2675 Iluminofoniczne magiczne oko.pdf

Magiczne.QXD 7/26/2004 1:29 PM Page 13

Projekty AVT

Iluminofoniczne

magiczne

oko

2 6 7 5

W urządzeniu występują wysokie na−

pięcia, groźne dla życia i zdrowia. Oso−

by niepełnoletnie mogą wykonać i uru−

chomić układ wyłącznie pod opieką

wykwalifikowanych opiekunów.

trudno wykorzystać. Prezentowany projekt

pokazuje, że wcale tak nie jest i że wcale nie

trzeba być ekspertem, żeby z powodzeniem

wykorzystać lampy.

Prezentowany układ to swego rodzaju ilu−

minofonia. Tańczące paski magicznego oka

zmieniają się w takt sygnału dźwiękowego

odbieranego przez wbudowany mikrofon –

nie jest więc wymagane dołączenie do źródła

dźwięku. Co bardzo ważne, do zasilania wca−

le nie jest potrzebny transformator sieciowy

z wysokonapięciowym uzwojeniem anodo−

wym i uzwojeniem żarzenia. Cały układ za−

silany jest z jakiegokolwiek zasilacza o na−

pięciu około 12V i prądzie 0,4A .

Przy budowie urządzeń lampowych jed−

nym z kluczowych problemów jest zapew−

nienie odpowiednich napięć zasilania. Lam−

pa elektronowa do prawidłowej pracy wyma−

ga wysokiego napięcia stałego o wartości

+150...+400V oraz stałego lub zmiennego

napięcia żarzenia o wartości 6,3V. Zwykle

wykorzystuje się do tego dedykowany trans−

formator z co najmniej dwoma uzwojeniami.

Obecnie o taki transformator jest bardzo

trudno i wykorzystuje się na przykład dwa

transformatory, jeden do żarzenia lampy i za−

silania ewentualnej części niskonapięciowej,

drugi do wytworzenia napięcia anodowego.

Ja w prezentowanym urządzeniu zdecydowa−

łem się na zupełnie inne, niestandardowe roz−

wiązanie. Założyłem, że urządzenie ma być

przeznaczone dla mniej doświadczonych

Czytelników, dlatego musi być maksymalnie

bezpieczne. Definitywnie zrezygnowałem

z transformatora sieciowego i postanowiłem

wykorzystać zwyczajny zasilacz wtyczkowy.

W rezultacie ten najprawdziwszy lampowy

układ zasilany jest wyłącznie z 12−woltowe−

go zasilacza wtyczkowego, a potrzebne „nie−

typowe” napięcia uzyskiwane są za pomocą

przetwornicy, a właściwie dwóch przetwor−

nic. Dzięki obecności przetwornic, choć

w urządzeniu występuje wysokie napięcie

przekraczające 200V, nie jest to napięcie sie−

ci energetycznej, napięcie to nie występuje

między ziemią i układem, tylko między ele−

mentami urządzenia, więc układ jest bardziej

bezpieczny niż odpowiednik zasilany z sieci.

Oczywiście nie znaczy to, że nie istnieje ry−

zyko porażenia – tuż po włączeniu zasilania

w układzie może pojawić się napięcie rzędu

500V, które w czasie normalnej pracy spada

do 200...250V. Co prawda wydajność prze−

twornicy wysokonapięciowej jest niewielka,

niemniej takie napięcia mogą wywołać silny

szok, a w skrajnym przypadku nawet śmierć

(dotyczy zwłaszcza osób z rozrusznikiem

serca). Dlatego przy regulacji i użytkowaniu

układu należy zachować daleko posuniętą

ostrożność.

Wszystkie informacje potrzebne do wy−

konania urządzenia zawarte są w artykule.

Stopień trudności określony przez dwie

gwiazdki wynika przede wszystkim z obe−

cności w układzie wysokiego napięcia, a nie

z kłopotów z wykonaniem i uruchomieniem.

Informacje zawarte po śródtytułach Opis

układu oraz Montaż i uruchomienie w zupeł−

ności wystarczą do zbudowania i uruchomie−

nia urządzenia. Kto chciałby zagłębić się

w szczegóły, znajdzie dodatkowe wiadomo−

ści po śródtytule Dla dociekliwych i zaawan−

sowanych .

Pomysł na taki układ iluminofoniczny po−

jawił się już dawno: kilka lat na półce mojego

biurka komputerowego leżały dwie lampy:

EM1 i EM84. Od dawna obiecywałem sobie,

że zrobię układ, żeby pokazać ich „magiczne”

działanie. Ale dopiero przez trzema miesiąca−

mi, po konsultacjach ze swoim synem, przy−

stąpiłem do rysowania schematu. Kluczowym

elementem urządzenia jest lampa elektrono−

wa typu EM84. Lampa EM84 jest przedsta−

wicielką „nowocześniejszych” lamp wskaźni−

kowych i można ją stosunkowo łatwo zdobyć.

Ku zaskoczeniu starszych wiekiem elek−

troników, ostatnio wyraźnie wzrasta zaintere−

sowanie lampami elektronowymi. Można

śmiało powiedzieć, iż lampy elektronowe

przeżywają dziś drugą młodość we wzmac−

niaczach mocy audio. Świecące ciepłym bla−

skiem włókna żarzenia lamp wytwarzają spe−

cyficzny nastrój, który często robi większe

wrażenie niż dźwięk lampowego wzmacnia−

cza. Przed laty znacznie większy udział

w wytwarzaniu specyficznego nastroju pod−

czas słuchania radia miały lampy wskaźniko−

we. Każdy stary odbiornik radiowy lepszej

klasy miał taką lampę, potocznie zwaną „ma−

gicznym okiem”. Lampa taka pełniła funkcję

wskaźnika dostrojenia. Już w przedwojen−

nych odbiornikach lampowych stosowane by−

ły takie wskaźniki. Pierwsze wersje miały

świecący ekran u góry bańki. Potem pojawi−

ły się wersje z elementem świecącym umie−

szczonym z boku. W czasach, gdy o telewizji

nie można było nawet marzyć, zielone lub

niebieskozielone światło wskaźników o roz−

maitym kształcie rzeczywiście robiło niesa−

mowite wrażenie. Każdy, kto choć raz wi−

dział z bliska tak pracującą lampę rozumie,

dlaczego nazywa się ją magicznym okiem.

Nawet dziś, w epoce niesamowitych osią−

gnięć technicznych, tajemnicze światło „ma−

gicznego oka” robi duże wrażenie nie tylko

na młodych elektronikach. Wielu młodszych

Czytelników chciałoby praktycznie wyko−

rzystać te interesujące elementy, niemniej du−

ża część z nich uważa lampy za elementy co

najmniej tajemnicze, które z kilku względów

Elektronika dla Wszystkich

Magiczne.QXD 7/26/2004 1:29 PM Page 14

Projekty AVT

Była stosowana jeszcze w latach siedemdzie−

siątych, między innymi w magnetofonach

ZK120 i ZK140 produkcji warszawskich Za−

kładów Radiowych im. Kasprzaka (ZRK).

Elementem wskaźnikowym w tej lampie są

dwa świecące paski, zmieniające swą długość

pod wpływem napięcia sterującego. W ukła−

dzie zamiast lampy EM84 można śmiało sto−

sować lampy EM87 oraz EM85. Po niewiel−

kiej modyfikacji płytki drukowanej można też

wykorzystać lampy EM80 oraz EM81 –

wskazówki na ten temat zawarte są w końco−

wej części artykułu.

przestanie płynąć przez tranzystor, jednak

zgodnie z zasadą, że „cewka nie lubi zmian

prądu”, na cewce momentalnie zaindukuje

się takie napięcie, żeby podtrzymać przepływ

prądu. Aby podtrzymać przepływ prądu, mu−

si to być wysokie napięcie. Tak wysokie, że−

by spowodować przepływ prądu przez cewkę

L1, diodę D8 oraz kondensator C1 i obciąże−

nie, na których panuje wysokie napięcie. Ilu−

struje to rysunek 2b .

Wątpliwości może budzić obecność rezy−

stora R4, który „marnuje” energię przetworni−

cy. Rezystor ten jest absolutnie niezbędny .

Rzecz w tym, że bez rezystora R4 w sytuacji,

gdy lampa nie pobiera prądu, napięcie na kon−

densatorze C1 wzrosłoby do wartości prze−

kraczającej 500V, grożąc uszkodzeniem nie

tylko C1, ale i innych elementów, w tym T1,

L1 i R4, a nawet samej lampy elektronowej.

Wspomniana groźna sytuacja ma miejsce nie

tylko po wyjęciu lampy z podstawki. Po każ−

dym włączeniu zasilania przetwornica zaczy−

na pracować od razu, a lampa jeszcze nie pra−

cuje przez co najmniej kilka sekund, dopóki

nie rozgrzeje się jej włókno żarzenia. I wła−

śnie wtedy ważną rolę odgrywa rezystor R4.

Wstępnie obciąża on przetwornicę na tyle, że

napięcie na C1 nie wzrasta powyżej 500V.

Gdy po kilku... kilkunastu se−

kundach lampa zaczyna nor−

malną pracę, prąd lampy do−

datkowo obciąża przetwornicę

i napięcie na C1 spada do war−

tości około 200V.

Negatory U2B, U2C pracu−

ją w obwodzie drugiej prze−

twornicy – pojemnościowej.

Potrzebna jest ona do wytwo−

rzenia ujemnego względem

masy napięcia zasilania. To

ujemne napięcie o wartości

około 10V razem z napięciem

zasilacza 12V gwarantują, że

napięcie zasilające wzmac−

niacz operacyjny U1 jest rzędu

22V. A właśnie takie napięcie

jest potrzebne do wysterowania wejścia (siat−

ki) lampy wskaźnikowej EM84. Jak pokazu−

je rysunek 3a , gdy na wyjściu bramki panu−

je stan wysoki, kondensator C8 szybko się ła−

duje. Prąd ładowania płynie z wyjścia bram−

ki przez kondensator i dalej przez diodę D2

do masy. Gdy po chwili na wyjściu bramki

pojawi się stan niski, „górna”, dodatnia

okładka naładowanego kondensatora C8 zo−

stanie dołączona do masy – rysunek 3b . Na

„dolnej” ujemnej elektrodzie tak gwałtownie

„ściągniętego w dół” naładowanego konden−

satora pojawi się napięcie ujemne względem

masy. Kondensator

C8 staje się źródłem energii – podczas nor−

malnej pracy część ładunku C8 zostaje prze−

kazana przez diodę D2 do kondensatora

C7 i obciążenia. Kondensator C8 jest okreso−

wo ładowany i rozładowywany i w rezultacie

na kondensatorze C7 uzyskuje się ujemne na−

pięcie. Nie jest ono równe 12V − jest niższe

od 12V o spadek napięcia na diodach D2,

D3 oraz na rezystancji wyjściowej bramek

U2B, U2C.

Lampa EM84 sterowana jest w sposób po−

kazany w uproszczeniu na rysunku 4 . W tym

uproszczonym układzie katoda lampy dołą−

czona jest do plusa napięcia z zasilacza 12V.

Opis układu

Schemat ideowy iluminofonicznego układu

z „magicznym okiem” pokazany jest na ry−

sunku 1 . Jak widać, urządzenie zasilane jest

pojedynczym napięciem 12V. Napięcie to

bezpośrednio zasila układ scalony U2. Jest to

popularny układ CMOS 4049 zawierający

sześć negatorów o zwiększonym prądzie

wyjściowym. Negatory U2E i U2D tworzą

klasyczny dwubramkowy generator CMOS.

Elementy L1, T1, D8, C1 tworzą prostą, kla−

syczną indukcyjną przetwornicę podwyższa−

jącą. Na schemacie kondensator C1 zazna−

czono jako elektrolityczny. Z uwagi na mały

prąd i dużą częstotliwość pracy wystarczają−

co dobrą filtrację można uzyskać już przy za−

skakująco małej pojemności 10nF. Oznacza

to, że można tu śmiało zastosować kondensa−

tor stały. Częstotliwość drgań generatora ste−

rującego wyznaczona jest przez elementy

C9, R13, R12 i D4. Obecność diody D4 i re−

zystora R12 powoduje, że przebieg na bram−

ce tranzystora T1 ma wypełnienie zdecydo−

wanie różne od 50% (czas impulsu wynosi

około 25µs, czas przerwy około 1,5µs). Taki

przebieg powoduje, że gdy przez te

25µs tranzystor T1 jest otwarty, na cewkę po−

dane jest napięcie zasilania 12V i prąd

w cewce L1 narasta przez ten stosunkowo

długi czas – ilustruje to rysunek 2a . W cew−

ce gromadzi się energia. Gdy tranzystor T1

zostanie na krótko zatkany, prąd na pewno

Rys. 2 Działanie przetwornicy

Rys. 1 Schemat ideowy

Elektronika dla Wszystkich

Magiczne.QXD 7/26/2004 1:29 PM Page 15

Projekty AVT

Anoda lampy i wyprowadzenie zwane ekra−

nem zasilane są wysokim napięciem z prze−

twornicy indukcyjnej. Lampa EM84, jak

większość lamp, jest żarzona pośrednio.

Oznacza to, że włókno żarzenia jest odizolo−

wane galwanicznie od katody – włókno ża−

rzenia można więc zasilać w dowolny sposób

napięciem zmiennym lub stałym o wartości

6,3V. Prąd nominalny żarzenia wynosi

210mA. Elektroda wejściowa lampy – siatka,

sterowana jest napięciem ujemnym wzglę−

dem katody (0...–20V). W uproszczonym

schemacie z rysunku 4 jest to napięcie z su−

waka potencjometru. W zależności od warto−

ści napięcia siatki zmienia się długość „cie−

nia”, czy inaczej przerwy między świecący−

mi paskami. Gdy napięcie siatka−katoda jest

równe zeru (zwarcie siatki

do katody), długość „cie−

nia” między fosforyzujący−

mi paskami jest największa.

Przy ujemnym napięciu

siatki wynoszącym około

–22V długość cienia

zmniejsza się do zera, co

oznacza, że świecące „ma−

gicznym światłem” paski

schodzą się ze sobą. Ilustru−

je to rysunek 5 .

W rzeczywistym ukła−

dzie występują dodatkowe

diody D6, D7, przez które

płynie prąd żarzenia i kato−

da dołączona jest do napię−

cia o około 1,2V niższego od dodatniego na−

pięcia zasilania. Pomaga to uzyskać większą

maksymalną długość cienia−przerwy.

W układzie podstawowym elementy PR3

i D5 nie są montowane. Przewidziano je do

ewentualnych eksperymentów i nietypowych

zastosowań – lampa typu „magiczne oko”

może znaleźć szereg różnorodnych aplikacji.

Prąd żarzenia ograniczony jest przez rezy−

stor R15. Przy wartości 18...22Ω na włóknie

żarzenia lampy EM84 powinno wystąpić na−

pięcie około 6,3V. Obecność tego rezystora

ogranicza także impuls prądu żarzenia

w chwili włączenia zasilania, związany z fak−

tem, że zimne włókno ma rezystancję kilka

razy mniejszą niż po rozgrzaniu. Praktyka po−

kazuje, że wartość tego rezystora można

zwiększyć nawet do 36Ω. Niewielkie zmniej−

szenie jasności świecenia lampy nie ma zna−

czenia, a zmniejszenie napięcia i prądu żarze−

nia będzie miało pozytywny wpływ na trwa−

łość lampy.

Zgodnie z danymi katalogowymi zerową

długość cienia, czyli zetknięcie dwóch świe−

cących pasków następuje przy napięciu siat−

ki wynoszącym –22V. W prezentowanym

układzie całkowite napięcie zasilania

wzmacniacza operacyjnego wynosi około

22V. Uwzględniając wyjściowe napięcia na−

sycenia tego wzmacniacza, oznacza to, że na

wyjściu uzyskuje się zakres zmian napięcia

nieco mniejszy niż 22V. Tym samym w pro−

ponowanym układzie zakres zmian długości

cienia jest nieco mniejszy od maksymalnego

dla tej lampy – w praktyce nie ma to żadne−

go znaczenia. Po prostu świecące paski nie

schodzą się ze sobą, a największa długość

cienia jest nieco mniejsza od maksymalnej.

W układzie długość świecących pasków

zmienia się w zależności od głośności dźwię−

ku odbieranego przez mikrofon elektretowy

M1. Obwód polaryzacji tego mikrofonu

z elementami R3, C6, R5 jest klasyczny. Sy−

gnał z mikrofonu ma amplitudę rzędu poje−

dynczych miliwoltów, a na siatce lampy La1

zmiany napięcia muszą wynosić 20V. Nie−

zbędne wzmocnienie zapewniają dwa

wzmacniacze operacyjne z kostki TL082

(TL072). Wzmacniacze te zasilane są napię−

ciem bipolarnym (+12, –10V). Układ

U1B pracujący jako wzmacniacz odwracają−

cy ma wzmocnienie regulowane potencjome−

trem PR2, dzięki czemu można dobrać czu−

łość do potrzeb, a konkretnie do głośności

dźwięku w pomieszczeniu.

Potencjometr ten można skręcić do zera,

ale nie oznacza to, że wzmacniacz pracował

będzie z maksymalnym możliwym wzmoc−

nieniem − wzmocnienie będzie wtedy wyzna−

czone przez stosunek rezystancji R8 do rezy−

stancji wewnętrznej mikrofonu, która będzie

nieco mniejsza niż wartość R5.

Rys. 3

Wykaz elementów uniwersalnego modułu

zapłonowego (patrz rysunek 4)

Rezystory

R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k

Ω

R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k

Ω

R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k

Ω

R15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Ω /5W

R3,R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k Ω

R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2M Ω

R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k Ω

R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6,8k

Ω

R8,R10,R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470k

Ω

R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150k

Ω

PR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k

Ω

PR miniaturowy

PR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k

Ω

PR miniaturowy

PR3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k

Ω

PR miniaturowy

Kondensatory

C1 . . . . . . . .stały10nF/630V lub „elektrolit” 1...2,2 µ F/400V

C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000 µ F/16V

C3,C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MKT 1

F/16V

C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1nF

C10,C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22pF

Rys. 4

Półprzewodniki

D1−D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BAT85

D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148

D6,D7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001

D8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BA159

T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .IRF840

U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TL082

U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .CMOS 4049

Rys. 5

Pozostałe

L1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7mH

La1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .lampa EM84

M1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mikrofon elektretowy

Podstawka pod lampę NOVAL

Obudowa KM−42

Srebrzanka 0,8...1mm − 30 cm

Płytka drukowana jest dostępna w sieci

handlowej AVT jako kit szkolny AVT−2675

Elektronika dla Wszystkich

R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M

C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF

C6,C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220

C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100

Magiczne.QXD 7/26/2004 1:29 PM Page 16

Projekty AVT

Napięcie stałe na wszystkich końcówkach

wzmacniacza U1B, także na wyjściu, to po−

tencjał masy (pomijając napięcie niezrówno−

ważenia wynoszące kilka miliwoltów).

Inaczej jest z wyjściem wzmacniacza U1A.

Na jego wejściach panuje wprawdzie napię−

cie równe zeru, jednak dzięki obecności po−

tencjometru PR1 i rezystora R9 spoczynko−

we napięcie wyjściowe można zmieniać

w szerokich granicach. Jest to konieczne, by

w spoczynku uzyskać na wyjściu wzmacnia−

cza potrzebne stałe napięcie spoczynkowe.

W czasie pracy wskaźnik jest sterowany

napięciem tętniącym, występującym na ele−

mentach R14, C5. W praktyce montowany

jest tylko jeden z rezystorów R14a, R14b,

zależnie od kierunku włączenia diody D1 –

dalsze wskazówki podane są w części Mon−

taż i uruchomienie . Wartość C5 można zmie−

niać w szerokim zakresie, uzyskując dłuższą

lub krótszą stałą czasową filtru (C5 może

być kondensatorem elektrolitycznym o na−

pięciu 25V).

W układzie występuje dodatkowy rezy−

stor R1, który pozwala na sterowanie lampą

za pomocą zewnętrznego napięcia stałego,

podawanego na punkty A1, O1.

żą rezystancj ę.

Oczywiście nie mo−

że to też być dławik

o jakiejkolwiek in−

dukcyjności. Zbyt

mała indukcyjność

spowoduje

nadmierny wzrost

prądu cewki, nasy−

cenie rdzenia i mo−

że spowodować

przegrzanie i wręcz

spalenie uzwojenia.

Minimalna induk−

cyjność to 3,3mH,

lepiej 4,7...10mH.

Druga istotna spra−

wa to rezystancja

uzwojenia – minia−

turowe dławiki

o rozmiarach małe−

go rezystora o in−

dukcyjności 4,7mH

mają zbyt mały ma−

ksymalny prąd

i zbyt dużą rezy−

stancję. Działanie

modeli zostało z po−

wodzeniem wypróbowane

z trzema gotowymi fabryczny−

mi cewkami o indukcyjności

3,3...10mH, oznaczonymi na

fotografii 1 numerami 1...3.

Pracę samej przetwornicy

wysokonapięciowej łatwo

sprawdzić w gotowym układzie,

wyjmując z podstawek lampę

oraz wzmacniacz operacyjny

U1. Wtedy nie płynie prąd ża−

rzenia, przetwornica napięcia

ujemnego jest obciążona w zni−

komym stopniu przez PR1

i praktycznie cały prąd jest po−

bierany przez przetwornicę wy−

sokonapięciową.

W tabeli 1 pokazane są wartości prądu za−

silania oraz napięć na kondensatorze C1 dla

różnych cewek z fotografii 1.

Tabela 1

Montaż i uruchomienie

Układ można zmontować na płytce drukowa−

nej, pokazanej na rysunku 6 . Montaż nie po−

winien sprawić większych kłopotów. Pomocą

będą też fotografie modeli (modele zostały

zmontowane na płytkach wcześniejszej wersji,

różniącej się szczegółami od tej z rysunku 6).

W układzie podstawowym nie należy

montować elementów D5, PR3, a R2 można

śmiało zastąpić zworą (elementy R2, D5 są

przewidziane do zupełnie nietypowych za−

stosowań, w których mógłby się pojawić

prąd siatki). Przypominam, że w mikrofonie

elektretowym elektroda połączona z obudo−

wą to końcówka ujemna.

Jak widać na fotografiach, podstawka lam−

py ma być umieszczona od strony elementów,

jak wszystkie pozostałe elementy. Płytka ma

wymiary pozwalające umieścić ją w popular−

nej obudowie KM−42. Podstawkę należy wlu−

tować za pomocą drutów o takiej długości, że−

by znalazła się tuż pod górną pokrywką obu−

dowy, w której trzeba wyciąć otwór na lampę.

Osoby zupełnie nieznające lamp elektrono−

wych muszą wiedzieć, że pod lampę EM84

koniecznie należy zastosować podstawkę.

W żadnym wypadku nie należy próbować do−

lutować przewodów do metalowych nóżek

lampy. Takie próby mogą łatwo skończyć się

mikropęknięciami szkła oraz rozhermetyzo−

waniem bańki, a więc nieodwracalnym

uszkodzeniem lampy.

Osoby, które same będą kompletować ele−

menty układu, należy przestrzec, iż do prze−

twornicy nie nadają się miniaturowe dła−

wiki o wielkości ćwierćwatowego rezystora

– mają za mały prąd maksymalny i za du−

Rys. 6

Fot. 1

numer

cewki

indukcyjność

cewki

prąd

zasilania

napięcie

na C1

4,7mH

16,8

301

10mH

26,2

333

Rys. 7

3,3mH

14,8

311

100mH

32,4

309

1mH

>100

510

Rys. 8

W układzie z miniaturową cewką 1mH

(cewka numer 5) prąd zasilania narastał od

około 90mA do ponad 300mA, a cewka i tran−

zystor silnie się rozgrzały w ciągu kilku se−

kund. Przy pozostałych (prawidłowo dobra−

nych) cewka i tranzystor pozostawały chłodne.

W warunkach normalnej pracy (z lampą)

prąd zasilania przetwornicy będzie nieco

Elektronika dla Wszystkich

Magiczne.QXD 7/26/2004 1:30 PM Page 17

Projekty AVT

większy, niż podaje tabela, ale tranzystor T1

cały czas powinien pozostawać chłodny, co

najwyżej lekko ciepły – nie radzę tego

sprawdzać podczas pracy, bo można doznać

silnego wstrząsu elektrycznego. W każdym

razie tranzystor T1 na pewno nie wymaga ra−

diatora.

Przez odpowiednie włączenie elementów

D1, R14 i stosowne ustawienie PR1 można ła−

two uzyskać dwa różne sposoby działania

układu. Warto wypróbować działanie obu we−

rsji i ostatecznie wybrać jedną z nich.

Wersja „dodatnia ”. W tej standardowej

wersji dioda D1 ma być wlutowana, jak na

schemacie ideowym (rysunek 1), rezystor

R14 wlutować w miejsce oznaczone R14a,

czyli do minusa zasilania, a potencjometrem

PR1 trzeba ustawić na wyjściu wzmacniacza

U1A napięcie około –7...–8V, bliskie ujem−

nego napięcia nasycenia wzmacniacza opera−

cyjnego. Ilustruje to też rysunek 7 . Na wyj−

ściu wzmacniacza U1A będą więc występo−

wać tylko dodatnie połówki wzmocnionego

sygnału. Będą one przechodzić przez diodę

D1 i zostaną uśrednione w filtrze R14, C5.

W takim układzie w spoczynku szerokość

przerwy będzie najmniejsza – świecące „ma−

giczne” paski będą najdłuższe. Dźwięki będą

zwiększać szerokość przerwy, czyli będą roz−

suwać paski.

Wersja „ujemna ”. Należy włączyć diodę

D1 odwrotnie niż na rysunku 1, R14 wluto−

wać w miejsce R14b, czyli do plusa zasila−

nia, a potencjometrem PR1 ustawić na wyj−

ściu U1A napięcie spoczynkowe bliskie do−

datniemu napięciu nasycenia wzmacniacza –

patrz rysunek 8 . Wtedy na wyjściu będą po−

jawiać się tylko ujemne połówki sygnału.

Działanie „magicznego oka” będzie odwrot−

Rys. 11

ne – w spoczynku paski będą bardzo krótkie,

rozsunięte, a dźwięki będą powodować ich

wydłużanie i schodzenie się.

W każdej z wersji na początek potencjo−

metry PR1, PR2 warto ustawić w położe−

niach środkowych. Po zmontowaniu ze

sprawnych elementów układ powinien za−

działać – głośniejsze dźwięki powinny wyra−

źnie zmieniać długość świecących pasków.

Po takim wstępnym uruchomieniu trzeba je−

szcze ustawić spoczynkowy stan magicznych

pasków za pomocą PR1, a potrzebną czułość

na dźwięki potencjometrem PR2. Potencjo−

metrem PR1 można łatwo wprowadzić wyj−

ście wzmacniacza U1A w stan nasycenia –

w takim stanie układ będzie miał dramatycz−

nie małą czułość. Aby uzyskać dużą czułość,

należy dobrać położenie potencjometru PR1,

by wzmacniacz w spoczynku był tuż przed

progiem nasycenia.

Uwaga! W układzie występuje wysokie na−

pięcie. Osoby niepełnoletnie mogą wykonać

i uruchomić układ wyłącznie pod opieką wy−

kwalifikowanych opiekunów (nauczycieli).

Wszelkie manipulacje w układzie powin−

ny być wykonywane po wyłączeniu napięcia

zasilania .

Rys. 12

Dla dociekliwych

i zaawansowanych

Układ w wersji podstawowej reaguje na

dźwięki odbierane przez mikrofon M1. Ale

ten lampowy wskaźnik można też sterować

zewnętrznym napięciem stałym o dowolnej

Rys. 13

Rys. 9

Rys. 10

Elektronika dla Wszystkich

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: