Aplikacje wzmacniaczy operacyjnych, cz5.pdf

Płytki wielofunkcyjne

Aplikacje wzmacniaczy

operacyjnych

część 5

W pierwszym numerze EdW

zaproponowaliśmy praktyczne

zapoznanie się ze wzmacniaczem

operacyjnym − jedną

z najważniejszych "lokomotyw"

elektroniki. Służy temu płytka

wielofunkcyjna PW−01, na której

można zmontować kilkadziesiąt

pożytecznych układów.

Przełącznik sterowany dźwiękiem

· Prosta kontrukcja

· Niski koszt wykonania

· Nie wymaga uruchomienia i regulacji

Układy budowane na płytkach wielo−

funkcyjnych mają walor poznawczy, po−

kazują bowiem rozmaite sposoby wyko−

rzystania tego samego układu scalo−

nego, a oprócz tego niewątpliwie są przy−

datne w praktyce. Opisaliśmy do tej pory

kilka układów, zmontowanych na tej pły−

tce.

Ponieważ płytka PW−01 przeznaczona

jest do zmontowania wielu różnych ukła−

dów, więc przewidziano na niej miejsce

dla licznych elementów, z których tylko

niektóre są montowane w danym przy−

padku. Fotografie, rysunki i schematy

w artykule przedstawiają tylko te podze−

społy, które mają być zamontowane.

Z tego powodu numeracja użytych ele−

mentów nie jest ciągła, ale za to mon−

taż jest wręcz dziecinnie prosty. Pełny

rysunek płytki drukowanej i schemat za−

wierający wszystkie możliwe elementy

można znaleźć w EdW 1/96 na str. 9.

Wśród początkujących elektroników

zasłużonym niesłabnącym powodze−

niem cieszą się przełączniki sterowane

dźwiękiem, na przykład klaskaniem.

Płytka wielofunkcyjna PW−01 pozwala

w prosty sposób wykonać taki przełącz−

nik. Zestaw do samodzielnego montażu

takiego przełącznika jest oznacznony

w ofercie AVT numerem AVT−412.

Przełącznik sterowany dźwiękiem

Rys. 1. Schemat ideowy przełącznika.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

Płytki wielofunkcyjne

rysunku 1. Wzmacniacz U1A

wstępnie wzmacnia sygnał z dwukoń−

cówkowego mikrofonu elektretowego

M1. Wzmacniacz U1B pracuje w drugim

stopniu wzmocnienia. Stałe napięcie spo−

czynkowe na wyjściu wzmacniacza U1B

wyznaczone jest wartością rezystorów

R13 i R12 i jest równe mniej więcej jed−

nej czwartej napięcia zasilającego. Jeśli

na wyjściu tym pojawi się sygnał zmien−

ny, wtedy jego dodatnie połówki naładu−

ją przez diodę D3 kondensator C13. Prze−

rzutnik z kostki U2B pracuje w nietypo−

wej konfiguracji, jako przerzutnik Schmit−

ta. Pozwala on uzyskać na wejściu zega−

rowym CLK przerzutnika U2A (nóżka 3)

czyste, wolne od drgań impulsy sterują−

ce. Każdy wzrost napięcia na tym wejściu

zegarowym zmienia stan wyjść Q i Q\ na

przeciwny. W konsekwencji jeden im−

puls dźwiękowy (klaśnięcie, gwizd) włą−

cza przekaźnik, następny wyłącza, itd.

Elementy C13 i R17 tworzą układ pa−

miętający, ładowany szybko przez diodę

D3 i rozładowywany pomału przez rezys−

tor R17. Dzięki utrzymywaniu się napię−

cia na pojemności C13, układ jest bar−

dziej odporny na zakłócenia i nie

możliwe jest przełączanie przekaźnika

szybsze, niż raz, dwa razy na sekundę.

Ponieważ większość Czytelników ze−

chce wykorzystać układ tylko do zaba−

wy, w zestawie AVT−412 nie przewidzia−

no drogiego przekaźnika REL, tranzysto−

ra T1 i diody D4. W zamian za to przewi−

dziano diodę LED, która po każdym im−

pulsie dźwiękowym będzie zapalać się

lub gasnąć.

Montaż i uruchomienie

Układ można zmontować na płytce

wielofunkcyjnej PW−01 według rysunku

W pierwszej kolejności należy wluto−

wać rezystory i kondensatory, potem

podstawki i diody. Rezystory R8+9

i R15+16 należy wlutować w otwory są−

siednich rezystorów, a diodę LED − w ot−

wory tranzystora T1, dokładnie tak, jak

pokazano to na rysunku 2. W diodzie

LED koncówka dodatnia jest dłuższa.

W mikrofonie elektretowym ujemna

końcówka jest połączona z metalową

obudową.

Po dokładnym sprawdzeniu popra−

wności montażu można włożyć układy

scalone do podstawek.

Do zasilania można wykorzystać jaki−

kolwiek zasilacz wtyczkowy dający na−

pięcie 9...12V. Można też układ zasilać

z baterii 9V lub akumulatora 12V.

Układ zbudowany ze sprawnych ele−

mentów nie wymaga uruchomiania − od

razu pracuje poprawnie.

Możliwości zmian

Odpowiednią czułość na dźwięki moż−

na dobrać, zmieniając wartość rezystora

R8+9. W modelu okazało się, że czułość

jest zbyt duża i rezystor ten zastąpiono

zworą. Rezystor ten może mieć wartość

od zera (zwora) do 1M W . Przy rezystancji

R8+9 i R15+16 równej 1M W wzmocnie−

nie obu stopni dla mniejszych częstotli−

wości wynosi po około 500 razy i układ

reaguje na każdy, nawet najmniejszy

szelest.

W układzie przeznaczonym do zaba−

wy elementem wykonawczym jest dio−

da LED.

Jeśli układ miałby być stosowany do

jakiegoś poważniejszego celu, zamiast

diody można zastosować tranzystor T1,

diodę D4, przekaźnik REL i rezystor R24

o oporności 4,7...10k W (nie trzeba nic

przecinać, ani łączyć − wystarczy zamiast

diody LED wlutować podane elementy).

Przekaźnik RM81 umożliwi sterowanie

rysunku

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej przełącznika.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

Schemat ideowy układu pokazany

jest na rysunku 1

rysunku 1

Płytki wielofunkcyjne

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

czać te elementy na pewien czas, po

którym zostaną automatycznie wyłączo−

ne. Przerzutnik U2A nie będzie wtedy

wykorzystywany, a rezystor ograniczają−

cy prąd diody LED (220 W ), należy wluto−

wać w miejsce rezystora R23, a nie R24.

Trzeba też zamiast kondensatora stałego

C13 zastosować kondensator elektroli−

tyczny o odpowiednio większej pojem−

ności. Ponieważ w spoczynku konden−

sator elektrolityczny powinien pozosta−

wać cały czas pod napięciem, kondensa−

tor ten należy wlutować w miejsce ozna−

czone C14, czyli do plusa zasilania, a nie

do masy. Od pojemności tego konden−

satora zależy czas włączenia.

W takiej roli, z przekaźnikiem REL,

urządzenie może być stosowane jako

swego rodzaju “elektroniczny dozorca”

i przy każdym hałasie na przykład włą−

czać światło lub odtwarzać nagrane

szczekanie psa.

Rezystory

R1: 1k W

R2: 10k W

R4, R5, R13, R15+16, R19, R20:

100k W

R7, R10: 2,2k W

R8+R9: zwora (dobrać przy zbyt

małej czułości w granicach

1...10k W

R12, R17: 330k W

R24: 220 W

Kondensatory

Półprzewodniki

D3: 1N4148

D4: 1N4148 *

U1: TL082

U2: CMOS 4013

T1: dowolny NPN, np. BC548 *

Różne

M1: mikrofon elektretowy

REL: przekaźnik, np. RM81 12V *

dioda LED czerwona 5mm

podstawki pod układy scalone

płytka wielofunkcyjna PW−01

Kondensatory

C1, C3: 47µF/16V

C2, C4, C17: 100nF ceramiczny

C5, C8, C18: 220nF

C13: 470nF

* Uwaga! Elementy D4, T1 i REL

nie wchodzą w skład zestawu

AVT−412.

urządzeniami zasilanymi z sieci 220V

o mocy do 3,5kW.

Urządzenie może być wykorzystane

także w innym trybie pracy. Zamiast po

kolejnych impulsach dźwiękowych na

przemian zapalać i gasić diodę LED (lub

włączać i wyłączać przekaźnik), można

po każdym impulsie dźwiękowym włą−

Piotr Górecki

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

Półprzewodniki

Różne

Kondensatory

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: