

Z

Z

Z

E

E

E

E

R

R

R

R

 

 

7

7

7

7

7

7

7

7

7

7

7

7

 

 

D

D

D

D

E

E

E

E

TT

TT

E

E

E

E

C

C

C

C

TT

TT

O

O

O

O

R

R

R

R

przeznaczony jest do

wykonywania podstawowych testów instalacji elek−
trycznych 220V/380V, instalacji samochodowych i innych instalacji elek−
trycznych. FAZERem 777 sprawdzić można również poprawność pracy urzą−
dzeń elektrycznych. W elektronice FAZER 777 pozwala między innymi wy−
krywać 0/1 oraz pozwala sprawdzić, czy rezystor, kondensator, dioda, i tran−
zystor nie są uszkodzone. Niezastąpioną funkcją FAZERa 777 jest wykrywa−
nie napięcia “~” bez potrzeby dotykania obiektu. FAZER 777 pozwala na
wykrycie przewodów biegnących w ścianach na głębokości do 10 cm, jak
również wykrycie pęknięcia przewodu w izolacji. Regulacja czułości detekcji
pozwala na wykrycie napięcia z odległości od 0,1 cm do 50 cm w zależno−
ści od warunków zewnętrznych.

P

P

P

P

O

O

O

O

D

D

D

D

S

S

S

S

TT

TT

A

A

A

A

W

W

W

W

O

O

O

O

W

W

W

W

E

E

E

E

 

 

TT

TT

R

R

R

R

Y

Y

Y

Y

B

B

B

B

Y

Y

Y

Y

 

 

P

P

P

P

R

R

R

R

A

A

A

A

C

C

C

C

Y

Y

Y

Y

::

::

− FAZA – przyrząd wskazuje w badanym punkcie fazę napięcia “~” do 500V;
− CONT – przyrząd wskazuje ciągłość−  przewodzenia, odróżnia rozwarcie
od stanu przewodzenia na poziomie ok. 1M

Ω

Ω

;

− VOLT – przyrząd wykrywa napięcie oraz polaryzację napięcia stałego
o wartości większej od 1,5 V;
− DETECTION – przyrząd wykrywa napięcia “~” bezkontaktowo.

P

P

P

P

R

R

R

R

Z

Z

Z

Z

Y

Y

Y

Y

K

K

K

K

ŁŁ

ŁŁ

A

A

A

A

D

D

D

D

Y

Y

Y

Y

 

 

Z

Z

Z

Z

A

A

A

A

S

S

S

S

TT

TT

O

O

O

O

S

S

S

S

O

O

O

O

W

W

W

W

A

A

A

A

N

N

N

N

II

II

A

A

A

A

::

::

− wykrywanie fazy i zera w gniazdkach i przewodach,
− wykrywanie przerw, sprawdzanie kabli, bezpieczników, żarówek,
− ustalanie kolejności przewodów w wiązce,
− weryfikacja jakości uziemienia urządzeń AGD podłączonych do sieci 220V,
− wykrywanie uszkodzeń w różnych urządzeniach elektrycznych np. AGD,
− wykrywanie 0/1 w układach cyfrowych,
− wykrywanie napięć stałych, identyfikacja biegunów,
− wykrywanie +12V / masy i sprawdzanie zapłonu w samochodzie,
− wykrywanie przewodów pod napięciem w ścianach,
− wykrywanie szkodliwego promieniowania,
− naprawa lampek choinkowych – lokalizacja przepalonej żarówki,
− kontrola elementów elektronicznych.

FAZER 777 DETECTO R

FAZER 777 DETECTO R

Z OFERTY AVT

Ceny netto bez 22% VAT. 

Prezentowane artykuły dostępne są w sprzedaży wysyłkowej 

i sklepach firmowych AVT, bliższe informacje na stronach z ofertą.

Cena 25,41zł