Principalele subiecte prezentate
1. Regulatoare de tensiune liniare
In proportie covarsitoare, montajele electronice ce necesita alimentare cu tensiune electrica, continua si stabilizata, utilizeaza regulatoare liniare, pozitive sau negative, din seria 78_, respectiv 79_.
Variantele 78L (79L) sunt pentru curenti de sarcina mica, sub 100mA, variantele simple, de exemplu 7805, pentru curenti de pana la 1A.
Exista si variante de regulatoare ca 78M_, 78T_, etc., care functioneaza la curenti mult mai mari. Util pentru depanarea montajelor electronice echipate cu aceste regulatoare este sinteza prezentata (in articol) in desene (semnificatia pinilor) si tabel.
Atentie! Regulatoarele, functie de polaritatea tensiunii stabilizate si a tipului de capsula, prezinta o dispunere diferita, de la un model la altul. Multi electronisti gresesc, montand un 79L la fel ca si un 78L.
2. Incarcator rapid „low cost” pentru elemente NiCd si NiMH
Un incarcator ieftin, pentru incarcarea acumulatoarelor cu elemente Ni-Cd sau NiMH, se construieste usor utilizand timer-ul 555 si cateva tranzistoare. Incarcarea se face rapid, iar schema asigura eliminarea efectului nedorit de memorie in celulele NiCd.
In mod general, acumulatoarele NiCd se incarca protejat (trickle charge), la un curent de 1/10C timp de 14h. Insa, urmarind curbele de incarcare din articol, elementele se pot incarca rapid, urmarindu-se panta dV/dt sau monitorizandu-se temperatura limita a bateriilor (38°C pentru NiMH sau 35°C pentru NiCd).
Schema prezentata este proiectata pentru 4 elemente, model „AA”, cu timp efectiv de incarcare 1h. Pentru incarcare se utilizeaza un semnal dreptunghiular cu 3s incarcare si 10ms descarcare.
Incarcarea se face la un curent de 70mA. SW1 permite demararea procesului de incarcare rapida de cca. 1…1.2h. LED1 semnalizeaza incarcare rapida in curs, LED2 demararea incarcarii normale (la 1/10C) la conectarea alimentarii.
Elementele Q7-ZD1 – termistorul TH1 si R14 sunt optionale; acestea monitorizeaza temperatura bateriilor. R14 se alege pentru cca. 37°C.
Q5 este un tranzistor care suporta cel putin un curent de 250mA. Se poate inlocui cu BC639 sau BD135 de exemplu, caz in care se recomanda montarea unui rezistor in serie cu baza (de 4k7…10k).
In locul tranzistorului ZVN42066 se poate utiliza BS170, BS250 sau BS108, iar ZTX107, se poate inlocui cu BC547 sau 2N2222. Pentru TIP141, echivalentul este BDW83C.
3. Tastatura cu conversie de la zecimal la BCD
Cu ajutorul unor simple diode 1N4148 sau 1N4007 se poate realiza o tastatura zecimala cu iesire in cod BCD.
Majoritatea circuitelor digitale lucreaza cu cod BCD sau hexazecimal. Sunt foarte greu de procurat circuite digitale care sa realizeaze conversia de la zecimal la BCD, iar solutia prezentata este foarte ieftin de implementat.
Foarte usor, schema se poate implementa si pentru o tastatura cu 16 taste, rezultand un convertor de la valoare in HEX la BCD.
Atentie! Tastatura utilizata nu trebuie sa fie tip matrice! Ideea este preluata de pe site-ul de circuite electronice realizat de Ron J., unde se prezinta si circuitul imprimat din articol, ce poate fi implementat cu push-butoane pe un ciruit imprimat pentru teste, cu rastru de gauri la 2.54mm.
Cand o tasta este apasata, la iesirile A, B, C si D va apare codul generat in BCD. Pe circuitul imprimat apare si o iesire de reset (rst – pentru a aduce un circuit comandat de exemplu, la starea initiala, prin apasarea tastei 0).
4. Vu-metru cu tranzistoare
Un circuit specializat pentru proiectarea unui vu-metru profesional, cu afisarea liniara sau logaritmica, realizat cu circuite specializate (vezi de exemplu LM3914 respectiv, LM3915) costa foarte mult. In comparatie, un tranzistor BC547 are un pret mediu de cca. 10…20 bani; un LM3914 costa in jur de 20 lei!
Ori aplicatia prezentata, va va costa, realizand-o, chiar mai putin de 5 lei, (in ceea ce priveste proiectarea – realizarea circuitului imprimat si procurarea componentelor)!
Nivelul semnalului aplicat la intrare se regleaza in limite acceptabile, de la potentiometrul de 100 KOhm. Daca doriti o calibrare a afisarii in dB si nu o simpla vizualizare calitativa a nivelului audio, cel mai comod este reglarea prin comparatie cu un produs industrial.
5. Sonerie muzicala
Circuitul prezentat in articol ofera doua avantaje: consum redus (alimentare de la baterii – 4 elemente de 1.5V) si posibilitatea modificarii tonului de sonerie functie de preferintele utilizatorului.
Frecventa de oscilatie, care se aude in difuzorul de 0.5W (impedanta 8 Ohmi), este cuprinsa in jurul a 2 si 5kHz. Jongland cu valorile condensatoarelor de 470uF si 1uF (din reteaua de oscilatie a portilor NAND 7413) se obtin alte tonuri pentru sonerie.
Sunetul se aude in difuzor, temporizat, pentru o perioada de cateva secunde, de la apasarea butonului „Buton Sonerie”.
6. Comutator-detector pentru sarcina minima alimentata in curent alternativ
Schema detecteaza un curent de minim 250mA ce alimenteaza o sarcina in curent alternativ. Detectia se face fara contact electric intre circuit si sarcina monitorizata; practic, se utilizeaza o bobina pe tole in forma de U, ce inconjoara conductorul de faza, si care alimenteaza sarcina (un bec cu incandescenta, un motor electric, primarul unui transformator ce alimenteaza un modul electronic, etc.).
Circuitul poate fi utilizat si ca protectie la scurtcircuit sau suprasarcina, daca de exemplu bobina de captare este montata in jurul conductorului ce alimenteaza primarul unui transformator de la un montaj electronic, un releu va comuta off alimentarea montajului supervizat.
L1 trebuie sa aiba 800 de spire. Aceasta va produce cca. 4mV varf la varf pentru un curent de aproximativ 250mA (corespunzator unei sarcini de 30W).
Practic, sensibilitatea depinde de numarul de spire bobinate pentru L1. Se poate utiliza orice amplificator operational de uz general in locul lui LM1458.
7. Microfon emitator FM – pentru banda 88-108 MHz cu un singur tranzistor
Montajul este realizat in jurul unui oscilator COLPITTS. Semnalul captat de microfon este modulat in frecventa cu ajutorul acestui oscilator si emis in eter de antena din colectorul tranzistorului T1 (model BC550 sau BC557 / 549), realizata direct pe cablaj (strip).
Realizarea antenei direct pe cablaj elimina perturbatiile cu oscilatorul. Frecventa de emisie se ajusteaza din trimerul C4. Bobina L1 se realizeaza in aer, are diametrul 4mm si este realizata din conductor CuEm cu diametrul de 0.7mm. Consumul montajului este de cca. 6.5mA.
8. Sursa de curent constant pentru incarcarea acumulatoarelor
Aplicatia este o sursa in comutatie care, alimentata cu 20V (+/-4V), ofera in sarcina 1.7A, caz in care, pe acumulator, tensiunea poate lua orice valori in domeniul 5…17V si asta in cazul in care se incarca de la 4 pana la 12 elemente Ni-Cd.
Randamentul este mai bun de 85% daca se utilizeaza tranzistoare regulatoare serie cu Vce saturatie foarte mica, cum este modelul FZT949 sau FZT789 de la ZETEX.
Acestea se pot inlocui, cu rezultate mai slabe, cu BC910 sau BC912 (sau TIP42C). Pentru generarea semnalului de comutatie se utilizeaza un circuit integrat specializat, respectiv TL494.
Tranzistorul serie are ca driver un circuit cu elemente principale – tranzistorul 2N3904 (sau BC547) si inductorul de 68uH.
9. Captarea selectiva a impulsurilor de lumina colorata
Pentru cei care doresc o metoda economica de selectie (captare) a impulsurilor luminoase de o anumita culoare, se recomanda o metoda prezentata in Electronic Design.
Aceasta consta in utilizarea unui LED (cu lentila colorata) pe post de fotodioda. Un LED invers polarizat se comporta ca si o fotodioda de uz general. La lumina alba orice LED excitat puternic, indiferent de culoare, ofera la iesire tensiune.
In functie de lumina cu care LED-ul este excitat, el ofera la iesire, aceasta tensiune. Daca, de exemplu, un LED verde este excitat cu lumina verde el va raspunde corespunzator; daca este excitat numai cu lumina rosie va fi insensibil.
Un LED nu va face diferenta de culoare daca in spectrul luminii se afla si culoarea alba – uzuala (lumina zilei). LED-ul diferentiaza numai culoarea pe care o emite.
Astfel, se poate face o selectie a culorilor emise si mai mult un sistem de telecomanda cu 3 – 4 canale, la care emitatoarele sunt simple LED-uri de culori diferite.
Evident, montajul va functiona bine in camere unde lumina ambianta nu ajunge. Semnalul optic captat de LED si convertit in tensiune, este comparat ca nivel cu o referinta de tensiune setata din rezistorul de 25k si provenita din +5V.
Semnalul de la iesirea comparatorului este inversat cu o poarta 74HC04 si aplicat mai departe ca semnal de trigger-are pentru un timer cu 555 (sau 1/2 din 556, care lucreaza ca un monostabil).
Un LED va semnaliza faptul ca s-a receptionat lumina de culoarea selectata. Timpul de avertizare este de cateva secunde.
10. Utilizarea unui LED ca fotodioda (detector de lumina)
Efectul fotovoltaic al unei jonctiuni de LED rosu se manifesta in jur de 2V. Cel mai indicat este utilizarea AO-ului TL071 deoarece are intrari cu tranzistoare JFET, deci o impedanta mare de intrare.
Rezistorul de peste 10 MOhm asigura polarizarea corespunzatoare a intrarii inversoare (0V) la intuneric. Valoarea lui poate fi crescuta chiar mai mult, tinand cont ca AO-ul are o tensiune de offset de 10…15mV, iar un LED ofera ca fotodioda cca. 50mV.
Se pot monta 3 rezistoare de 10 MOhm in serie, paralel pe dioda. Iesirea AO-ului ofera zero volti (0V) cu LED-ul la intuneric. Se regleaza semireglabilul astfel incat sa se obtina castigul corespunzator si nivelul de tensiune dorit la iesire atunci cand LED-ul este expus la lumina.
11. Placa universala cu 5 triace
O placa universala cu 5 triace este o propunere inedita. Ea reprezinta varianta redusa a kit-ului Conex Electronic CNX143 (placa universala cu 8 triace).
Montajul se utilizeaza pentru comanda izolata (optic) a unor sarcini de curent alternativ (becuri, motoare, etc.). Comenzile, in curent continuu, se dau pe LED-urile interne din optocuploarele LTV817 si LTV847 (ce au in serie, pe fiecare intrare, un rezistor de 1k…3k3) de la o sursa separata de +5V…12Vcc, prin intermediul unor butoane.
Bineinteles, comenzile pot proveni de la iesiri de relee de executie din alte montaje electronice (sau de la iesiri open colector). Se pot utiliza orice tipuri de tranzistoare npn de uz general (BC547, BC171, BC107, etc.).
12. Releu universal cu indicator de sub-tensiune
Utilizand cateva componente electronice ieftine (o dioda Zener, un LED si un rezistor de putere mica – 0.25W) se poate realiza un releu universal cu posibilitate de alimentare la tensiuni mai mari decat cea nominala inscrisa pe corpul releului.
Poate fi si o solutie de conpromis in cazul in care se dispune de un releu cu tensiune mai mica decat cea indicata in montajul electronic.
Dioda Zener se alege cu prag de stabilizare (tensiune) apropiat ca valoare de tensiunea de alimentare. De exemplu pentru 12V se poate alege o dioda cu prag de 10, 9.1 sau 8.2V.
In acest caz, in cazul in care tensiunea de alimentare a montajului scade sub una din valorile indicate, releul nu mai este actionat, iar LED-ul va indica conditia de subtensiune.
13. Element de afisare – 7 segmente cu 3 LED-uri pe segment
Cei care doresc sa isi construiasca un sistem de afisare cu LED-uri pot utiliza exemplul de circuit imprimat prezentat, pentru a-l adapta la diverse marimi ale unui element de afisare.
Se utilizeaza cate 3 LED-uri (de 3mm sau 5mm) pentru fiecare segment al unui digit si un LED pentru punctul zecimal.
Elementele de interfata sunt doua conectoare tip pin-head dispusi paralel cu cele doua laturi mici. Iesirea este standard, fiind compatibila cu elementele de afisare integrate, din seria SA_ KingBright.
Astfel, pinul notat TP8 este pinul 1 de la un afisor seria SA11-_, respectiv pinul anod comun, notat AC. Tipul de afisor este cu anod comun, insa prin montarea inversa a LED-urilor se poate realiza varianta catod comun!
14. Interfata AVR Pony Prog – pentru programarea uC Atmega8515
Aplicatia este o interfata standard I/O pentru portul COM utilizata la programarea uC AVR cu ajutorul programului pentru PC Pony Prog (disponibil gratuit la www.lancos.com).
Montajul este dedicat modelului Atmega8515 sau compatibile, ambalate in capsula TQFP.
Daca depanati sau construiti o aplicatie cu acest microcontroler si nu exista posibilitatea programarii in circuit, dupa montaj (lipire cu statia SMT), o solutie este utilizarea programatorului prezentat.
Cu ajutorul unei statii SMT cu aer cald, microcontrolerul se lipeste in locul indicat si se programeaza (vezi instructiuni de programare utilizand Pony Prog in Conex Club nr. 4/2006).
Dupa operatia de programare (reusita), componenta se dezlipeste cu acelasi instrument de pe placa programatorului si se lipeste in montajul in care trebuie sa lucreze.
15. Amplificator audio de 1W cu TDA7052
Un amplificator audio cu TDA7052 este ideal pentru alimentare de la baterii, fiind simplu pentru a-l transforma intr-un kit portabil pentru excursii.
Specificatiiie sunt urmatoarele:
- Alimentare: 3…15V la max. 300mA;
- Curent de repaos: < 8mA;
- Putere iesire > 1W @ 8 Ohmi sau > 0.25W RMS;
- Banda > 20Hz…20kHz (-10…50kHz, -3dB);
- THD < 1% @ 100mW, 0.2% tipic;
- S/N > 70dBA;
- Castig: -30dB maximum;
- Impedanta de intrare: ~10 KOhm.
16. Transmiterea semnalului video la distanta prin cablu UTP / telefonic
Semnalul video obtinut de la o (mini) camera video se poate transmite la un monitor video si prin cablu bifilar, de tipul celor folosite la interconectarea calculatoarelor (PC) si nu neaparat prin cablu coaxial cu impedanta de 75 Ohmi.
Distanta la care poate fi transmis semnalul este de pana la 100m. Diferenta de pret intre cele doua tipuri de cabluri este de ordinul 1:2…1:3. Deci, pentru lungimi mari se obtin avantaje demne de luat in considerare.
Deoarece pe o lungime asa de mare de cablu sunt atenuari ale semnalului video, este necesar ca la iesirea de la camera video, precum si la intrarea monitorului, sa se foloseasca amplificatoare de banda larga (video) folosind circuitul integrat specializat de tipul uA733 (echivalent ROB733).
Din amplificatorul – receptor se culege semnalul video pentru monitor de pe una din iesiri: OUT1 sau OUT2. Pe una dintre iesiri semnalul este pozitiv, iar pe cealalta negativ. Se alege semnalul de care este nevoie!
Daca se foloseste un cablu mai scurt (20…40m), iar pierderile de semnal pe traseu sunt mai mici, atunci se ajusteaza valoarea rezistoarelor de 1 KOhm in sensul incrementarii acestora, astfel incat la iesire sa avem un semnal de 1Vvv.
17. Verificarea modulelor de tranzistoare IGBT
Cele mai folosite componente electronice de comutatie in domeniul electronicii de putere, au devenit azi tranzistoarele IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor – Tranzistor bipolar cu poarta izolata).
Datorita aplicatiilor diferite in care apar aceste tranzistoare, firmele producatoare ofera o gama larga de IGBT-uri cu design-uri diferite. Printre cele mai raspandite sunt capsulele cu 2 sau cu 6 tranzistoare IGBT (figura 1 din articol).
Modul cum sunt legate tranzistoarele IGBT intr-o capsula de terminalele acestora este prezentat in figura 2 (din articol).
Se va prezenta cum se poate verifica o capsula cu 2 sau cu 6 tranzistoare IGBT, daca mai este functionabila sau daca unul din cele 2 sau 6 IGBT-uri este defect.
Surse:
