EdW 08 1998.pdf

(9672 KB) Pobierz
Uniwersalny licznik z przeniesieniem
Do czego to służy?
Liczniki są bardzo potrzebne w co−
dziennym życiu, a ich wykorzystanie jest
bardzo szerokie. Opisany poniżej licznik
może służyć do zabawy, jak i do bardziej
wyrafinowanych zastosowań np. zliczania
przejechanych samochodem kilometrów.
Wyobraźmy sobie taką sytuację: mamy
dwóch grających, tarczę i piłkę. Wygrywa
ten, kto z określonej odległości najwięcej
razy celnie trafi piłką w tarczę. Ale czy bę−
dą oni pewni, że trafili w sam środek tar−
czy? Czy to nie doprowadzi przypadkiem
do kłótni? Aby takim i innym sytuacjom za−
pobiec, można zastosować opisany licz−
nik. Jest to licznik trzycyfrowy, o wejściu
sterowanym opadającym zboczem impul−
su. Układ wyposażony jest w obwód
oszczędnościowy (wyświetlacze wyłącza−
ją się po ok. 20 sekundach), gdy licznik
trzeba zasilać z baterii. Jako czujnik układu
możemy wykorzystać tor podczerwieni
np. AVT 2044 czy AVT 1089 lub jakiś czuły
mikrostyk. Gdy trzy cyfry to za mało, nic
nie stoi na przeszkodzie, aby połączyć ra−
zem jeszcze kilka takich liczników.
zumiały dla wyświetlacza 7−segmento−
wego LED. Po zliczeniu przez U5A 10 im−
pulsów sygnał z jego najstarszego wy−
jścia podawany jest do wejścia zegaro−
wego licznika U4B. Do wyjść tego liczni−
ka 7−segmentowego, jest dołączony tak−
że dekoder U2 (4543). Ta sama sytuacja
dotyczy U4A i jego dekodera U1.Tak więc
wyświetlacz W3 pokazuje jedności, W2
dziesiątki, a W1 setki. Przycisk S3 służy
do zerowania liczników U4A, U4B i U5A.
Rezystor R2 podciąga końcówki zerujące
liczników do masy. Kondensator C4 po−
daje po włączeniu zasilania dodatni im−
puls na wejścia zerujące liczników przez
co się zerują. Rezystor R6 i kondensator
C7 zapobiegają powstawaniu drgań na
wejściu impulsów przy zastosowaniu np.
mikrostyku. Przełącznik S2 służy do włą−
czenia zasilania układu. Układ jest zasila−
ny napięciem od 9 – 12V.
Jak to działa?
Schemat ideowy układu licznika zna−
jduje się na rysunku 1.
Impulsy pochodzące z zewnątrz są po−
dawane na wejście 2 licznika U5A. Do
wyjść tego układu jest dołączony deko−
der U3 zamieniający kod BCD na kod zro−
c.d. na str. 55
Rys. 1. Schemat ideowy
E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/98
51
823166179.733.png 823166179.844.png 823166179.954.png 823166179.1065.png 823166179.001.png 823166179.112.png 823166179.206.png 823166179.217.png 823166179.228.png 823166179.239.png 823166179.250.png 823166179.261.png 823166179.272.png 823166179.283.png 823166179.294.png 823166179.305.png 823166179.316.png 823166179.327.png 823166179.338.png 823166179.349.png 823166179.360.png 823166179.371.png 823166179.382.png 823166179.393.png 823166179.404.png 823166179.415.png 823166179.426.png 823166179.437.png 823166179.448.png 823166179.459.png 823166179.470.png 823166179.481.png 823166179.492.png 823166179.503.png 823166179.514.png 823166179.525.png 823166179.536.png 823166179.547.png 823166179.558.png 823166179.569.png 823166179.580.png 823166179.591.png 823166179.602.png 823166179.613.png 823166179.623.png 823166179.634.png 823166179.645.png 823166179.656.png 823166179.667.png 823166179.678.png 823166179.689.png 823166179.700.png 823166179.711.png 823166179.722.png 823166179.734.png 823166179.745.png 823166179.756.png 823166179.767.png 823166179.778.png 823166179.789.png 823166179.800.png 823166179.811.png 823166179.822.png 823166179.833.png 823166179.845.png 823166179.856.png 823166179.867.png 823166179.877.png 823166179.888.png 823166179.899.png 823166179.910.png 823166179.921.png 823166179.932.png 823166179.943.png 823166179.955.png 823166179.966.png 823166179.977.png 823166179.988.png 823166179.999.png 823166179.1010.png 823166179.1021.png 823166179.1032.png 823166179.1043.png 823166179.1054.png 823166179.1066.png 823166179.1077.png 823166179.1088.png 823166179.1099.png 823166179.1110.png 823166179.1120.png 823166179.1131.png 823166179.1142.png 823166179.1153.png 823166179.1164.png 823166179.002.png 823166179.013.png 823166179.024.png 823166179.035.png 823166179.046.png 823166179.057.png 823166179.068.png 823166179.079.png 823166179.090.png 823166179.101.png 823166179.113.png 823166179.124.png 823166179.135.png 823166179.146.png 823166179.157.png 823166179.168.png 823166179.179.png 823166179.190.png 823166179.201.png 823166179.205.png 823166179.207.png 823166179.208.png 823166179.209.png 823166179.210.png 823166179.211.png 823166179.212.png 823166179.213.png 823166179.214.png 823166179.215.png 823166179.216.png 823166179.218.png 823166179.219.png 823166179.220.png 823166179.221.png 823166179.222.png 823166179.223.png 823166179.224.png 823166179.225.png 823166179.226.png 823166179.227.png 823166179.229.png 823166179.230.png 823166179.231.png 823166179.232.png 823166179.233.png 823166179.234.png 823166179.235.png 823166179.236.png 823166179.237.png 823166179.238.png 823166179.240.png 823166179.241.png 823166179.242.png 823166179.243.png 823166179.244.png 823166179.245.png 823166179.246.png 823166179.247.png 823166179.248.png 823166179.249.png 823166179.251.png 823166179.252.png 823166179.253.png 823166179.254.png 823166179.255.png 823166179.256.png 823166179.257.png 823166179.258.png 823166179.259.png 823166179.260.png 823166179.262.png 823166179.263.png 823166179.264.png 823166179.265.png 823166179.266.png 823166179.267.png 823166179.268.png 823166179.269.png 823166179.270.png 823166179.271.png 823166179.273.png 823166179.274.png 823166179.275.png 823166179.276.png 823166179.277.png 823166179.278.png 823166179.279.png 823166179.280.png 823166179.281.png 823166179.282.png 823166179.284.png 823166179.285.png 823166179.286.png 823166179.287.png 823166179.288.png 823166179.289.png 823166179.290.png 823166179.291.png 823166179.292.png 823166179.293.png 823166179.295.png 823166179.296.png 823166179.297.png 823166179.298.png 823166179.299.png 823166179.300.png 823166179.301.png 823166179.302.png 823166179.303.png 823166179.304.png 823166179.306.png 823166179.307.png 823166179.308.png 823166179.309.png 823166179.310.png 823166179.311.png 823166179.312.png 823166179.313.png 823166179.314.png 823166179.315.png 823166179.317.png 823166179.318.png 823166179.319.png 823166179.320.png 823166179.321.png 823166179.322.png 823166179.323.png 823166179.324.png 823166179.325.png 823166179.326.png 823166179.328.png 823166179.329.png 823166179.330.png 823166179.331.png 823166179.332.png 823166179.333.png 823166179.334.png 823166179.335.png 823166179.336.png 823166179.337.png 823166179.339.png 823166179.340.png 823166179.341.png 823166179.342.png 823166179.343.png 823166179.344.png 823166179.345.png 823166179.346.png 823166179.347.png 823166179.348.png 823166179.350.png 823166179.351.png 823166179.352.png 823166179.353.png 823166179.354.png 823166179.355.png 823166179.356.png 823166179.357.png 823166179.358.png 823166179.359.png 823166179.361.png 823166179.362.png 823166179.363.png 823166179.364.png 823166179.365.png 823166179.366.png 823166179.367.png 823166179.368.png 823166179.369.png 823166179.370.png 823166179.372.png 823166179.373.png 823166179.374.png 823166179.375.png 823166179.376.png 823166179.377.png 823166179.378.png 823166179.379.png 823166179.380.png 823166179.381.png 823166179.383.png 823166179.384.png 823166179.385.png 823166179.386.png 823166179.387.png 823166179.388.png 823166179.389.png 823166179.390.png 823166179.391.png 823166179.392.png 823166179.394.png 823166179.395.png 823166179.396.png 823166179.397.png 823166179.398.png 823166179.399.png 823166179.400.png 823166179.401.png 823166179.402.png 823166179.403.png 823166179.405.png 823166179.406.png 823166179.407.png 823166179.408.png 823166179.409.png 823166179.410.png 823166179.411.png 823166179.412.png 823166179.413.png 823166179.414.png 823166179.416.png 823166179.417.png 823166179.418.png 823166179.419.png 823166179.420.png 823166179.421.png 823166179.422.png
Prostownik aktywny
Do czego to służy?
W ostatnich miesiącach wielu Czytel−
ników napisało do Redakcji o swoich
osiągnięciach i kłopotach związanych
z układami audio. Z nadesłanych listów
wynikało, że spora część tych Czytelni−
ków ma kłopoty z wykonaniem dobrego
prostownika małych sygnałów zmien−
nych. Prostowniki takie są konieczne nie
tylko do wskaźników wysterowania, ale
także do wszelkich układów zmiany dyna−
miki. Do prostowania niewielkich sygna−
łów audio zwykle nie wystarczą najprost−
sze prostowniki z diodami krzemowymi.
Dawniej do takich układów stosowano
diody germanowe, które rzeczywiście
często dawały zadowalające rezultaty.
Ale często do pracy w nowoczesnych
urządzeniach audio (np. procesorach dy−
namiki) konieczne są bardziej precyzyjne
prostowniki. Temat procesorów dynamiki
jest szeroko omawiany w poprzednim
i bieżącym numerze EdW. Szczegółowe
informacje na temat prostowników i ich
charakterystyk dynamicznych są podane
w tym numerze EdW w artykule
„Procesory dynamiki dźwięku – część 2”.
W związku ze zgłoszonymi potrzeba−
mi, opracowany został uniwersalny mo−
duł prostownika sygnałów audio.
2288
Jak to działa?
Rysunek 1a przedstawia schemat ideo−
wy jednopołówkowego prostownika ak−
tywnego, rysunek 1b pokazuje przepływ
prądów i rozkład napięć w sytuacji, gdy na
wejście podany jest sygnał dodatni, nato−
miast rysunek 1c – gdy ujemny. Przebiegi
napięć w najważniejszych punktach są
pokazane na rysunku 1d i 1e. W sumie
działanie tego układu opiera się na podsta−
wowym fakcie, że napięcia na obu we−
jściach wzmacniacza operacyjnego są
równe (teoretycznie – w praktyce są rów−
ne z dokładnością do napięcia niezrówno−
ważenia) i że wejścia wezmacniacza prak−
tycznie nie pobierają prądu. Inaczej mó−
wiąc, na wejściu odwracającym wzmac−
niacza operacyjnego z rysunku 1 podczas
pracy napięcie zawsze jest równe napięciu
masy. Przez rezystor R A płynie prąd
Opisany dalej moduł może pełnić rolę li−
niowego prostownika sygnałów o częstot−
liwościach zakresu akustycznego. W wer−
sji podstawowej jest to prostownik pełno−
okresowy, ale można też zbudować wers−
ję uproszczoną – prostownik półokresowy.
W każdym przypadku możliwe jest indywi−
dualne dobieranie charakterystyk dyna−
micznych: czasu ataku i czasu opadania.
Układ może wzmacniać prostowane
sygnały, i to nawet ponad 100−krotnie.
Umożliwia to prostowanie także bardzo
małych sygnałów, o amplitudach rzędu
pojedynczych miliwoltów, a nawet mniej−
szych.
Moduł przeznaczony jest generalnie do
urządzeń audio, ale z powodzeniem zna−
jdzie też zastosowanie w aparaturze po−
miarowej. Już sam moduł, współpracujący
z woltomierzem prądu stałego, jest wolto−
mierzem małych sygnałów zmiennych.
Rys. 1.
Uwe
R A
I
Taki sam prąd musi być dostarczony
przez wyjście wzmacniacza operacyjne−
go. W zależności od biegunowości napię−
cia wyjściowego, prąd ten płynie albo
przez diodę D1 (są to „niewykorzystane”
połówki przebiegu; na wyjściu napięcie
jest równe zeru), albo przez D2 i R B (są to
użyteczne połówki, bo na wyjściu wystę−
puje napięcie Uwy = I×R B ).
W najprostszych prostownikach z dio−
dami krzemowymi wg rysunku 2, diody
przewodzą dopiero przy napięciach we−
jściowych większych od napięcia prze−
wodzenia tych diod (około 0,6V), wobec
czego przebiegi o amplitudach mniej−
szych niż te 0,6V w ogóle przez prostow−
nik nie przechodzą. Prostowane są tylko
sygnały o amplitudzie większej niż 0,6V.
52
E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/98
823166179.423.png 823166179.424.png 823166179.425.png 823166179.427.png 823166179.428.png 823166179.429.png 823166179.430.png 823166179.431.png 823166179.432.png 823166179.433.png 823166179.434.png 823166179.435.png 823166179.436.png 823166179.438.png 823166179.439.png 823166179.440.png 823166179.441.png 823166179.442.png 823166179.443.png 823166179.444.png 823166179.445.png 823166179.446.png 823166179.447.png 823166179.449.png 823166179.450.png 823166179.451.png 823166179.452.png 823166179.453.png 823166179.454.png 823166179.455.png 823166179.456.png 823166179.457.png 823166179.458.png 823166179.460.png 823166179.461.png 823166179.462.png 823166179.463.png 823166179.464.png 823166179.465.png 823166179.466.png 823166179.467.png 823166179.468.png 823166179.469.png 823166179.471.png 823166179.472.png 823166179.473.png 823166179.474.png 823166179.475.png 823166179.476.png 823166179.477.png 823166179.478.png 823166179.479.png 823166179.480.png 823166179.482.png 823166179.483.png 823166179.484.png 823166179.485.png 823166179.486.png 823166179.487.png 823166179.488.png 823166179.489.png 823166179.490.png 823166179.491.png 823166179.493.png 823166179.494.png 823166179.495.png 823166179.496.png 823166179.497.png 823166179.498.png 823166179.499.png 823166179.500.png 823166179.501.png 823166179.502.png 823166179.504.png 823166179.505.png 823166179.506.png 823166179.507.png 823166179.508.png 823166179.509.png 823166179.510.png 823166179.511.png 823166179.512.png 823166179.513.png 823166179.515.png 823166179.516.png 823166179.517.png 823166179.518.png 823166179.519.png 823166179.520.png 823166179.521.png 823166179.522.png 823166179.523.png 823166179.524.png 823166179.526.png 823166179.527.png 823166179.528.png 823166179.529.png 823166179.530.png 823166179.531.png 823166179.532.png 823166179.533.png 823166179.534.png 823166179.535.png 823166179.537.png 823166179.538.png 823166179.539.png 823166179.540.png 823166179.541.png 823166179.542.png 823166179.543.png 823166179.544.png 823166179.545.png 823166179.546.png 823166179.548.png 823166179.549.png 823166179.550.png 823166179.551.png 823166179.552.png 823166179.553.png 823166179.554.png 823166179.555.png 823166179.556.png 823166179.557.png 823166179.559.png 823166179.560.png 823166179.561.png 823166179.562.png 823166179.563.png 823166179.564.png 823166179.565.png 823166179.566.png 823166179.567.png 823166179.568.png 823166179.570.png 823166179.571.png 823166179.572.png 823166179.573.png 823166179.574.png 823166179.575.png 823166179.576.png 823166179.577.png 823166179.578.png 823166179.579.png 823166179.581.png 823166179.582.png 823166179.583.png 823166179.584.png 823166179.585.png 823166179.586.png 823166179.587.png 823166179.588.png 823166179.589.png 823166179.590.png 823166179.592.png 823166179.593.png 823166179.594.png 823166179.595.png 823166179.596.png 823166179.597.png 823166179.598.png 823166179.599.png 823166179.600.png 823166179.601.png 823166179.603.png 823166179.604.png 823166179.605.png 823166179.606.png 823166179.607.png 823166179.608.png 823166179.609.png 823166179.610.png 823166179.611.png 823166179.612.png 823166179.614.png 823166179.615.png 823166179.616.png
 
Inaczej jest w prezentowanym prostow−
niku aktywnym z rysunku 1. Tutaj prostowa−
ne są nawet maleńkie sygnały. Praca pros−
townika aktywnego związana jest przede
wszystkim z przepływem prądów. Wielkość
i kształt prądu płynącego przez rezystor R A
wyznaczona jest przez kształt napięcia we−
jściowego. Potem przez jedną z diod płynie
prąd o takiej samej wartości (nawet bardzo
mały), a napięcie na wyjściu tak się ustali, by
w każdej chwili napięcie w punkcie B było
równe zeru. Spadek napięcia na diodach nie
ma tu żadnego znaczenia, ponieważ sygna−
łem wyjściowym jest napięcie występujące
na rezystorze R B , a napięcie to nijak nie zale−
ży od spadku napięcia na diodzie D2, a tym
bardziej D1, a jedynie od prądu płynącego
przez rezystor R A . Tym samym w roli diod
D1, D2 mogą być użyte dowolne diody:
zwykłe krzemowe, diody Schottky’ego, czy
nawet diody LED! Prostownik będzie praco−
wał jednakowo dobrze, nieco inne będą tyl−
ko napięcia na wyjściu wzmacniacza opera−
cyjnego (na rysunku 1 punkt D).
Z jednym wszak zastrzeżeniem: jeśli
prostownik ma pracować przy sygnałach
o częstotliwości do 20kHz, nie mogą to
być typowe „powolne” diody prostowni−
cze typu 1N4001...7 . Zwykle w roli diod
D1, D2 stosuje się szybkie diody impul−
sowe 1N4148 lub podobne.
Warto zauważyć, że prostownik ak−
tywny może wzmacniać (lub osłabiać
sygnał) w stosunku wyznaczonym przez
rezystancję R B /R A .
W układzie pokazanym na rysunku 1,
na wyjściu C otrzymuje się ujemne napię−
cia. Ale tak być nie musi. Wystarczy zmie−
nić kierunek włączenia obu diod, a na wy−
jściu pojawią się napięcia dodatnie.
Rysunek 3 przedstawia prostownik ak−
tywny dwupołówkowy. W interesujący
sposób zrealizowano prostowanie dwu−
połówkowe. Wzmacniacz U2 pracuje ja−
Rys. 2.
Rys. 3.
ko najzwyklejszy liniowy sumator napięć
z punktów A i C. W punkcie A występuje
oryginalny zmienny sygnał wejściowy,
natomiast w punkcie C – tylko ujemne
„połówki” sygnału wejściowego (wg rys.
1e). Cała tajemnica układu tkwi w odpo−
wiednim zsumowaniu obu przebiegów.
Jeśli przebiegi w punktach A i C mają jed−
nakową amplitudę (czyli R B =R A ), i rezys−
tor R D ma wartość dokładnie dwukrotnie
większą niż R C , wtedy na wyjściu (w pun−
kcie E) wystąpi przebieg wyprostowany
dwupołowkowo.
W prostowniku dwupołówkowym
również można łatwo zmieniać wypadko−
we wzmocnienie układu, ale nie przez
zmianę stosunku R B /R A , tylko przez zmia−
nę rezystancji R E . W praktyce dla wygody
stosuje się jednakowe rezystory R A =R B
=R C = R oraz R D = 2R czyli o dwukrotnie
większej wartości. Rezystancja R E wy−
znaczająca wypadkowe wzmocnienie
jest praktycznie dowolna.
Pełny schemat modułu prostownika
aktywnego jest pokazany na rysunku 4.
Można na nim bez trudu odnaleźć układ
z rysunków 1 i 2. Dodatkowy wzmac−
niacz wstępny U1A jest buforem o dużej
rezystancji wejściowej (równej praktycz−
nie R1), i może dodatkowo wzmacniać
sygnał wejściowy, nawet do 50 razy.
Wzmocnienie wynosi:
R
R
3
2
G
1
Pojemność C2 nie może być za mała,
by nie ograniczać od dołu pasma przeno−
szenia. Reaktancja kondensatora C2 dla
najniższych częstotliwości pasma akus−
tycznego musi być liczbowo mniejsza niż
rezystancja R2.
W układzie z rysunku 4 uwagę zwraca
obwód wyjściowy z elementami D3, R7, R9
i C4 oraz buforem U2B.
Jak pokazano na rysunku 3, na wyjściu
prostownika dwupołówkowego występu−
je przebieg tętniący. W praktyce zawsze
prostownik zawiera filtr wygładzający to
tętniące napięcie. W zależności od zasto−
sowania, potrzebne są albo prostowniki
z filtrem „szczytowym”, albo uśredniają−
cym. Prostownik szczytowy daje na wy−
jściu sygnał, czyli napięcie stałe proporcjo−
nalne do wartości szczytowych prostowa−
nego przebiegu; prostownik uśredniający
napięcie zbliżone do matematycznej
wartości średniej wyprosto−
wanego przebiegu. Różnica
pokazana jest na rysunku 5.
W prostowniku szczyto−
wym (rysunek 5a) konden−
sator wyjściowy szybko ła−
duje się do wartości zbliżo−
nej do napięcia szczytowe−
go, a potem powoli rozłado−
wuje się przez dużą rezys−
tancję R. W prostowniku
z filtrem uśredniającym
(rysunek 5b) kondensator
zarówno ładuje się, jak roz−
ładowuje przez tę samą du−
żą rezystancję RX.
W układzie z rysun−
ku 4 kondensator C4 ładuje
się głównie przez małą re−
zystancję R9, a rozładowuje
przez dużą rezystancję R7.
Umożliwia to ustawienie
Rys. 4.
E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/98
53
823166179.617.png 823166179.618.png 823166179.619.png 823166179.620.png 823166179.621.png 823166179.622.png 823166179.624.png 823166179.625.png 823166179.626.png 823166179.627.png 823166179.628.png 823166179.629.png 823166179.630.png 823166179.631.png 823166179.632.png 823166179.633.png 823166179.635.png 823166179.636.png 823166179.637.png 823166179.638.png 823166179.639.png 823166179.640.png 823166179.641.png 823166179.642.png 823166179.643.png 823166179.644.png 823166179.646.png 823166179.647.png 823166179.648.png 823166179.649.png 823166179.650.png 823166179.651.png 823166179.652.png 823166179.653.png 823166179.654.png 823166179.655.png 823166179.657.png 823166179.658.png 823166179.659.png 823166179.660.png 823166179.661.png 823166179.662.png 823166179.663.png 823166179.664.png 823166179.665.png 823166179.666.png 823166179.668.png 823166179.669.png 823166179.670.png 823166179.671.png 823166179.672.png 823166179.673.png 823166179.674.png 823166179.675.png 823166179.676.png 823166179.677.png 823166179.679.png 823166179.680.png 823166179.681.png 823166179.682.png 823166179.683.png 823166179.684.png 823166179.685.png 823166179.686.png 823166179.687.png 823166179.688.png 823166179.690.png 823166179.691.png 823166179.692.png 823166179.693.png 823166179.694.png 823166179.695.png 823166179.696.png 823166179.697.png 823166179.698.png 823166179.699.png 823166179.701.png 823166179.702.png 823166179.703.png 823166179.704.png 823166179.705.png 823166179.706.png 823166179.707.png 823166179.708.png 823166179.709.png 823166179.710.png 823166179.712.png 823166179.713.png 823166179.714.png 823166179.715.png 823166179.716.png 823166179.717.png 823166179.718.png 823166179.719.png 823166179.720.png 823166179.721.png 823166179.723.png 823166179.724.png 823166179.725.png 823166179.726.png 823166179.727.png 823166179.728.png 823166179.729.png 823166179.730.png 823166179.731.png 823166179.732.png 823166179.735.png 823166179.736.png 823166179.737.png 823166179.738.png 823166179.739.png 823166179.740.png 823166179.741.png 823166179.742.png 823166179.743.png 823166179.744.png 823166179.746.png 823166179.747.png 823166179.748.png 823166179.749.png 823166179.750.png 823166179.751.png 823166179.752.png 823166179.753.png 823166179.754.png 823166179.755.png 823166179.757.png 823166179.758.png 823166179.759.png 823166179.760.png 823166179.761.png 823166179.762.png 823166179.763.png 823166179.764.png 823166179.765.png 823166179.766.png 823166179.768.png 823166179.769.png 823166179.770.png 823166179.771.png 823166179.772.png 823166179.773.png 823166179.774.png 823166179.775.png 823166179.776.png 823166179.777.png 823166179.779.png 823166179.780.png 823166179.781.png 823166179.782.png 823166179.783.png 823166179.784.png 823166179.785.png 823166179.786.png 823166179.787.png 823166179.788.png 823166179.790.png 823166179.791.png 823166179.792.png 823166179.793.png 823166179.794.png 823166179.795.png 823166179.796.png 823166179.797.png 823166179.798.png 823166179.799.png 823166179.801.png 823166179.802.png 823166179.803.png 823166179.804.png 823166179.805.png 823166179.806.png 823166179.807.png 823166179.808.png 823166179.809.png 823166179.810.png 823166179.812.png 823166179.813.png 823166179.814.png 823166179.815.png 823166179.816.png 823166179.817.png 823166179.818.png 823166179.819.png 823166179.820.png 823166179.821.png 823166179.823.png 823166179.824.png 823166179.825.png 823166179.826.png 823166179.827.png 823166179.828.png 823166179.829.png 823166179.830.png 823166179.831.png 823166179.832.png 823166179.834.png 823166179.835.png 823166179.836.png 823166179.837.png 823166179.838.png 823166179.839.png 823166179.840.png 823166179.841.png 823166179.842.png 823166179.843.png 823166179.846.png 823166179.847.png 823166179.848.png 823166179.849.png 823166179.850.png 823166179.851.png 823166179.852.png 823166179.853.png 823166179.854.png 823166179.855.png 823166179.857.png 823166179.858.png 823166179.859.png 823166179.860.png 823166179.861.png 823166179.862.png 823166179.863.png 823166179.864.png 823166179.865.png 823166179.866.png 823166179.868.png 823166179.869.png 823166179.870.png 823166179.871.png 823166179.872.png
 
kondensatora
C4 o wartości
2,2...22µF,
a więc konden−
satora elektroli−
tycznego.
Moduł może
być zasilany za−
równo napię−
ciem symet−
rycznym, jak
i pojedynczym.
Przy zasilaniu
symetrycznym
napięcia zasilają−
ce mogą wyno−
sić ±3...±18V.
Przy zasilaniu
napięciem poje−
dynczym należy
stworzyć ob−
wód sztucznej
masy za pomo−
cą jednakowych
rezystorów R10, R11. Przy zasilaniu poje−
dynczym napięcie zasilające może wynosić
6...25V i jest ograniczone od góry napię−
ciem pracy kondensatora C7.
W każdym przypadku napięcia wyjścio−
we będą mierzone w stosunku do masy.
Przy zasilaniu napięciem pojedynczym,
z wyjścia nie należy pobierać prądów
większych niż 0,1mA, ponieważ spowo−
duje to zmiany napięcia sztucznej masy.
Przy zasilaniu symetrycznym takiego
ograniczenia nie ma i z wyjścia można po−
bierać dowolny prąd, ograniczony jedynie
wydajnością wyjścia wzmacniacza U2B.
Przy małych napięciach zasilających
należy liczyć się z pewnymi ograniczenia−
mi amplitudy przetwarzanych sygnałów.
Ogólnie biorąc, czym większe napięcie
zasilające, tym większe napięcia można
uzyskać na wyjściu. Jest to dość istotne
w układach, gdzie trzeba pracować
w szerokim zakresie napięć wejścio−
wych. Teoretycznie układ prostownika
powinien sobie doskonale radzić nawet
z najmniejszymi sygnałami o amplitudach
rzędu pojedynczych miliwoltów i mniej−
szych. W rzeczywistości zastosowane ta−
nie wzmacniacze operacyjne mają
usunąć napięcia niezrównoważenia rzędu
nawet 5mV. Przy napięciach mniejszych
niż to napięcie niezrównoważenia, pros−
towniki nie będą dawać na
wyjściu napięcia dokładnie
proporcjonalnego do wielkoś−
ci sygnału prostowanego.
Oczywiście w układzie moż−
na wprowadzić obwody kom−
pensacji napięcia niezrówno−
ważenia lub zastosować pre−
zyzyjne kostki o mniejszym
napięciu niezrównoważenia,
ale w prostym module chyba
nie ma to sensu. Raczej należy pracować
przy większych napięciach zasilania i na−
pięciach prostowanych, zwiększając
wzmocnienie wzmacniacza U1A. Potem
można ewentualnie zastosować na wy−
jściu dzielnik napięcia.
Montaż i uruchomienie
Moduł można zmontować na płytce
z rysunku 7. Montaż jest klasyczny i nie
powinien sprawić kłopotów.
Uwaga! W podstawowej wersji nie
należy montować kondensatora C3.
Przy zasilaniu symetrycznym nie trze−
ba montować kondensatorów C7 i C10
i rezystorów R10, R11, natomiast przy za−
silaniu napięciem pojedynczym nie po−
winno się montować C5 i C8, a wlutować
C6, C7, C9, C10, R10, R11.
Rys. 5.
potrzebnego czasu ładowania (ataku) – wy−
znacza go stała czasowa R9C4 oraz czasu
rozładowania (opadania) – R7C4. W prak−
tycznych układach audio zazwyczaj usta−
wia się krótki czas ataku (najwyżej poje−
dyncze milisekundy) i znacznie większy
czas opadania (setki milisekund). Jeśli na−
tomiast ktoś chce zbudować prostownik
z filtrem uśredniającym (na przykład pracu−
jący w roli miernika), może zewrzeć diodę
D3 i nie stosować R7. Stała czasowa ob−
wodu uśredniania będzie równa R9C4.
W układzie jak na rysunku 4 należałoby
uwzględnić wpływ spadku napięcia na dio−
dzie D3. Wynosi on około 0,3...0,4V. Właś−
nie ze względu na ten spadek napięcia,
przebiegi wyprostowane na wyjściu ukła−
du U2A powinny mieć wartość nie mniej
niż pojedynczych woltów. W praktycznych
układach audio, przy sygnałach na wyjściu
prostownika mających kilka woltów,
wpływ diody D3 jest mało znaczący.
Jeśli ktoś chciałby uzyskać bardziej
precyzyjny prostownik wartości szczyto−
wej, może zmodyfikować układ według
rysunku 6. W takim wypadku stała czaso−
wa ataku będzie wyznaczona rezystancją
R9, natomiast opadania – wypadkową re−
zystancją równoległego połączenia R7
i PR1. Dla uzyskania potrzebnych czasów,
konieczne będzie wtedy zastosowanie
Rys. 7. Schemat montażowy
Przy zasilaniu napięciem pojedynczym
należy pamiętać, że napięcia wyjściowe
również należy mierzyć w stosunku do
punktu O, czyli masy (sztucznej), a nie
względem ujemnego napięcia zasilania.
W zależności od potrzeb można zmie−
niać wzmocnienie wzmacniacza wstęp−
nego przez zmianę wartości rezystora R3
od zera (zwora) do 51k
, a nawet 100k
.
W przypadku rezystancji powyżej 100k
pasmo może zostać obcięte od góry po−
niżej 20kHz. Moduł z wartościami ele−
mentów podanymi w wykazie prawidło−
wo pracuje w zakresie częstotliwości
15Hz...50kHz.
Rezystancję potencjometru PR1 nale−
ży dobrać według potrzeb, jednak dla za−
chowania dynamiki prostownika najlepiej
jest pracować z możliwie dużymi sygna−
łami o wartości międzyszczytowej mniej−
szej o 3...5V od całkowitego napięcia za−
silającego.
Na płytce mogą być montowane różne
rodzaje potencjometrów. W zestawie
AVT−2288 dostarczany będzie helitrim
pionowy.
W zależności od specyficznych potrzeb
można też zmieniać czas ataku i opadania
filtru przez zmianę R9 (0...1M
Rys. 6.
) i R7
(100k...10M
). Proponowane wartości
powinny okazać się dobre dla większości
układów audio, na przykład do wskaźni−
ków wysterowania czy układów ARW.
54
E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/98
823166179.873.png 823166179.874.png 823166179.875.png 823166179.876.png 823166179.878.png 823166179.879.png 823166179.880.png 823166179.881.png 823166179.882.png 823166179.883.png 823166179.884.png 823166179.885.png 823166179.886.png 823166179.887.png 823166179.889.png 823166179.890.png 823166179.891.png 823166179.892.png 823166179.893.png 823166179.894.png 823166179.895.png 823166179.896.png 823166179.897.png 823166179.898.png 823166179.900.png 823166179.901.png 823166179.902.png 823166179.903.png 823166179.904.png 823166179.905.png 823166179.906.png 823166179.907.png 823166179.908.png 823166179.909.png 823166179.911.png 823166179.912.png 823166179.913.png 823166179.914.png 823166179.915.png 823166179.916.png 823166179.917.png 823166179.918.png 823166179.919.png 823166179.920.png 823166179.922.png 823166179.923.png 823166179.924.png 823166179.925.png 823166179.926.png 823166179.927.png 823166179.928.png 823166179.929.png 823166179.930.png 823166179.931.png 823166179.933.png 823166179.934.png 823166179.935.png 823166179.936.png 823166179.937.png 823166179.938.png 823166179.939.png 823166179.940.png 823166179.941.png 823166179.942.png 823166179.944.png 823166179.945.png 823166179.946.png 823166179.947.png 823166179.948.png 823166179.949.png 823166179.950.png 823166179.951.png 823166179.952.png 823166179.953.png 823166179.956.png 823166179.957.png 823166179.958.png 823166179.959.png 823166179.960.png 823166179.961.png 823166179.962.png 823166179.963.png 823166179.964.png 823166179.965.png 823166179.967.png 823166179.968.png 823166179.969.png 823166179.970.png 823166179.971.png 823166179.972.png 823166179.973.png 823166179.974.png 823166179.975.png 823166179.976.png 823166179.978.png 823166179.979.png 823166179.980.png 823166179.981.png 823166179.982.png 823166179.983.png 823166179.984.png 823166179.985.png 823166179.986.png 823166179.987.png 823166179.989.png 823166179.990.png 823166179.991.png 823166179.992.png 823166179.993.png 823166179.994.png 823166179.995.png 823166179.996.png 823166179.997.png 823166179.998.png 823166179.1000.png 823166179.1001.png 823166179.1002.png 823166179.1003.png 823166179.1004.png 823166179.1005.png 823166179.1006.png 823166179.1007.png 823166179.1008.png 823166179.1009.png 823166179.1011.png 823166179.1012.png 823166179.1013.png 823166179.1014.png 823166179.1015.png 823166179.1016.png 823166179.1017.png 823166179.1018.png 823166179.1019.png 823166179.1020.png 823166179.1022.png 823166179.1023.png 823166179.1024.png 823166179.1025.png 823166179.1026.png 823166179.1027.png 823166179.1028.png 823166179.1029.png 823166179.1030.png 823166179.1031.png 823166179.1033.png 823166179.1034.png 823166179.1035.png 823166179.1036.png 823166179.1037.png 823166179.1038.png 823166179.1039.png 823166179.1040.png 823166179.1041.png 823166179.1042.png 823166179.1044.png 823166179.1045.png 823166179.1046.png 823166179.1047.png 823166179.1048.png 823166179.1049.png 823166179.1050.png 823166179.1051.png 823166179.1052.png 823166179.1053.png 823166179.1055.png 823166179.1056.png 823166179.1057.png 823166179.1058.png 823166179.1059.png 823166179.1060.png 823166179.1061.png 823166179.1062.png 823166179.1063.png 823166179.1064.png 823166179.1067.png 823166179.1068.png 823166179.1069.png 823166179.1070.png 823166179.1071.png 823166179.1072.png 823166179.1073.png 823166179.1074.png 823166179.1075.png 823166179.1076.png 823166179.1078.png 823166179.1079.png 823166179.1080.png 823166179.1081.png 823166179.1082.png 823166179.1083.png 823166179.1084.png 823166179.1085.png 823166179.1086.png 823166179.1087.png 823166179.1089.png 823166179.1090.png 823166179.1091.png 823166179.1092.png 823166179.1093.png 823166179.1094.png 823166179.1095.png 823166179.1096.png 823166179.1097.png 823166179.1098.png 823166179.1100.png 823166179.1101.png 823166179.1102.png 823166179.1103.png 823166179.1104.png 823166179.1105.png 823166179.1106.png 823166179.1107.png 823166179.1108.png 823166179.1109.png 823166179.1111.png 823166179.1112.png 823166179.1113.png 823166179.1114.png 823166179.1115.png 823166179.1116.png 823166179.1117.png
 
Możliwości zmian
Bardziej wnikliwi Czytelnicy zwrócili
na pewno uwagę na dziwne włączenie
kondensatora C3. Rzeczywiście, przy
włączeniu diod D1, D2 jak na rysunku 4,
na kondensatorze tym wystąpiłyby napię−
cia o niewłaściwej polaryzacji. Kondensa−
tor elektrolityczny, jeśliby się nawet nie
uszkodził, miałby ogromną upływność.
Należy jednak pamiętać, że w wersji pod−
stawowej, czyli w układzie prostownika
pełnookresowego, kondensator ten nie
będzie montowany.
W licznych przypadkach użycie prostow−
nika pełnookresowego nie jest konieczne –
wystarczy prostownik jednopołówkowy
wyposażony w filtr wygładzający o odpo−
wiedniej charakterystyce dynamicznej. Do
zbudowania takiego prostownika wystar−
czy jeden układ scalony – U1. Natomiast
kostka U2 i elementy R7...R9, R12, PR1,
D3, C4 nie będą montowane. Montowane
będą tylko elementy R1...R6, C1...C3,
C5...C10, D1, D2. Wyjściem będzie punkt
połączenia plusa C3 i rezystora R6,
Uwaga! W tej zubożonej (półokresowej)
wersji, żeby uzyskać na wyjściu napięcie do−
datnie, należy diody D1 i D2 włączyć odwrot−
nie, niż zaznaczono na schemacie i płytce.
Tylko wtedy napięcie na kondensatorze C3
będzie miało właściwą biegunowość.
W takiej uproszczonej, a wielce uży−
tecznej wersji, parametry dynamiczne
prostownika wyznaczone będą przez ele−
menty R5, R6, C3. Z grubsza biorąc, sta−
ła czasowa R6C3 określi wtedy czas ata−
ku, natomiast stała czasowa (R5+R6)C3 –
czas opadania. Jeśli ma to być prostow−
nik szczytowy, rezystancja R6 musi być
wielokrotnie mniejsza niż R5. Jeśli nato−
miast prostownik ma dawać napięcie sta−
łe, odpowiadające wartości średniej prze−
biegu, wartość R6 powinna być przynaj−
mniej kilkakrotnie większa od R5.
Wartość R5 można zmieniać w zakre−
sie 100
Wykaz elementów
Rezystory
R1: 100k
R2,R9: 1k
R3,R10,R11: 10k
R4−R6,R8,R12: 10k
1% (6,81...15,4k
1%)
R7: 220k
PR1: 100k
helitrim pionowy
Kondensatory
C1: 220nF
C2,C5−C7: 100µF/25V
C3: nie montować (patrz tekst)
C4: 1µF stały
C8−C10: 100nF ceramiczny
Półprzewodniki
D1,D2: 1N4148
D3: dowolna dioda Schottky’ego np. BAT84
U1,U2: TL082
densator C3 powinien być kondensato−
rem stałym (foliowym lub ceramicznym)
a nie aluminiowym „elektrolitem”.
Piotr Górecki
Zbigniew Orłowski
. Nadmierne zwiększe−
nie R5 spowoduje jednak zmniejszenie
od góry użytecznego pasma częstotli−
wości pracy. Natomiast wartość R6 może
być dowolna – od 0
...100k
(zwarcie) do kilku
megaomów. Przy rezystancjach R6 więk−
szych od 100k
Komplet podzespołów z płytką jest
dostępny w sieci handlowej AVT jako
„kit szkolny” AVT−2288.
należy liczyć się z wpły−
wem upływności kondensatora C3. Dla−
tego przy większych wartościach R6 kon−
Uniwersalny licznik z przeniesieniem (c.d. ze str. 51)
Wykaz elementów
Rezystory
R1,R3–R6: 100k
Kondensatory C1 i C2 filtrują napięcie
zasilania. Przycisk S3 służy do włączania
wyświetlaczy ze stanu uśpienia, na czas
określony wartościami R1 i C3 przerzut−
nika monostabilego, zbudowanego z bra−
mek U6A i U6B. Z wartościami R1 i C3,
takimi jak na schemacie, czas włączenia
wyświetlaczy wynosi ok. 20 sekund. Wy−
jście tego przerzutnika jest dołączone do
końcówek „BI” dekoderów U1, U2, U3.
Stan wysoki na tych
końcówkach wyłącza
wyświetlacze, a stan
niski włącza je. Kon−
densator C6 powodu−
je, że po włączeniu za−
silania włączają się wy−
świetlacze. Tak samo
jest gdy przyjdzie im−
puls z zewnątrz, który
jest buforowany przez
bramki U6C i U6D,
i podany na wejście
wyzwalające przerzut−
nik. Jumperem JP1
możemy odłączyć
układ wyłączający wy−
świetlacze i na stałe je
włączyć. Sygnały wy−
prowadzone za złącza
Z1 i Z2 służą do podłą−
czenia kilku takich licz−
ników. W przypadku
sterowania
przeciwnym zboczem należy na jego we−
jściu impulsów zastosować inwerter.
( (*)
(*)
Kondensatory
C1,C7 (*): 100nF
C2: 220µF/16V
C3: 10µ(F/16V (*)
C4,C5: 1nF (*)
C6: 2,2nF (*)
Półprzewodniki
D1–D4: 1N4001
U1–U3: 4543
U4,U5: 4518
U6: 4011 (*)
W1–W3: wyświetlacze WA
P ozostałe
S2: przełącznik
S1,S3: mikroswitch (*)
JP1: jumper 1x3
Z1,Z2: jumper 2x5
Uwaga! Elementów zaznaczonych gwiazdką
(*) nie należy montować w ewentualnych
modułach rozszerzających.
R2: 47k
Montaż i uruchomienie
Rozmieszczenie elementów na płytce
przedstawiono na rysunku 2.
Na początku należy wlutować kilka
zworek. Montaż rozpoczynamy tradycyj−
nie, rozpoczynając od elementów naj−
mniejszych a kończąc na największych.
Rys. 2. Schemat montażowy
Po zmontowaniu układ powinien od razu
działać poprawnie. Jako obudowę można
zastosować dowolną rodziny KM–xx czy
Z–xx. Kilka modułów takich liczników
można połączyć na pomocą taśmy 10−ży−
łowej zakończonej zaciskanym złączem
pasującym goldpinów 2x5. W następ−
nych modułach nie trzeba montować ele−
mentów R1, R2, R3, R4, R5, R6, C3, C4,
C5, C6, C7 ,U6, S1, S3. Jako czujniki im−
pulsów mogą być zastosowane zarówno
różne styki, jak i bardziej rozbudowane
układy wejściowe.
licznika
Marcin Wiązania
E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/98
55
823166179.1118.png 823166179.1119.png 823166179.1121.png 823166179.1122.png 823166179.1123.png 823166179.1124.png 823166179.1125.png 823166179.1126.png 823166179.1127.png 823166179.1128.png 823166179.1129.png 823166179.1130.png 823166179.1132.png 823166179.1133.png 823166179.1134.png 823166179.1135.png 823166179.1136.png 823166179.1137.png 823166179.1138.png 823166179.1139.png 823166179.1140.png 823166179.1141.png 823166179.1143.png 823166179.1144.png 823166179.1145.png 823166179.1146.png 823166179.1147.png 823166179.1148.png 823166179.1149.png 823166179.1150.png 823166179.1151.png 823166179.1152.png 823166179.1154.png 823166179.1155.png 823166179.1156.png 823166179.1157.png 823166179.1158.png 823166179.1159.png 823166179.1160.png 823166179.1161.png 823166179.1162.png 823166179.1163.png 823166179.1165.png 823166179.1166.png 823166179.1167.png 823166179.1168.png 823166179.1169.png 823166179.1170.png 823166179.1171.png 823166179.1172.png 823166179.1173.png 823166179.1174.png 823166179.003.png 823166179.004.png 823166179.005.png 823166179.006.png 823166179.007.png 823166179.008.png 823166179.009.png 823166179.010.png 823166179.011.png 823166179.012.png 823166179.014.png 823166179.015.png 823166179.016.png 823166179.017.png 823166179.018.png 823166179.019.png 823166179.020.png 823166179.021.png 823166179.022.png 823166179.023.png 823166179.025.png 823166179.026.png 823166179.027.png 823166179.028.png 823166179.029.png 823166179.030.png 823166179.031.png 823166179.032.png 823166179.033.png 823166179.034.png 823166179.036.png 823166179.037.png 823166179.038.png 823166179.039.png 823166179.040.png 823166179.041.png 823166179.042.png 823166179.043.png 823166179.044.png 823166179.045.png 823166179.047.png 823166179.048.png 823166179.049.png 823166179.050.png 823166179.051.png 823166179.052.png 823166179.053.png 823166179.054.png 823166179.055.png 823166179.056.png 823166179.058.png 823166179.059.png 823166179.060.png 823166179.061.png 823166179.062.png 823166179.063.png 823166179.064.png 823166179.065.png 823166179.066.png 823166179.067.png 823166179.069.png 823166179.070.png 823166179.071.png 823166179.072.png 823166179.073.png 823166179.074.png 823166179.075.png 823166179.076.png 823166179.077.png 823166179.078.png 823166179.080.png 823166179.081.png 823166179.082.png 823166179.083.png 823166179.084.png 823166179.085.png 823166179.086.png 823166179.087.png 823166179.088.png 823166179.089.png 823166179.091.png 823166179.092.png 823166179.093.png 823166179.094.png 823166179.095.png 823166179.096.png 823166179.097.png 823166179.098.png 823166179.099.png 823166179.100.png 823166179.102.png 823166179.103.png 823166179.104.png 823166179.105.png 823166179.106.png 823166179.107.png 823166179.108.png 823166179.109.png 823166179.110.png 823166179.111.png 823166179.114.png 823166179.115.png 823166179.116.png 823166179.117.png 823166179.118.png 823166179.119.png 823166179.120.png 823166179.121.png 823166179.122.png 823166179.123.png 823166179.125.png 823166179.126.png 823166179.127.png 823166179.128.png 823166179.129.png 823166179.130.png 823166179.131.png 823166179.132.png 823166179.133.png 823166179.134.png 823166179.136.png 823166179.137.png 823166179.138.png 823166179.139.png 823166179.140.png 823166179.141.png 823166179.142.png 823166179.143.png 823166179.144.png 823166179.145.png 823166179.147.png 823166179.148.png 823166179.149.png 823166179.150.png 823166179.151.png 823166179.152.png 823166179.153.png 823166179.154.png 823166179.155.png 823166179.156.png 823166179.158.png 823166179.159.png 823166179.160.png 823166179.161.png 823166179.162.png 823166179.163.png 823166179.164.png 823166179.165.png 823166179.166.png 823166179.167.png 823166179.169.png 823166179.170.png 823166179.171.png 823166179.172.png 823166179.173.png 823166179.174.png 823166179.175.png 823166179.176.png 823166179.177.png 823166179.178.png 823166179.180.png 823166179.181.png 823166179.182.png 823166179.183.png 823166179.184.png 823166179.185.png 823166179.186.png 823166179.187.png 823166179.188.png 823166179.189.png 823166179.191.png 823166179.192.png 823166179.193.png 823166179.194.png 823166179.195.png 823166179.196.png 823166179.197.png 823166179.198.png 823166179.199.png 823166179.200.png 823166179.202.png 823166179.203.png 823166179.204.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin