Revista Conex Club – nr.3 - 2004

Revista Conex Club – nr.3 – 2004 – Elemente de electronica analogica specifice microcontrolerului

Timp de citit: 4 minute

Principalele subiecte prezentate

1. Alimentarea amplificatoarelor audio de putere

Se prezinta elemente de proiectare, exemple si modalitati de dimensionare a elementelor unei surse de alimentare si doua kit-uri realizate de Conex Electronic.

Unul din elementele importante intr-un sistem audio de orice provenienta este sursa de alimentare.

Calitatea semnalului audio, atingerea puterii maxime debitate de amplificator, protectiile diverse sunt dependente de alimentarea cu energie electrica.

Majoritatea electronistilor tineri, care inca descopera tainele electronicii, sunt pasionati in special de domeniul audio si nu cunosc toate aspectele alimentarii amplificatoarelor audio, gresind, fara cunostinta, in utilizarea practica.

Raspunsurile la diversele lor intrebari vor fi date pe parcursul articolului.

2. Sintetizor de frecventa cu uC – VHF – Elemente de proiectare si realizare practica(I)

In acest prim articol pe tema sintezei de frecventa, se propune analiza fenomenelor fizice ce apar si prezentarea elementelor de proiectare necesare pentru realizarea practica a unui sintetizor de frecvente.

In numerele urmatoare ale revistei, in articole consecutive, se va prezenta un exemplu de proiectare, programare si realizare practica a unui sintetizor de frecvente in banda VHF.

In echipamentele moderne de telecomunicatii obtinerea frecventelor de lucru este realizata cu sintetizorul de frecvente. Acest fapt a devenit tehnic facil si eficient totodata datorita dezvoltarii tehnologiei de fabricatie a circuitelor integrate specializate, la un cost acceptabil.

Echipamentul asistat cu sintetizorul de frecventa confera:

  • flexibilitate si usurinta acordului pe frecventele utilizate;
  • precizia frecventei nominate a canalului;
  • stabilitatea frecventei nominale, data de regula de un oscilator cu cuart de precizie sau de un oscilator cu cuart termo-compensat (TCXO);
  • facilitatea de procesare automata a frecventelor in sistemele de radiocomunicatii;
  • consum de curent redus;
  • gabarit si greutate reduse;
  • fiabilitate ridicata, datorita numarului redus de componente.

In prezenta lucrare se explica succint fenomenele fizice ce apar si sunt prezentate principalele elementele de proiectare necesare pentru realizarea practica a unui sintetizor de frecvente.

Sintetizorul de frecvente este un sistem de reglare automata, ce compara permanent frecventa si faza semnalului care intra in sistem cu frecventa si faza semnalului care iese din sistem.

3. Microcontrolere PIC – Prezentare si programare (V)

Elemente de electronica analogica specifice microcontrolerului

Se prezinta partea analogica a microcontrolerului PIC16F628 si un exemplu: generator de forma de unda. Ar fi fost mult prea frumos din partea producatorului, ca PIC16F62x sa dispuna de convertor A/D de 10 biti, si aceasta la acelasi pret cu cel actual.

PIC16F676 (pret aproximativ identic) are acest convertor A/D, insa ii lipsesc (comparativ cu PIC16F628) 4 pini, modulul USART, modulul PWM si 1kB de memorie program.

In compensare, producatorul a inclus in microcontroler doua comparatoare banale si o referinta de tensiune (obtinuta prin divizarea tensiunii de alimentare cu un multiplexor de 4 biti ce comanda o retea rezistiva) pentru a permite utilizatorului avizat sa-si proiecteze singur interfata analogica. Este doar o reusita palida si vom vedea in continuare de ce.

Cele doua comparatoare din microcontrolerul PIC sunt in esenta doua amplificatoare operationale (AO) cu performante modeste. Cu amplificarea in bucla deschisa mult mai mica decal a unui AO, tensiune de offset mai mare decat a unui AO performant si slew-rate modest, ele necesita de obicei reactie pozitiva pentru a accelera comutatia.

4. Sonda pentru osciloscop cu 16 intrari

Montajul prezentat face posibila afisarea concomitenta a starilor logice pentru maxim 16 intrari, suficient in procesul de testare al unui circuit integrat de complexitate medie.

Vizualizarea se face pe ecranul unui osciloscop cu respectarea configuratiei din catalog a pinilor CI (imagine desenata in partea de jos a schemei electronice).

Simplitatea schemei cat si felul sugestiv in care se face afisarea sunt motive ce indeamna electronistul la realizarea aparatului deosebit de util in proiectarea schemelor logice sau verificarea in montaj a circuitelor integrate.

Intreaga arhitectura este conceputa in jurul circuitului SN74150, un multiplexor TTL 16:1 usor de folosit. Scanarea celor 16 intrari se face la frecventa impusa de oscilatorul realizat cu trei porti NAND si grupul RC ce are o constanta mare de timp necesara pentru a distinge clar pozitia pinilor pe tubul catodic.

5. Sursa dubla cu acumulator de back-up si timer

Montajul prezentat este o sursa de tensiune duala, destinata aplicatiilor din domeniul controlului accesului, respectiv pentru actionarea si alimentarea incuietorilor (yalla) electromagnetice.

Datorita functiei de sursa de back-up (prin intermediul unui acumulator) este de asemenea, recomandata de utilizat in sistemele de alarma, apelatoare telefonice de urgenta, interfoane, etc.

Sursa dispune de doua iesiri de tensiune, respectiv de 12Vc.c./300mA stabilizata si ajustabila (pentru alimentarea echipamentului – tastaturii – de control acces, daca este cazul) si cealalta de 12V, max. 3A nestabilizat, pentru alimentarea yallei electromagnetice si, respectiv incarcarea unui accumulator de back-up ce are capacitatea de 1.2Ah.

Alimentarea yallei este supravegheata de un timer (realizat cu LM555, in configuratie de monostabil) cu temporizare la anclansare in gama 1…20s, ajsustabil.

6. L296, L4960 si L4962 (I) – Surse in comutatie

Circuitele integrate L296, L4960 si L4962 sunt stabilizatoare de tensiune in comutatie, produse de ST Microelectronics (SGS-Thomson).

Pot livra la iesire tensiuni variabile cuprinse intre 5.1V si 40V, la curenti maximi de 4A (L296 si L296P), 2.5A (L4960) si, respectiv 1.5A (L4962). Ele lucreaza in configuratie coboratoare de tensiune (step down), tensiunea de intrare maxima fiind de 50V.

7. Regulator de tensiune alternativa de putere – 2kW

Montajul prezentat, realizat sub forma de kit asamblat de Conex Electronic, este un variator (regulator) de tensiune alternativa (VTA) de putere 2kW, recomadat pentru alimentarea cu tensiune variabila a unor consumatori rezistivi (becuri cu incandescenta, radiatoare, etc.).

Se face din start precizarea ca nu pot fi alimentati prin intermediul acestui montaj consumatori capacitivi sau inductivi, cum ar fi de exemplu motoarele electrice.

8. Monitor pentru supravegherea liniei telefonice

Se prezinta un montaj ce permite urmarirea permanenta a starii liniei telefonice fixe. Previne „furturile” de pe linia telefonica si informeaza despre defectele existente pe aceasta.

9. Cristale de cuart (I)

Se prezinta doua aplicatii utile: interfata pentru masurarea temperaturii cu ajutorul unui multimetru si un comutator de proximitate cu optocuplor IR.

Rezonatoarele cu cuart (quartz rezonators) sunt componente electronice foarte raspandite in aparatura electronica din domeniul comunicatiilor, telemetriei, masurarilor, prelucrarii datelor, automatizarilor industriale etc.

Acestea intra in componenta oscilatoarelor si a filtrelor cu cuart, fiind utilizate oriunde este necesara obtinerea unei mari stabilitati a frecventei de oscilatie, respectiv in circuite gen baza de timp s.a.

Cristalele de cuart (quartz crystal units) au la baza functionarii lor efectul piezoelectric invers si sunt folosite datorita excelentei combinatii intre proprietatile piezoelectrice si cele mecanice, termice ei chimice ale cuartului.

Desi sunt componente pasive, rezonatoarele cu cuart sunt mai putin cunoscute chiar in randul electronistilor cu o pregatire teoretica si practica peste medie.

Sunt mai putin cunoscute in ceea ce priveste functionarea lor si modul de utilizare in aplicatii. De cele mai multe ori, cuarturile sunt folosite „dupa ureche”, sau pur ei simplu ca niste simple rezistoare (desi ele sunt niste circuite oscilante care prezinta multe subtilitati in functionare!).

Surse:

http://conexclub.ro/

https://www.conexelectronic.ro/

Adauga un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *